sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c

   1 /*
   2  * Copyright 1998, 2000 Marshall Kirk McKusick. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * The soft updates code is derived from the appendix of a University
   5  * of Michigan technical report (Gregory R. Ganger and Yale N. Patt,
   6  * "Soft Updates: A Solution to the Metadata Update Problem in File
   7  * Systems", CSE-TR-254-95, August 1995).
   8  *
   9  * Further information about soft updates can be obtained from:
  10  *
  11  *      Marshall Kirk McKusick          http://www.mckusick.com/softdep/
  12  *      1614 Oxford Street              mckusick@mckusick.com
  13  *      Berkeley, CA 94709-1608         +1-510-843-9542
  14  *      USA
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  *
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY MARSHALL KIRK MCKUSICK ``AS IS'' AND ANY
  27  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  28  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  29  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL MARSHALL KIRK MCKUSICK BE LIABLE FOR
  30  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)ffs_softdep.c 9.59 (McKusick) 6/21/00
  39  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_softdep.c,v 1.57.2.11 2002/02/05 18:46:53 dillon Exp $
  40  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c,v 1.36 2006/03/24 18:35:34 dillon Exp $
  41  */
  42
  43 /*
  44  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
  45  */
  46 #ifndef DIAGNOSTIC
  47 #define DIAGNOSTIC
  48 #endif
  49 #ifndef DEBUG
  50 #define DEBUG
  51 #endif
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/buf.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/syslog.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/buf2.h>
  64 #include <machine/inttypes.h>
  65 #include "dir.h"
  66 #include "quota.h"
  67 #include "inode.h"
  68 #include "ufsmount.h"
  69 #include "fs.h"
  70 #include "softdep.h"
  71 #include "ffs_extern.h"
  72 #include "ufs_extern.h"
  73
  74 #include <sys/thread2.h>
  75
  76 /*
  77  * These definitions need to be adapted to the system to which
  78  * this file is being ported.
  79  */
  80 /*
  81  * malloc types defined for the softdep system.
  82  */
  83 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  84 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  85 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  86 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  87 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  89 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  90 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  91 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  92 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  93 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  94 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  95 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  96
  97 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  98
  99 #define D_PAGEDEP       0
 100 #define D_INODEDEP      1
 101 #define D_NEWBLK        2
 102 #define D_BMSAFEMAP     3
 103 #define D_ALLOCDIRECT   4
 104 #define D_INDIRDEP      5
 105 #define D_ALLOCINDIR    6
 106 #define D_FREEFRAG      7
 107 #define D_FREEBLKS      8
 108 #define D_FREEFILE      9
 109 #define D_DIRADD        10
 110 #define D_MKDIR         11
 111 #define D_DIRREM        12
 112 #define D_LAST          D_DIRREM
 113
 114 /*
 115  * translate from workitem type to memory type
 116  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 117  */
 118 static struct malloc_type *memtype[] = {
 119         M_PAGEDEP,
 120         M_INODEDEP,
 121         M_NEWBLK,
 122         M_BMSAFEMAP,
 123         M_ALLOCDIRECT,
 124         M_INDIRDEP,
 125         M_ALLOCINDIR,
 126         M_FREEFRAG,
 127         M_FREEBLKS,
 128         M_FREEFILE,
 129         M_DIRADD,
 130         M_MKDIR,
 131         M_DIRREM
 132 };
 133
 134 #define DtoM(type) (memtype[type])
 135
 136 /*
 137  * Names of malloc types.
 138  */
 139 #define TYPENAME(type)  \
 140         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 141 /*
 142  * End system adaptaion definitions.
 143  */
 144
 145 /*
 146  * Internal function prototypes.
 147  */
 148 static  void softdep_error(char *, int);
 149 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 150 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 151 static  void clear_remove(struct thread *);
 152 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 153 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 154             struct diraddhd *);
 155 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 156 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 157 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 158 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 160 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 161 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 162 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 163 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 164 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 165 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 166 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 167             struct inode *, int, struct dirrem **);
 168 static  void free_diradd(struct diradd *);
 169 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 170 static  int indir_trunc (struct inode *, off_t, int, ufs_lbn_t, long *);
 171 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 172 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 173             struct allocdirect *, int);
 174 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 175 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 176 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 177 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 178 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 179             struct allocindir *);
 180 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 181             ufs_daddr_t);
 182 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 183 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 184 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 185             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 186 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 187 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 188             struct newblk **);
 189 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 190 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 191             struct pagedep **);
 192 static  void pause_timer(void *);
 193 static  int request_cleanup(int, int);
 194 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 195 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 196
 197 /*
 198  * Exported softdep operations.
 199  */
 200 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 201 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 202 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 203 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 204 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 205 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 206 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 207
 208 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 209         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 210         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 211         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 212         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 213         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 214         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 215         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 216 };
 217
 218 /*
 219  * Locking primitives.
 220  *
 221  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 222  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 223  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 224  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 225  *
 226  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 227  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 228  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 229  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 230  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 231  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 232  */
 233 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 234 static struct lockit {
 235 } lk = { 0 };
 236 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter_id("softupdates");
 237 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit_id("softupdates");
 238
 239 #else /* DEBUG */
 240 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 241 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 242 static struct lockit {
 243         int     lkt_spl;
 244         struct thread *lkt_held;
 245 } lk = { 0, NOHOLDER };
 246 static int lockcnt;
 247
 248 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 249 static  void free_lock(struct lockit *);
 250 void    softdep_panic(char *);
 251
 252 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 253 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 254
 255 static void
 256 acquire_lock(lk)
 257         struct lockit *lk;
 258 {
 259         thread_t holder;
 260
 261         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 262                 holder = lk->lkt_held;
 263                 FREE_LOCK(lk);
 264                 if (holder == curthread)
 265                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 266                 else
 267                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 268         }
 269         crit_enter_id("softupdates");
 270         lk->lkt_held = curthread;
 271         lockcnt++;
 272 }
 273
 274 static void
 275 free_lock(lk)
 276         struct lockit *lk;
 277 {
 278
 279         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 280                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 281         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 282         crit_exit_id("softupdates");
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Function to release soft updates lock and panic.
 287  */
 288 void
 289 softdep_panic(msg)
 290         char *msg;
 291 {
 292
 293         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 294                 FREE_LOCK(&lk);
 295         panic(msg);
 296 }
 297 #endif /* DEBUG */
 298
 299 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 300             const char *, int);
 301
 302 /*
 303  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 304  * not get lost if some other process uses the lock while we
 305  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 306  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 307  * below enumerates the available set of operations.
 308  */
 309 #define UNKNOWN         0
 310 #define SLEEP           1
 311 #define LOCKBUF         2
 312
 313 static int
 314 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 315         struct lockit *lk;
 316         int op;
 317         void *ident;
 318         int flags;
 319         const char *wmesg;
 320         int timo;
 321 {
 322         thread_t holder;
 323         int s, retval;
 324
 325         s = lk->lkt_spl;
 326 #       ifdef DEBUG
 327         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 328                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 329         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 330 #       endif /* DEBUG */
 331         switch (op) {
 332         case SLEEP:
 333                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 334                 break;
 335         case LOCKBUF:
 336                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 337                 break;
 338         default:
 339                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 340         }
 341 #       ifdef DEBUG
 342         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 343                 holder = lk->lkt_held;
 344                 FREE_LOCK(lk);
 345                 if (holder == curthread)
 346                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 347                 else
 348                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 349         }
 350         lk->lkt_held = curthread;
 351         lockcnt++;
 352 #       endif /* DEBUG */
 353         lk->lkt_spl = s;
 354         return (retval);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Place holder for real semaphores.
 359  */
 360 struct sema {
 361         int     value;
 362         thread_t holder;
 363         char    *name;
 364         int     prio;
 365         int     timo;
 366 };
 367 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 368 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 369 static  void sema_release(struct sema *);
 370
 371 static void
 372 sema_init(semap, name, prio, timo)
 373         struct sema *semap;
 374         char *name;
 375         int prio, timo;
 376 {
 377
 378         semap->holder = NOHOLDER;
 379         semap->value = 0;
 380         semap->name = name;
 381         semap->prio = prio;
 382         semap->timo = timo;
 383 }
 384
 385 static int
 386 sema_get(semap, interlock)
 387         struct sema *semap;
 388         struct lockit *interlock;
 389 {
 390
 391         if (semap->value++ > 0) {
 392                 if (interlock != NULL) {
 393                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 394                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 395                         FREE_LOCK(interlock);
 396                 } else {
 397                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 398                             semap->timo);
 399                 }
 400                 return (0);
 401         }
 402         semap->holder = curthread;
 403         if (interlock != NULL)
 404                 FREE_LOCK(interlock);
 405         return (1);
 406 }
 407
 408 static void
 409 sema_release(semap)
 410         struct sema *semap;
 411 {
 412
 413         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 414                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 415                         FREE_LOCK(&lk);
 416                 panic("sema_release: not held");
 417         }
 418         if (--semap->value > 0) {
 419                 semap->value = 0;
 420                 wakeup(semap);
 421         }
 422         semap->holder = NOHOLDER;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Worklist queue management.
 427  * These routines require that the lock be held.
 428  */
 429 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 430 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 431         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 432         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 433 } while (0)
 434 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 435         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 436         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 437 } while (0)
 438 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 439
 440 #else /* DEBUG */
 441 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 442 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 443 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 444
 445 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 446 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 447 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 448
 449 static void
 450 worklist_insert(head, item)
 451         struct workhead *head;
 452         struct worklist *item;
 453 {
 454
 455         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 456                 panic("worklist_insert: lock not held");
 457         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 458                 FREE_LOCK(&lk);
 459                 panic("worklist_insert: already on list");
 460         }
 461         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 462         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 463 }
 464
 465 static void
 466 worklist_remove(item)
 467         struct worklist *item;
 468 {
 469
 470         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 471                 panic("worklist_remove: lock not held");
 472         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 473                 FREE_LOCK(&lk);
 474                 panic("worklist_remove: not on list");
 475         }
 476         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 477         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 478 }
 479
 480 static void
 481 workitem_free(item, type)
 482         struct worklist *item;
 483         int type;
 484 {
 485
 486         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 487                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 488                         FREE_LOCK(&lk);
 489                 panic("workitem_free: still on list");
 490         }
 491         if (item->wk_type != type) {
 492                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 493                         FREE_LOCK(&lk);
 494                 panic("workitem_free: type mismatch");
 495         }
 496         FREE(item, DtoM(type));
 497 }
 498 #endif /* DEBUG */
 499
 500 /*
 501  * Workitem queue management
 502  */
 503 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 504 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 505 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 506 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 507 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 508 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 509 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 510 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 511 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 512 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 513 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 514 #define FLUSH_INODES    1
 515 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 516 #define FLUSH_REMOVE    2
 517 /*
 518  * runtime statistics
 519  */
 520 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 521 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 522 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 523 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 524 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 525 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 526 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 527 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 528 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 529 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 530 #ifdef DEBUG
 531 #include <vm/vm.h>
 532 #include <sys/sysctl.h>
 533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 544 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 545 #endif /* DEBUG */
 546
 547 /*
 548  * Add an item to the end of the work queue.
 549  * This routine requires that the lock be held.
 550  * This is the only routine that adds items to the list.
 551  * The following routine is the only one that removes items
 552  * and does so in order from first to last.
 553  */
 554 static void
 555 add_to_worklist(wk)
 556         struct worklist *wk;
 557 {
 558         static struct worklist *worklist_tail;
 559
 560         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 561                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 562                         FREE_LOCK(&lk);
 563                 panic("add_to_worklist: already on list");
 564         }
 565         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 566         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 567                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 568         else
 569                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 570         worklist_tail = wk;
 571         num_on_worklist += 1;
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 576  *
 577  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 578  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 579  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 580  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 581  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 582  */
 583 static int
 584 softdep_process_worklist(matchmnt)
 585         struct mount *matchmnt;
 586 {
 587         thread_t td = curthread;
 588         int matchcnt, loopcount;
 589         long starttime;
 590
 591         /*
 592          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 593          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 594          */
 595         filesys_syncer = td;
 596         matchcnt = 0;
 597
 598         /*
 599          * There is no danger of having multiple processes run this
 600          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 601          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 602          * related to its mount point that are in the list.
 603          */
 604         if (matchmnt == NULL) {
 605                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 606                         return(-1);
 607                 softdep_worklist_busy += 1;
 608         }
 609
 610         /*
 611          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 612          */
 613         if (req_clear_inodedeps) {
 614                 clear_inodedeps(td);
 615                 req_clear_inodedeps -= 1;
 616                 wakeup_one(&proc_waiting);
 617         }
 618         if (req_clear_remove) {
 619                 clear_remove(td);
 620                 req_clear_remove -= 1;
 621                 wakeup_one(&proc_waiting);
 622         }
 623         loopcount = 1;
 624         starttime = time_second;
 625         while (num_on_worklist > 0) {
 626                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 627
 628                 /*
 629                  * If a umount operation wants to run the worklist
 630                  * accurately, abort.
 631                  */
 632                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 633                         matchcnt = -1;
 634                         break;
 635                 }
 636
 637                 /*
 638                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 639                  */
 640                 if (req_clear_inodedeps) {
 641                         clear_inodedeps(td);
 642                         req_clear_inodedeps -= 1;
 643                         wakeup_one(&proc_waiting);
 644                 }
 645                 if (req_clear_remove) {
 646                         clear_remove(td);
 647                         req_clear_remove -= 1;
 648                         wakeup_one(&proc_waiting);
 649                 }
 650                 /*
 651                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 652                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 653                  */
 654                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 655                         bwillwrite();
 656                 /*
 657                  * Never allow processing to run for more than one
 658                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 659                  * excessively backlogged.
 660                  */
 661                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 662                         matchcnt = -1;
 663                         break;
 664                 }
 665         }
 666         if (matchmnt == NULL) {
 667                 --softdep_worklist_busy;
 668                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 669                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 670         }
 671         return (matchcnt);
 672 }
 673
 674 /*
 675  * Process one item on the worklist.
 676  */
 677 static int
 678 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 679         struct mount *matchmnt;
 680         int flags;
 681 {
 682         struct worklist *wk;
 683         struct dirrem *dirrem;
 684         struct fs *matchfs;
 685         struct vnode *vp;
 686         int matchcnt = 0;
 687
 688         matchfs = NULL;
 689         if (matchmnt != NULL)
 690                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 691         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 692         /*
 693          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 694          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 695          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 696          * vnodes are resident and locked.
 697          */
 698         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 699                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 700                         break;
 701                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 702                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 703                     dirrem->dm_oldinum);
 704                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
 705                         break;
 706         }
 707         if (wk == 0) {
 708                 FREE_LOCK(&lk);
 709                 return (0);
 710         }
 711         WORKLIST_REMOVE(wk);
 712         num_on_worklist -= 1;
 713         FREE_LOCK(&lk);
 714         switch (wk->wk_type) {
 715
 716         case D_DIRREM:
 717                 /* removal of a directory entry */
 718                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 719                         matchcnt += 1;
 720                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 721                 break;
 722
 723         case D_FREEBLKS:
 724                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 725                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 726                         matchcnt += 1;
 727                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 728                 break;
 729
 730         case D_FREEFRAG:
 731                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 732                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 733                         matchcnt += 1;
 734                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 735                 break;
 736
 737         case D_FREEFILE:
 738                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 739                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 740                         matchcnt += 1;
 741                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 742                 break;
 743
 744         default:
 745                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 746                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 747                 /* NOTREACHED */
 748         }
 749         return (matchcnt);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * Move dependencies from one buffer to another.
 754  */
 755 static void
 756 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 757         struct buf *oldbp;
 758         struct buf *newbp;
 759 {
 760         struct worklist *wk, *wktail;
 761
 762         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 763                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 764         wktail = 0;
 765         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 766         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 767                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 768                 if (wktail == 0)
 769                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 770                 else
 771                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 772                 wktail = wk;
 773         }
 774         FREE_LOCK(&lk);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 779  */
 780 int
 781 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
 782 {
 783         struct vnode *devvp;
 784         int error, loopcnt;
 785
 786         /*
 787          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 788          */
 789         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 790                 softdep_worklist_req += 1;
 791                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 792                 softdep_worklist_req -= 1;
 793         }
 794         softdep_worklist_busy = -1;
 795
 796         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
 797                 softdep_worklist_busy = 0;
 798                 if (softdep_worklist_req)
 799                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 800                 return (error);
 801         }
 802         /*
 803          * Alternately flush the block device associated with the mount
 804          * point and process any dependencies that the flushing
 805          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 806          * but we give it a few extra just to be sure.
 807          */
 808         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 809         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 810                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 811                         loopcnt--;
 812                         /*
 813                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 814                          * as part of the cleanup operations.
 815                          */
 816                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
 817                                 break;
 818                         /*
 819                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 820                          */
 821                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 822                                 break;
 823                 }
 824                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
 825                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
 826                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
 827                 if (error)
 828                         break;
 829         }
 830         softdep_worklist_busy = 0;
 831         if (softdep_worklist_req)
 832                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 833
 834         /*
 835          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 836          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 837          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 838          */
 839         if (loopcnt == 0) {
 840                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 841                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 842                 error = EBUSY;
 843         }
 844         return (error);
 845 }
 846
 847 /*
 848  * Structure hashing.
 849  *
 850  * There are three types of structures that can be looked up:
 851  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 852  *         and logical block.
 853  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 854  *      3) newblk structures identified by mount point and
 855  *         physical block number.
 856  *
 857  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 858  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 859  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 860  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 861  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 862  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 863  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 864  * their allocdirect or allocindir structure.
 865  *
 866  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 867  * an existing entry is not found.
 868  */
 869 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 870 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 871
 872 /*
 873  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 874  */
 875 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 876 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 877 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 878         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 879             pagedep_hash])
 880 static struct sema pagedep_in_progress;
 881
 882 /*
 883  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 884  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 885  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 886  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 887  */
 888 static int
 889 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 890         struct inode *ip;
 891         ufs_lbn_t lbn;
 892         int flags;
 893         struct pagedep **pagedeppp;
 894 {
 895         struct pagedep *pagedep;
 896         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 897         struct mount *mp;
 898         int i;
 899
 900 #ifdef DEBUG
 901         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 902                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 903 #endif
 904         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 905         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 906 top:
 907         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
 908                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
 909                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 910                     mp == pagedep->pd_mnt)
 911                         break;
 912         if (pagedep) {
 913                 *pagedeppp = pagedep;
 914                 return (1);
 915         }
 916         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 917                 *pagedeppp = NULL;
 918                 return (0);
 919         }
 920         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 921                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 922                 goto top;
 923         }
 924         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 925                 M_SOFTDEP_FLAGS);
 926         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
 927         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 928         pagedep->pd_mnt = mp;
 929         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 930         pagedep->pd_lbn = lbn;
 931         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 932         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 933         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 934                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 935         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 936         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 937         sema_release(&pagedep_in_progress);
 938         *pagedeppp = pagedep;
 939         return (0);
 940 }
 941
 942 /*
 943  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 944  */
 945 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 946 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 947 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 948 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 949       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 950 static struct sema inodedep_in_progress;
 951
 952 /*
 953  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 954  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 955  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 956  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 957  */
 958 static int
 959 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 960         struct fs *fs;
 961         ino_t inum;
 962         int flags;
 963         struct inodedep **inodedeppp;
 964 {
 965         struct inodedep *inodedep;
 966         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 967         int firsttry;
 968
 969 #ifdef DEBUG
 970         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 971                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 972 #endif
 973         firsttry = 1;
 974         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 975 top:
 976         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
 977                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 978                         break;
 979         if (inodedep) {
 980                 *inodedeppp = inodedep;
 981                 return (1);
 982         }
 983         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 984                 *inodedeppp = NULL;
 985                 return (0);
 986         }
 987         /*
 988          * If we are over our limit, try to improve the situation.
 989          */
 990         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
 991             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
 992             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
 993                 firsttry = 0;
 994                 goto top;
 995         }
 996         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
 997                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 998                 goto top;
 999         }
1000         num_inodedep += 1;
1001         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1002                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1003         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1004         inodedep->id_fs = fs;
1005         inodedep->id_ino = inum;
1006         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1007         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1008         inodedep->id_savedino = NULL;
1009         inodedep->id_savedsize = -1;
1010         inodedep->id_buf = NULL;
1011         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1013         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1014         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1015         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1016         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1017         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1018         sema_release(&inodedep_in_progress);
1019         *inodedeppp = inodedep;
1020         return (0);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Structures and routines associated with newblk caching.
1025  */
1026 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1027 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1028 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1029         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1030 static struct sema newblk_in_progress;
1031
1032 /*
1033  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1034  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1035  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1036  */
1037 static int
1038 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1039         struct fs *fs;
1040         ufs_daddr_t newblkno;
1041         int flags;
1042         struct newblk **newblkpp;
1043 {
1044         struct newblk *newblk;
1045         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1046
1047         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1048 top:
1049         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1050                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1051                         break;
1052         if (newblk) {
1053                 *newblkpp = newblk;
1054                 return (1);
1055         }
1056         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1057                 *newblkpp = NULL;
1058                 return (0);
1059         }
1060         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1061                 goto top;
1062         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1063                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1064         newblk->nb_state = 0;
1065         newblk->nb_fs = fs;
1066         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1067         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1068         sema_release(&newblk_in_progress);
1069         *newblkpp = newblk;
1070         return (0);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Executed during filesystem system initialization before
1075  * mounting any filesystems.
1076  */
1077 void
1078 softdep_initialize()
1079 {
1080         callout_init(&handle);
1081         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1082
1083         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1084         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1085         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1086                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1087         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1088             &pagedep_hash);
1089         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1090         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1091         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1092         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1093         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1098  * filesystem wishes to use it.
1099  */
1100 int
1101 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1102         struct vnode *devvp;
1103         struct mount *mp;
1104         struct fs *fs;
1105 {
1106         struct csum cstotal;
1107         struct cg *cgp;
1108         struct buf *bp;
1109         int error, cyl;
1110
1111         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1112         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1113         /*
1114          * When doing soft updates, the counters in the
1115          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1116          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1117          */
1118         if (fs->fs_clean != 0)
1119                 return (0);
1120         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1121         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1122                 if ((error = bread(devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cyl)),
1123                                    fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1124                         brelse(bp);
1125                         return (error);
1126                 }
1127                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1128                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1129                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1130                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1131                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1132                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1133                 brelse(bp);
1134         }
1135 #ifdef DEBUG
1136         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1137                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1138 #endif
1139         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1140         return (0);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1145  *
1146  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1147  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1148  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1149  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1150  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1151  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1152  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1153  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1154  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1155  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1156  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1157  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1158  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1159  * allocation.
1160  *
1161  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1162  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1163  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1164  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1165  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1166  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1167  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1168  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1169  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1170  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1171  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1172  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1173  */
1174
1175 /*
1176  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1177  */
1178 void
1179 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1180         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1181         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1182         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1183 {
1184         struct inodedep *inodedep;
1185         struct bmsafemap *bmsafemap;
1186
1187         /*
1188          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1189          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1190          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1191          * the cylinder group map from which it was allocated.
1192          */
1193         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1194         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1195                 FREE_LOCK(&lk);
1196                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1197         }
1198         inodedep->id_buf = bp;
1199         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1200         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1201         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1202         FREE_LOCK(&lk);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Called just after updating the cylinder group block to
1207  * allocate block or fragment.
1208  */
1209 void
1210 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1211         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1212         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1213         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1214 {
1215         struct newblk *newblk;
1216         struct bmsafemap *bmsafemap;
1217
1218         /*
1219          * Create a dependency for the newly allocated block.
1220          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1221          * the cylinder group map from which it was allocated.
1222          */
1223         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1224                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1225         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1226         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1227         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1228         FREE_LOCK(&lk);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1233  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1234  * this routine is called and this routine must be called with
1235  * splbio interrupts blocked.
1236  */
1237 static struct bmsafemap *
1238 bmsafemap_lookup(bp)
1239         struct buf *bp;
1240 {
1241         struct bmsafemap *bmsafemap;
1242         struct worklist *wk;
1243
1244 #ifdef DEBUG
1245         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1246                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1247 #endif
1248         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1249                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1250                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1251         FREE_LOCK(&lk);
1252         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1253                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1254         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1255         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1256         bmsafemap->sm_buf = bp;
1257         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1259         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1260         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1261         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1262         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1263         return (bmsafemap);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Direct block allocation dependencies.
1268  *
1269  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1270  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1271  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1272  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1273  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1274  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1275  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1276  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1277  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1278  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1279  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1280  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1281  * procedures described later.
1282  *
1283  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1284  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1285  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1286  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1287  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1288  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1289  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1290  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1291  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1292  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1293  * unreferenced fragments.
1294  */
1295 void
1296 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1297         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1298         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1299         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1300         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1301         long newsize;           /* size of new block */
1302         long oldsize;           /* size of new block */
1303         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1304 {
1305         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1306         struct allocdirectlst *adphead;
1307         struct bmsafemap *bmsafemap;
1308         struct inodedep *inodedep;
1309         struct pagedep *pagedep;
1310         struct newblk *newblk;
1311
1312         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1313                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1314         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1315         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1316         adp->ad_lbn = lbn;
1317         adp->ad_newblkno = newblkno;
1318         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1319         adp->ad_newsize = newsize;
1320         adp->ad_oldsize = oldsize;
1321         adp->ad_state = ATTACHED;
1322         if (newblkno == oldblkno)
1323                 adp->ad_freefrag = NULL;
1324         else
1325                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1326
1327         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1328                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1329
1330         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1331         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1332         adp->ad_inodedep = inodedep;
1333
1334         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1335                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1336                 adp->ad_buf = NULL;
1337         } else {
1338                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1339                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1340                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1341                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1342         }
1343         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1344         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1345
1346         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1347         if (lbn >= NDADDR) {
1348                 /* allocating an indirect block */
1349                 if (oldblkno != 0) {
1350                         FREE_LOCK(&lk);
1351                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1352                 }
1353         } else {
1354                 /*
1355                  * Allocating a direct block.
1356                  *
1357                  * If we are allocating a directory block, then we must
1358                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1359                  * deletions.
1360                  */
1361                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1362                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1363                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1364         }
1365         /*
1366          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1367          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1368          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1369          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1370          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1371          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1372          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1373          * special case by checking against the last allocdirect in the
1374          * list before laboriously traversing the list looking for the
1375          * insertion point.
1376          */
1377         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1378         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1379         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1380                 /* insert at end of list */
1381                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1382                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1383                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1384                 FREE_LOCK(&lk);
1385                 return;
1386         }
1387         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1388                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1389                         break;
1390         }
1391         if (oldadp == NULL) {
1392                 FREE_LOCK(&lk);
1393                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1394         }
1395         /* insert in middle of list */
1396         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1397         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1398                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1399         FREE_LOCK(&lk);
1400 }
1401
1402 /*
1403  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1404  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1405  */
1406 static void
1407 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1408         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1409         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1410         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1411 {
1412         struct freefrag *freefrag;
1413
1414 #ifdef DEBUG
1415         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1416                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1417 #endif
1418         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1419             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1420             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1421                 FREE_LOCK(&lk);
1422                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1423                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1424                     NDADDR);
1425         }
1426         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1427         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1428         /*
1429          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1430          * previously had a block allocated, then the new dependency
1431          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1432          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1433          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1434          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1435          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1436          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1437          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1438          * arises when the new block is an extension of the old block.
1439          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1440          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1441          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1442          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1443          */
1444         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1445                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1446                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1447                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1448         }
1449         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1454  */
1455 static struct freefrag *
1456 newfreefrag(ip, blkno, size)
1457         struct inode *ip;
1458         ufs_daddr_t blkno;
1459         long size;
1460 {
1461         struct freefrag *freefrag;
1462         struct fs *fs;
1463
1464         if (blkno == 0)
1465                 return (NULL);
1466         fs = ip->i_fs;
1467         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1468                 panic("newfreefrag: frag size");
1469         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1470                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1471         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1472         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1473         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1474         freefrag->ff_fs = fs;
1475         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1476         freefrag->ff_blkno = blkno;
1477         freefrag->ff_fragsize = size;
1478         return (freefrag);
1479 }
1480
1481 /*
1482  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1483  * file block allocation.
1484  */
1485 static void
1486 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1487         struct freefrag *freefrag;
1488 {
1489         struct inode tip;
1490
1491         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1492         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1493         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1494         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1495         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1496         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1497         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Indirect block allocation dependencies.
1502  *
1503  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1504  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1505  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1506  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1507  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1508  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1509  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1510  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1511  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1512  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1513  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1514  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1515  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1516  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1517  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1518  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1519  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1520  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1521  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1522  * pages and file metadata blocks.
1523  */
1524
1525 /*
1526  * Allocate a new allocindir structure.
1527  */
1528 static struct allocindir *
1529 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1530         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1531         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1532         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1533         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1534 {
1535         struct allocindir *aip;
1536
1537         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1538                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1539         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1540         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1541         aip->ai_state = ATTACHED;
1542         aip->ai_offset = ptrno;
1543         aip->ai_newblkno = newblkno;
1544         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1545         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1546         return (aip);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Called just before setting an indirect block pointer
1551  * to a newly allocated file page.
1552  */
1553 void
1554 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1555         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1556         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1557         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1558         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1559         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1560         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1561         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1562 {
1563         struct allocindir *aip;
1564         struct pagedep *pagedep;
1565
1566         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1567         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1568         /*
1569          * If we are allocating a directory page, then we must
1570          * allocate an associated pagedep to track additions and
1571          * deletions.
1572          */
1573         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1574             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1575                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1576         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1577         FREE_LOCK(&lk);
1578         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1583  * newly allocated indirect block.
1584  */
1585 void
1586 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1587         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1588         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1589         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1590         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1591         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1592 {
1593         struct allocindir *aip;
1594
1595         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1596         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1597         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1598         FREE_LOCK(&lk);
1599         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1604  * by one of the two routines above.
1605  */
1606 static void
1607 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1608         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1609         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1610         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1611 {
1612         struct worklist *wk;
1613         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1614         struct bmsafemap *bmsafemap;
1615         struct allocindir *oldaip;
1616         struct freefrag *freefrag;
1617         struct newblk *newblk;
1618
1619         if (bp->b_loffset >= 0)
1620                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1621         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1622                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1623                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1624                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1625                                 continue;
1626                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1627                         break;
1628                 }
1629                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1630                         indirdep = newindirdep;
1631                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1632                         newindirdep = NULL;
1633                 }
1634                 FREE_LOCK(&lk);
1635                 if (indirdep) {
1636                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1637                             &newblk) == 0)
1638                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1639                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1640                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1641                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1642                                 aip->ai_buf = NULL;
1643                         } else {
1644                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1645                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1646                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1647                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1648                                     aip, ai_deps);
1649                         }
1650                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1651                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1652                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1653                         /*
1654                          * Check to see if there is an existing dependency
1655                          * for this block. If there is, merge the old
1656                          * dependency into the new one.
1657                          */
1658                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1659                                 oldaip = NULL;
1660                         else
1661
1662                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1663                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1664                                                 break;
1665                         if (oldaip != NULL) {
1666                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1667                                         FREE_LOCK(&lk);
1668                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1669                                 }
1670                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1671                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1672                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1673                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1674                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1675                         }
1676                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1677                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1678                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1679                         FREE_LOCK(&lk);
1680                 }
1681                 if (newindirdep) {
1682                         /*
1683                          * Avoid any possibility of data corruption by
1684                          * ensuring that our old version is thrown away.
1685                          */
1686                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1687                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1688                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1689                 }
1690                 if (indirdep)
1691                         break;
1692                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1693                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1694                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1695                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1696                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1697                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1698                 if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
1699                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_bio1.bio_offset,
1700                                 NULL, &bp->b_bio2.bio_offset,
1701                                 NULL, NULL);
1702                 }
1703                 KKASSERT(bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET);
1704                 newindirdep->ir_savebp = getblk(ip->i_devvp,
1705                                                 bp->b_bio2.bio_offset,
1706                                                 bp->b_bcount, 0, 0);
1707                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1708                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1709         }
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Block de-allocation dependencies.
1714  *
1715  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1716  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1717  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1718  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1719  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1720  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1721  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1722  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1723  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1724  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1725  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1726  * write approach.
1727  *
1728  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1729  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1730  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1731  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1732  * used to transfer a part of this information to the procedure
1733  * that eventually de-allocates the blocks.
1734  *
1735  * This routine should be called from the routine that shortens
1736  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1737  * are modified. It will save the block pointer information for
1738  * later release and zero the inode so that the calling routine
1739  * can release it.
1740  */
1741 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1742         struct fs *fs;
1743         struct inode *ip;
1744 };
1745
1746 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1747
1748 void
1749 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1750         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1751         off_t length;           /* The new length for the file */
1752 {
1753         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1754         struct freeblks *freeblks;
1755         struct inodedep *inodedep;
1756         struct allocdirect *adp;
1757         struct vnode *vp;
1758         struct buf *bp;
1759         struct fs *fs;
1760         int i, error, delay;
1761         int count;
1762
1763         fs = ip->i_fs;
1764         if (length != 0)
1765                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1766         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1767                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1768         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1769         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1770         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1771         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1772         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1773         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1774         freeblks->fb_fs = fs;
1775         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1776         freeblks->fb_newsize = length;
1777         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1778         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1779                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1780                 ip->i_db[i] = 0;
1781         }
1782         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1783                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1784                 ip->i_ib[i] = 0;
1785         }
1786         ip->i_blocks = 0;
1787         ip->i_size = 0;
1788         /*
1789          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1790          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1791          * the buffer can be safely released.
1792          */
1793         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1794                             fsbtodoff(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1795             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1796                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1797         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1798             ip->i_din;
1799         /*
1800          * Find and eliminate any inode dependencies.
1801          */
1802         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1803         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1804         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1805                 FREE_LOCK(&lk);
1806                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1807         }
1808         /*
1809          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1810          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1811          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1812          * has never been written to disk, so we can process the
1813          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1814          */
1815         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1816         if (delay)
1817                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1818         /*
1819          * Because the file length has been truncated to zero, any
1820          * pending block allocation dependency structures associated
1821          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1822          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1823          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1824          */
1825         merge_inode_lists(inodedep);
1826         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1827                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1828         FREE_LOCK(&lk);
1829         bdwrite(bp);
1830         /*
1831          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1832          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1833          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1834          * any dependencies.
1835          */
1836         vp = ITOV(ip);
1837         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1838         drain_output(vp, 1);
1839
1840         info.fs = fs;
1841         info.ip = ip;
1842         crit_enter();
1843         do {
1844                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1845                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1846         } while (count != 0);
1847         crit_exit();
1848         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1849                 (void)free_inodedep(inodedep);
1850
1851         if (delay) {
1852                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1853                 /*
1854                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1855                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1856                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1857                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1858                  * the request here than in the !delay case.
1859                  */
1860                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1861                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1862         }
1863
1864         FREE_LOCK(&lk);
1865         /*
1866          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1867          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1868          * the dependencies.
1869          */
1870         if (!delay)
1871                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1872 }
1873
1874 static int
1875 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1876 {
1877         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1878         struct inodedep *inodedep;
1879
1880         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1881                 printf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1882                 return(-1);
1883         }
1884         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1885                 printf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1886                 BUF_UNLOCK(bp);
1887                 return(-1);
1888         }
1889         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1890         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1891         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1892         FREE_LOCK(&lk);
1893         brelse(bp);
1894         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1895         return(1);
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1900  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1901  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1902  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1903  * associated with related dependencies do not occur.
1904  */
1905 static void
1906 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1907         struct buf *bp;
1908         struct inodedep *inodedep;
1909 {
1910         struct worklist *wk;
1911         struct indirdep *indirdep;
1912         struct allocindir *aip;
1913         struct pagedep *pagedep;
1914         struct dirrem *dirrem;
1915         struct diradd *dap;
1916         int i;
1917
1918         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1919                 switch (wk->wk_type) {
1920
1921                 case D_INDIRDEP:
1922                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1923                         /*
1924                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1925                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1926                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1927                          * cache until they are freed. Note that they will
1928                          * only be able to be found by their physical address
1929                          * since the inode mapping the logical address will
1930                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1931                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1932                          * the physical address so it could be used for this
1933                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1934                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1935                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1936                          *
1937                          * NOTE: ir_savebp is relative to the block device
1938                          * so b_bio1 contains the device block number.
1939                          */
1940                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1941                                 FREE_LOCK(&lk);
1942                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1943                         }
1944                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1945                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1946                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1947                         if (bp->b_bio1.bio_offset >= 0 ||
1948                             bp->b_bio2.bio_offset != indirdep->ir_savebp->b_bio1.bio_offset) {
1949                                 FREE_LOCK(&lk);
1950                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1951                         }
1952                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1953                             bp->b_bcount);
1954                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1955                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1956                         continue;
1957
1958                 case D_PAGEDEP:
1959                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1960                         /*
1961                          * None of the directory additions will ever be
1962                          * visible, so they can simply be tossed.
1963                          */
1964                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1965                                 while ((dap =
1966                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1967                                         free_diradd(dap);
1968                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1969                                 free_diradd(dap);
1970                         /*
1971                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1972                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1973                          * If the inode has already been written, then they
1974                          * can be dumped directly onto the work list.
1975                          */
1976                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1977                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1978                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1979                                 if (inodedep == NULL ||
1980                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1981                                      ALLCOMPLETE)
1982                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1983                                 else
1984                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1985                                             &dirrem->dm_list);
1986                         }
1987                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1988                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1989                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1990                         continue;
1991
1992                 case D_ALLOCINDIR:
1993                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1994                         continue;
1995
1996                 case D_ALLOCDIRECT:
1997                 case D_INODEDEP:
1998                         FREE_LOCK(&lk);
1999                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
2000                             TYPENAME(wk->wk_type));
2001                         /* NOTREACHED */
2002
2003                 default:
2004                         FREE_LOCK(&lk);
2005                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
2006                             TYPENAME(wk->wk_type));
2007                         /* NOTREACHED */
2008                 }
2009         }
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
2014  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2015  */
2016 static void
2017 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
2018         struct allocdirectlst *adphead;
2019         struct allocdirect *adp;
2020         int delay;
2021 {
2022
2023 #ifdef DEBUG
2024         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2025                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2026 #endif
2027         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2028                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2029         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2030         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2031                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2032         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2033                 if (delay)
2034                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2035                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2036                 else
2037                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2038         }
2039         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2044  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2045  */
2046 void
2047 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
2048                 struct vnode *pvp;
2049                 ino_t ino;
2050                 int mode;
2051 {
2052         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2053         struct inodedep *inodedep;
2054         struct freefile *freefile;
2055
2056         /*
2057          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2058          */
2059         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2060                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2061         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2062         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2063         freefile->fx_mode = mode;
2064         freefile->fx_oldinum = ino;
2065         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2066         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2067
2068         /*
2069          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2070          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2071          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2072          * case we can free the file immediately.
2073          */
2074         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2075         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2076             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2077                 FREE_LOCK(&lk);
2078                 handle_workitem_freefile(freefile);
2079                 return;
2080         }
2081         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2082         FREE_LOCK(&lk);
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2087  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2088  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2089  *
2090  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2091  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2092  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2093  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2094  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2095  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2096  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2097  * lived files, this change will usually result in removing all the
2098  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2099  */
2100 static int
2101 check_inode_unwritten(inodedep)
2102         struct inodedep *inodedep;
2103 {
2104
2105         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2106             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2107             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2108             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2109             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2110             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2111             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2112                 return (0);
2113
2114         /*
2115          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2116          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2117          */
2118         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2119             inodedep->id_savedino == NULL)
2120                 return(0);
2121
2122         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2123         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2124         inodedep->id_buf = NULL;
2125         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2126                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2127         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2128                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2129                 inodedep->id_savedino = NULL;
2130         }
2131         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2132                 FREE_LOCK(&lk);
2133                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2134         }
2135         return (1);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2140  */
2141 static int
2142 free_inodedep(inodedep)
2143         struct inodedep *inodedep;
2144 {
2145
2146         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2147             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2148             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2149             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2150             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2151             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2152             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2153             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2154                 return (0);
2155         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2156         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2157         num_inodedep -= 1;
2158         return (1);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2163  * The workitem is added to the pending list after the updated
2164  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2165  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2166  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2167  * performed in this function.
2168  */
2169 static void
2170 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2171         struct freeblks *freeblks;
2172 {
2173         struct inode tip;
2174         ufs_daddr_t bn;
2175         struct fs *fs;
2176         int i, level, bsize;
2177         long nblocks, blocksreleased = 0;
2178         int error, allerror = 0;
2179         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2180
2181         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2182         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2183         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2184         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2185         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2186         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2187         fs = freeblks->fb_fs;
2188         tmpval = 1;
2189         baselbns[0] = NDADDR;
2190         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2191                 tmpval *= NINDIR(fs);
2192                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2193         }
2194         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2195         blocksreleased = 0;
2196         /*
2197          * Indirect blocks first.
2198          */
2199         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2200                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2201                         continue;
2202                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodoff(fs, bn), level,
2203                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2204                         allerror = error;
2205                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2206                 blocksreleased += nblocks;
2207         }
2208         /*
2209          * All direct blocks or frags.
2210          */
2211         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2212                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2213                         continue;
2214                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2215                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2216                 blocksreleased += btodb(bsize);
2217         }
2218
2219 #ifdef DIAGNOSTIC
2220         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2221                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2222         if (allerror)
2223                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2224 #endif /* DIAGNOSTIC */
2225         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2230  * block at doffset. If level is greater than SINGLE, the block is an
2231  * indirect block and recursive calls to indirtrunc must be used to
2232  * cleanse other indirect blocks.
2233  */
2234 static int
2235 indir_trunc(ip, doffset, level, lbn, countp)
2236         struct inode *ip;
2237         off_t doffset;
2238         int level;
2239         ufs_lbn_t lbn;
2240         long *countp;
2241 {
2242         struct buf *bp;
2243         ufs_daddr_t *bap;
2244         ufs_daddr_t nb;
2245         struct fs *fs;
2246         struct worklist *wk;
2247         struct indirdep *indirdep;
2248         int i, lbnadd, nblocks;
2249         int error, allerror = 0;
2250
2251         fs = ip->i_fs;
2252         lbnadd = 1;
2253         for (i = level; i > 0; i--)
2254                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2255         /*
2256          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2257          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2258          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2259          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2260          * have to use the on-disk address and the block device for the
2261          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2262          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2263          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2264          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2265          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2266          */
2267         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2268         if ((bp = findblk(ip->i_devvp, doffset)) != NULL &&
2269             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2270                 /*
2271                  * bp must be ir_savebp, which is held locked for our use.
2272                  */
2273                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2274                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2275                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2276                         FREE_LOCK(&lk);
2277                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2278                 }
2279                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2280                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2281                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2282                         FREE_LOCK(&lk);
2283                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2284                 }
2285                 FREE_LOCK(&lk);
2286         } else {
2287                 FREE_LOCK(&lk);
2288                 error = bread(ip->i_devvp, doffset, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2289                 if (error)
2290                         return (error);
2291         }
2292         /*
2293          * Recursively free indirect blocks.
2294          */
2295         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2296         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2297         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2298                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2299                         continue;
2300                 if (level != 0) {
2301                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodoff(fs, nb),
2302                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2303                                 allerror = error;
2304                 }
2305                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2306                 *countp += nblocks;
2307         }
2308         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2309         brelse(bp);
2310         return (allerror);
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Free an allocindir.
2315  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2316  */
2317 static void
2318 free_allocindir(aip, inodedep)
2319         struct allocindir *aip;
2320         struct inodedep *inodedep;
2321 {
2322         struct freefrag *freefrag;
2323
2324 #ifdef DEBUG
2325         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2326                 panic("free_allocindir: lock not held");
2327 #endif
2328         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2329                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2330         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2331                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2332         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2333         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2334                 if (inodedep == NULL)
2335                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2336                 else
2337                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2338                             &freefrag->ff_list);
2339         }
2340         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Directory entry addition dependencies.
2345  *
2346  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2347  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2348  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2349  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2350  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2351  * simply of the inode number.
2352  *
2353  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2354  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2355  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2356  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2357  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2358  * the new offsets.
2359  */
2360
2361 /*
2362  * This routine is called after the in-memory inode's link
2363  * count has been incremented, but before the directory entry's
2364  * pointer to the inode has been set.
2365  */
2366 void
2367 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2368         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2369         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2370         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2371         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2372         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2373 {
2374         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2375         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2376         struct fs *fs;
2377         struct diradd *dap;
2378         struct pagedep *pagedep;
2379         struct inodedep *inodedep;
2380         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2381
2382         /*
2383          * Whiteouts have no dependencies.
2384          */
2385         if (newinum == WINO) {
2386                 if (newdirbp != NULL)
2387                         bdwrite(newdirbp);
2388                 return;
2389         }
2390
2391         fs = dp->i_fs;
2392         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2393         offset = blkoff(fs, diroffset);
2394         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2395             M_SOFTDEP_FLAGS);
2396         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2397         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2398         dap->da_offset = offset;
2399         dap->da_newinum = newinum;
2400         dap->da_state = ATTACHED;
2401         if (newdirbp == NULL) {
2402                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2403                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2404         } else {
2405                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2406                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2407                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2408                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2409                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2410                 mkdir1->md_diradd = dap;
2411                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2412                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2413                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2414                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2415                 mkdir2->md_diradd = dap;
2416                 /*
2417                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2418                  */
2419                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2420                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2421                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2422                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2423                 FREE_LOCK(&lk);
2424                 bdwrite(newdirbp);
2425                 /*
2426                  * Dependency on link count increase for parent directory
2427                  */
2428                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2429                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2430                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2431                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2432                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2433                 } else {
2434                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2435                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2436                 }
2437         }
2438         /*
2439          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2440          */
2441         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2442                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2443         dap->da_pagedep = pagedep;
2444         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2445             da_pdlist);
2446         /*
2447          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2448          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2449          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2450          */
2451         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2452         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2453                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2454         else
2455                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2456         FREE_LOCK(&lk);
2457 }
2458
2459 /*
2460  * This procedure is called to change the offset of a directory
2461  * entry when compacting a directory block which must be owned
2462  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2463  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2464  * occur while the move is in progress.
2465  */
2466 void
2467 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2468         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2469         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2470         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2471         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2472         int entrysize;          /* size of directory entry */
2473 {
2474         int offset, oldoffset, newoffset;
2475         struct pagedep *pagedep;
2476         struct diradd *dap;
2477         ufs_lbn_t lbn;
2478
2479         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2480         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2481         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2482         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2483                 goto done;
2484         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2485         newoffset = offset + (newloc - base);
2486
2487         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2488                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2489                         continue;
2490                 dap->da_offset = newoffset;
2491                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2492                         break;
2493                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2494                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2495                     dap, da_pdlist);
2496                 break;
2497         }
2498         if (dap == NULL) {
2499
2500                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2501                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2502                                 dap->da_offset = newoffset;
2503                                 break;
2504                         }
2505                 }
2506         }
2507 done:
2508         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2509         FREE_LOCK(&lk);
2510 }
2511
2512 /*
2513  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2514  * with splbio interrupts blocked.
2515  */
2516 static void
2517 free_diradd(dap)
2518         struct diradd *dap;
2519 {
2520         struct dirrem *dirrem;
2521         struct pagedep *pagedep;
2522         struct inodedep *inodedep;
2523         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2524
2525 #ifdef DEBUG
2526         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2527                 panic("free_diradd: lock not held");
2528 #endif
2529         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2530         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2531         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2532                 pagedep = dap->da_pagedep;
2533         } else {
2534                 dirrem = dap->da_previous;
2535                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2536                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2537                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2538         }
2539         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2540             0, &inodedep) != 0)
2541                 (void) free_inodedep(inodedep);
2542         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2543                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2544                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2545                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2546                                 continue;
2547                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2548                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2549                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2550                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2551                 }
2552                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2553                         FREE_LOCK(&lk);
2554                         panic("free_diradd: unfound ref");
2555                 }
2556         }
2557         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * Directory entry removal dependencies.
2562  *
2563  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2564  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2565  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2566  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2567  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2568  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2569  */
2570
2571 /*
2572  * This routine should be called immediately after removing
2573  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2574  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2575  * code will do this task when it is safe.
2576  */
2577 void
2578 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2579         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2580         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2581         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2582         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2583 {
2584         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2585
2586         /*
2587          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2588          */
2589         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2590
2591         /*
2592          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2593          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2594          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2595          * set then we have deleted an entry that never made it to
2596          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2597          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2598          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2599          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2600          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2601          */
2602         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2603                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2604                     dm_next);
2605                 FREE_LOCK(&lk);
2606         } else {
2607                 if (prevdirrem != NULL)
2608                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2609                             prevdirrem, dm_next);
2610                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2611                 FREE_LOCK(&lk);
2612                 handle_workitem_remove(dirrem);
2613         }
2614 }
2615
2616 /*
2617  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2618  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2619  */
2620 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2621 static struct dirrem *
2622 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2623         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2624         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2625         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2626         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2627         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2628 {
2629         int offset;
2630         ufs_lbn_t lbn;
2631         struct diradd *dap;
2632         struct dirrem *dirrem;
2633         struct pagedep *pagedep;
2634
2635         /*
2636          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2637          */
2638         if (ip == NULL)
2639                 panic("newdirrem: whiteout");
2640         /*
2641          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2642          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2643          * the number of freefile and freeblks structures.
2644          */
2645         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2646                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2647         num_dirrem += 1;
2648         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2649                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2650         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2651         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2652         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2653         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2654         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2655         *prevdirremp = NULL;
2656
2657         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2658         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2659         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2660         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2661                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2662         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2663         /*
2664          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2665          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2666          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2667          * list and the pd_pendinghd list.
2668          */
2669
2670         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2671                 if (dap->da_offset == offset)
2672                         break;
2673         if (dap == NULL) {
2674
2675                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2676                         if (dap->da_offset == offset)
2677                                 break;
2678                 if (dap == NULL)
2679                         return (dirrem);
2680         }
2681         /*
2682          * Must be ATTACHED at this point.
2683          */
2684         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2685                 FREE_LOCK(&lk);
2686                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2687         }
2688         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2689                 FREE_LOCK(&lk);
2690                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2691                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2692         }
2693         /*
2694          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2695          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2696          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2697          */
2698         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2699                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2700                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2701                 dap->da_pagedep = pagedep;
2702         }
2703         /*
2704          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2705          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2706          */
2707         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2708         free_diradd(dap);
2709         return (dirrem);
2710 }
2711
2712 /*
2713  * Directory entry change dependencies.
2714  *
2715  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2716  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2717  * are identical to the description of adding a new entry above except
2718  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2719  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2720  * in the removal routine above.
2721  */
2722
2723 /*
2724  * This routine should be called immediately after changing
2725  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2726  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2727  * code will perform this task when it is safe.
2728  */
2729 void
2730 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2731         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2732         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2733         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2734         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2735         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2736 {
2737         int offset;
2738         struct diradd *dap = NULL;
2739         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2740         struct pagedep *pagedep;
2741         struct inodedep *inodedep;
2742
2743         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2744
2745         /*
2746          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2747          */
2748         if (newinum != WINO) {
2749                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2750                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2751                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2752                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2753                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2754                 dap->da_offset = offset;
2755                 dap->da_newinum = newinum;
2756         }
2757
2758         /*
2759          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2760          */
2761         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2762         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2763         /*
2764          * The possible values for isrmdir:
2765          *      0 - non-directory file rename
2766          *      1 - directory rename within same directory
2767          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2768          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2769          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2770          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2771          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2772          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2773          * followup dirrem.
2774          */
2775         if (isrmdir > 1)
2776                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2777
2778         /*
2779          * Whiteouts have no additional dependencies,
2780          * so just put the dirrem on the correct list.
2781          */
2782         if (newinum == WINO) {
2783                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2784                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2785                             dm_next);
2786                 } else {
2787                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2788                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2789                 }
2790                 FREE_LOCK(&lk);
2791                 return;
2792         }
2793
2794         /*
2795          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2796          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2797          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2798          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2799          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2800          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2801          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2802          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2803          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2804          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2805          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2806          */
2807         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2808                 dap->da_previous = dirrem;
2809         } else {
2810                 if (prevdirrem != NULL) {
2811                         dap->da_previous = prevdirrem;
2812                 } else {
2813                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2814                         dap->da_pagedep = pagedep;
2815                 }
2816                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2817                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2818         }
2819         /*
2820          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2821          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2822          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2823          */
2824         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2825             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2826                 dap->da_state |= COMPLETE;
2827                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2828                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2829         } else {
2830                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2831                     dap, da_pdlist);
2832                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2833         }
2834         FREE_LOCK(&lk);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2839  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2840  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2841  * inode has been written.
2842  */
2843 void
2844 softdep_change_linkcnt(ip)
2845         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2846 {
2847         struct inodedep *inodedep;
2848
2849         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2850         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2851         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2852                 FREE_LOCK(&lk);
2853                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2854         }
2855         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2856         FREE_LOCK(&lk);
2857 }
2858
2859 /*
2860  * This workitem decrements the inode's link count.
2861  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2862  */
2863 static void
2864 handle_workitem_remove(dirrem)
2865         struct dirrem *dirrem;
2866 {
2867         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2868         struct inodedep *inodedep;
2869         struct vnode *vp;
2870         struct inode *ip;
2871         ino_t oldinum;
2872         int error;
2873
2874         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2875                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2876                 return;
2877         }
2878         ip = VTOI(vp);
2879         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2880         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2881                 FREE_LOCK(&lk);
2882                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2883         }
2884         /*
2885          * Normal file deletion.
2886          */
2887         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2888                 ip->i_nlink--;
2889                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2890                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2891                         FREE_LOCK(&lk);
2892                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2893                 }
2894                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2895                 FREE_LOCK(&lk);
2896                 vput(vp);
2897                 num_dirrem -= 1;
2898                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2899                 return;
2900         }
2901         /*
2902          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2903          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2904          * Next truncate the directory to length zero. When the
2905          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2906          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2907          */
2908         ip->i_nlink -= 2;
2909         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2910         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2911                 FREE_LOCK(&lk);
2912                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2913         }
2914         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2915         FREE_LOCK(&lk);
2916         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2917                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2918         /*
2919          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2920          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2921          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2922          */
2923         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2924                 vput(vp);
2925                 num_dirrem -= 1;
2926                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2927                 return;
2928         }
2929         /*
2930          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2931          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2932          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2933          * case we can remove the file immediately.
2934          */
2935         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2936         dirrem->dm_state = 0;
2937         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2938         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2939         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2940             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2941                 FREE_LOCK(&lk);
2942                 vput(vp);
2943                 handle_workitem_remove(dirrem);
2944                 return;
2945         }
2946         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2947         FREE_LOCK(&lk);
2948         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2949         ffs_update(vp, 0);
2950         vput(vp);
2951 }
2952
2953 /*
2954  * Inode de-allocation dependencies.
2955  *
2956  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2957  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2958  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2959  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2960  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2961  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2962  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2963  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2964  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2965  * following procedure.
2966  */
2967 static void
2968 handle_workitem_freefile(freefile)
2969         struct freefile *freefile;
2970 {
2971         struct vnode vp;
2972         struct inode tip;
2973         struct inodedep *idp;
2974         int error;
2975
2976 #ifdef DEBUG
2977         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2978         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2979         FREE_LOCK(&lk);
2980         if (error)
2981                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2982 #endif
2983         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2984         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2985         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2986         vp.v_data = &tip;
2987         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2988                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2989         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2990 }
2991
2992 /*
2993  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
2994  * the next element on the list.
2995  */
2996 static __inline struct worklist *
2997 markernext(struct worklist *marker)
2998 {
2999         struct worklist *next;
3000
3001         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
3002         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
3003         return next;
3004 }
3005
3006 /*
3007  * Disk writes.
3008  *
3009  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
3010  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
3011  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
3012  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
3013  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
3014  * up-to-date.
3015  *
3016  * In-core inode structure reclamation.
3017  *
3018  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3019  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3020  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3021  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3022  * any increase in contention.
3023  *
3024  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3025  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3026  * while we are manipulating its associated dependencies.
3027  */
3028 static void
3029 softdep_disk_io_initiation(bp)
3030         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
3031 {
3032         struct worklist *wk;
3033         struct worklist marker;
3034         struct indirdep *indirdep;
3035
3036         /*
3037          * We only care about write operations. There should never
3038          * be dependencies for reads.
3039          */
3040         if (bp->b_flags & B_READ)
3041                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3042
3043         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3044
3045         /*
3046          * Do any necessary pre-I/O processing.
3047          */
3048         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3049                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3050
3051                 switch (wk->wk_type) {
3052
3053                 case D_PAGEDEP:
3054                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3055                         continue;
3056
3057                 case D_INODEDEP:
3058                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3059                         continue;
3060
3061                 case D_INDIRDEP:
3062                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3063                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3064                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3065                         /*
3066                          * If there are no remaining dependencies, this
3067                          * will be writing the real pointers, so the
3068                          * dependency can be freed.
3069                          */
3070                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3071                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3072                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3073                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3074                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3075                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3076                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3077                                 continue;
3078                         }
3079                         /*
3080                          * Replace up-to-date version with safe version.
3081                          */
3082                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3083                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3084                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3085                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3086                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3087                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3088                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3089                             bp->b_bcount);
3090                         FREE_LOCK(&lk);
3091                         continue;
3092
3093                 case D_MKDIR:
3094                 case D_BMSAFEMAP:
3095                 case D_ALLOCDIRECT:
3096                 case D_ALLOCINDIR:
3097                         continue;
3098
3099                 default:
3100                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3101                             TYPENAME(wk->wk_type));
3102                         /* NOTREACHED */
3103                 }
3104         }
3105 }
3106
3107 /*
3108  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3109  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3110  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3111  * manipulating its associated dependencies.
3112  */
3113 static void
3114 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3115         struct pagedep *pagedep;
3116         struct buf *bp;
3117 {
3118         struct diradd *dap;
3119         struct direct *ep;
3120         int i;
3121
3122         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3123                 /*
3124                  * This can only happen if there is a driver that does not
3125                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3126                  * to strategy for the incomplete buffers.
3127                  */
3128                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3129                 return;
3130         }
3131         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3132         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3133         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3134                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3135                         ep = (struct direct *)
3136                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3137                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3138                                 FREE_LOCK(&lk);
3139                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3140                                     "initiate_write_filepage",
3141                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3142                         }
3143                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3144                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3145                         else
3146                                 ep->d_ino = 0;
3147                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3148                         dap->da_state |= UNDONE;
3149                 }
3150         }
3151         FREE_LOCK(&lk);
3152 }
3153
3154 /*
3155  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3156  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3157  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3158  * are manipulating its associated dependencies.
3159  */
3160 static void
3161 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3162         struct inodedep *inodedep;
3163         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3164 {
3165         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3166         struct dinode *dp;
3167         struct dinode *sip;
3168         struct fs *fs;
3169         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3170         int i, deplist;
3171
3172         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3173                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3174         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3175         fs = inodedep->id_fs;
3176         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3177             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3178         /*
3179          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3180          * inode cannot be written to disk.
3181          */
3182         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3183                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3184                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3185                 MALLOC(sip, struct dinode *,
3186                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3187                 inodedep->id_savedino = sip;
3188                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3189                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3190                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3191                 return;
3192         }
3193         /*
3194          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3195          */
3196         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3197         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3198                 return;
3199         /*
3200          * Set the dependencies to busy.
3201          */
3202         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3203         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3204              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3205 #ifdef DIAGNOSTIC
3206                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3207                         FREE_LOCK(&lk);
3208                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3209                 }
3210                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3211                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3212                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3213                         FREE_LOCK(&lk);
3214                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3215                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3216                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3217                 }
3218                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3219                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3220                         FREE_LOCK(&lk);
3221                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3222                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3223                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3224                 }
3225                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3226                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3227                         FREE_LOCK(&lk);
3228                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3229                             adp->ad_state);
3230                 }
3231 #endif /* DIAGNOSTIC */
3232                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3233                 adp->ad_state |= UNDONE;
3234         }
3235         /*
3236          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3237          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3238          * might have fragments that were not the last block in the file
3239          * which would corrupt the filesystem.
3240          */
3241         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3242              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3243                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3244                         break;
3245                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3246                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3247                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3248                         continue;
3249                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3250                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3251 #ifdef DIAGNOSTIC
3252                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3253                                 FREE_LOCK(&lk);
3254                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3255                         }
3256 #endif /* DIAGNOSTIC */
3257                         dp->di_db[i] = 0;
3258                 }
3259                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3260 #ifdef DIAGNOSTIC
3261                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3262                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3263                                 FREE_LOCK(&lk);
3264                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3265                         }
3266 #endif /* DIAGNOSTIC */
3267                         dp->di_ib[i] = 0;
3268                 }
3269                 FREE_LOCK(&lk);
3270                 return;
3271         }
3272         /*
3273          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3274          * roll back the size to the last currently allocated block.
3275          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3276          * we already checked for fragments in the loop above.
3277          */
3278         if (lastadp != NULL &&
3279             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3280                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3281                         if (dp->di_db[i] != 0)
3282                                 break;
3283                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3284         }
3285         /*
3286          * The only dependencies are for indirect blocks.
3287          *
3288          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3289          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3290          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3291          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3292          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3293          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3294          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3295          */
3296         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3297                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3298         FREE_LOCK(&lk);
3299 }
3300
3301 /*
3302  * This routine is called during the completion interrupt
3303  * service routine for a disk write (from the procedure called
3304  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3305  * a request completion).  It should be called early in this
3306  * procedure, before the block is made available to other
3307  * processes or other routines are called.
3308  */
3309 static void
3310 softdep_disk_write_complete(bp)
3311         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3312 {
3313         struct worklist *wk;
3314         struct workhead reattach;
3315         struct newblk *newblk;
3316         struct allocindir *aip;
3317         struct allocdirect *adp;
3318         struct indirdep *indirdep;
3319         struct inodedep *inodedep;
3320         struct bmsafemap *bmsafemap;
3321
3322 #ifdef DEBUG
3323         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3324                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3325         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3326 #endif
3327         LIST_INIT(&reattach);
3328         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3329                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3330                 switch (wk->wk_type) {
3331
3332                 case D_PAGEDEP:
3333                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3334                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3335                         continue;
3336
3337                 case D_INODEDEP:
3338                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3339                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3340                         continue;
3341
3342                 case D_BMSAFEMAP:
3343                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3344                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3345                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3346                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3347                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3348                         }
3349                         while ((adp =
3350                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3351                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3352                                 adp->ad_buf = NULL;
3353                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3354                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3355                         }
3356                         while ((aip =
3357                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3358                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3359                                 aip->ai_buf = NULL;
3360                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3361                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3362                         }
3363                         while ((inodedep =
3364                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3365                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3366                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3367                                 inodedep->id_buf = NULL;
3368                         }
3369                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3370                         continue;
3371
3372                 case D_MKDIR:
3373                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3374                         continue;
3375
3376                 case D_ALLOCDIRECT:
3377                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3378                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3379                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3380                         continue;
3381
3382                 case D_ALLOCINDIR:
3383                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3384                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3385                         handle_allocindir_partdone(aip);
3386                         continue;
3387
3388                 case D_INDIRDEP:
3389                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3390                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3391                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3392                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3393                         }
3394                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3395                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3396                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3397                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3398                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3399                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3400                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3401                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3402                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3403                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3404                                 }
3405                         }
3406                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3407                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3408                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3409                         bdirty(bp);
3410                         continue;
3411
3412                 default:
3413                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3414                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3415                             TYPENAME(wk->wk_type));
3416                         /* NOTREACHED */
3417                 }
3418         }
3419         /*
3420          * Reattach any requests that must be redone.
3421          */
3422         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3423                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3424                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3425         }
3426 #ifdef DEBUG
3427         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3428                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3429         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3430 #endif
3431 }
3432
3433 /*
3434  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3435  * this routine is always called from interrupt level with further
3436  * splbio interrupts blocked.
3437  */
3438 static void
3439 handle_allocdirect_partdone(adp)
3440         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3441 {
3442         struct allocdirect *listadp;
3443         struct inodedep *inodedep;
3444         long bsize;
3445
3446         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3447                 return;
3448         if (adp->ad_buf != NULL) {
3449                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3450                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3451         }
3452         /*
3453          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3454          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3455          * might have fragments that were not the last block in the file
3456          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3457          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3458          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3459          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3460          */
3461         inodedep = adp->ad_inodedep;
3462         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3463         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3464                 /* found our block */
3465                 if (listadp == adp)
3466                         break;
3467                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3468                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3469                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3470                         continue;
3471                 /* hit a fragment */
3472                 return;
3473         }
3474         /*
3475          * If we have reached the end of the current list without
3476          * finding the just finished dependency, then it must be
3477          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3478          * be freed until they are moved to the current list.
3479          */
3480         if (listadp == NULL) {
3481 #ifdef DEBUG
3482                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3483                         /* found our block */
3484                         if (listadp == adp)
3485                                 break;
3486                 if (listadp == NULL) {
3487                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3488                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3489                 }
3490 #endif /* DEBUG */
3491                 return;
3492         }
3493         /*
3494          * If we have found the just finished dependency, then free
3495          * it along with anything that follows it that is complete.
3496          */
3497         for (; adp; adp = listadp) {
3498                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3499                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3500                         return;
3501                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3502         }
3503 }
3504
3505 /*
3506  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3507  * this routine is always called from interrupt level with further
3508  * splbio interrupts blocked.
3509  */
3510 static void
3511 handle_allocindir_partdone(aip)
3512         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3513 {
3514         struct indirdep *indirdep;
3515
3516         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3517                 return;
3518         if (aip->ai_buf != NULL) {
3519                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3520                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3521         }
3522         indirdep = aip->ai_indirdep;
3523         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3524                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3525                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3526                 return;
3527         }
3528         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3529             aip->ai_newblkno;
3530         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3531         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3532                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3533         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3534 }
3535
3536 /*
3537  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3538  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3539  * that this routine is always called from interrupt level with further
3540  * splbio interrupts blocked.
3541  */
3542 static int
3543 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3544         struct inodedep *inodedep;
3545         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3546 {
3547         struct worklist *wk, *filefree;
3548         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3549         struct dinode *dp;
3550         int hadchanges;
3551
3552         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3553                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3554                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3555         }
3556         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3557         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3558             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3559         /*
3560          * If we had to rollback the inode allocation because of
3561          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3562          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3563          * all associated dependencies have been cleared and the
3564          * corresponding updates written to disk.
3565          */
3566         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3567                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3568                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3569                 inodedep->id_savedino = NULL;
3570                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3571                         stat_inode_bitmap++;
3572                 bdirty(bp);
3573                 return (1);
3574         }
3575         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3576         /*
3577          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3578          * the inode could be updated.
3579          */
3580         hadchanges = 0;
3581         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3582                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3583                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3584                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3585                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3586                 }
3587                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3588                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3589                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3590                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3591                                     "handle_written_inodeblock",
3592                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3593                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3594                         }
3595                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3596                 } else {
3597                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3598                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3599                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3600                                     "handle_written_inodeblock",
3601                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3602                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3603                         }
3604                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3605                 }
3606                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3607                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3608                 hadchanges = 1;
3609         }
3610         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3611                 stat_direct_blk_ptrs++;
3612         /*
3613          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3614          */
3615         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3616                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3617                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3618         }
3619         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3620                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3621                 hadchanges = 1;
3622         }
3623         inodedep->id_savedsize = -1;
3624         /*
3625          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3626          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3627          * its correct form.
3628          */
3629         if (hadchanges)
3630                 bdirty(bp);
3631         /*
3632          * Process any allocdirects that completed during the update.
3633          */
3634         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3635                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3636         /*
3637          * Process deallocations that were held pending until the
3638          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3639          * is delayed until after all blocks have been freed to
3640          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3641          * before the old ones have been deleted.
3642          */
3643         filefree = NULL;
3644         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3645                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3646                 switch (wk->wk_type) {
3647
3648                 case D_FREEFILE:
3649                         /*
3650                          * We defer adding filefree to the worklist until
3651                          * all other additions have been made to ensure
3652                          * that it will be done after all the old blocks
3653                          * have been freed.
3654                          */
3655                         if (filefree != NULL) {
3656                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3657                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3658                         }
3659                         filefree = wk;
3660                         continue;
3661
3662                 case D_MKDIR:
3663                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3664                         continue;
3665
3666                 case D_DIRADD:
3667                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3668                         continue;
3669
3670                 case D_FREEBLKS:
3671                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3672                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3673                                 continue;
3674                         /* -- fall through -- */
3675                 case D_FREEFRAG:
3676                 case D_DIRREM:
3677                         add_to_worklist(wk);
3678                         continue;
3679
3680                 default:
3681                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3682                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3683                             TYPENAME(wk->wk_type));
3684                         /* NOTREACHED */
3685                 }
3686         }
3687         if (filefree != NULL) {
3688                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3689                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3690                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3691                 }
3692                 add_to_worklist(filefree);
3693                 return (0);
3694         }
3695
3696         /*
3697          * If no outstanding dependencies, free it.
3698          */
3699         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3700                 return (0);
3701         return (hadchanges);
3702 }
3703
3704 /*
3705  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3706  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3707  */
3708 static void
3709 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3710         struct diradd *dap;
3711         struct inodedep *inodedep;
3712 {
3713         struct pagedep *pagedep;
3714
3715         dap->da_state |= COMPLETE;
3716         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3717                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3718                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3719                 else
3720                         pagedep = dap->da_pagedep;
3721                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3722                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3723         }
3724         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3725 }
3726
3727 /*
3728  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3729  */
3730 static void
3731 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3732         struct mkdir *mkdir;
3733         int type;
3734 {
3735         struct diradd *dap;
3736         struct pagedep *pagedep;
3737
3738         if (mkdir->md_state != type) {
3739                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3740                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3741         }
3742         dap = mkdir->md_diradd;
3743         dap->da_state &= ~type;
3744         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3745                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3746         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3747                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3748                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3749                 else
3750                         pagedep = dap->da_pagedep;
3751                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3752                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3753         }
3754         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3755         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3756 }
3757
3758 /*
3759  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3760  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3761  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3762  * Note that this routine is always called from interrupt level
3763  * with further splbio interrupts blocked.
3764  */
3765 static int
3766 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3767         struct pagedep *pagedep;
3768         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3769 {
3770         struct dirrem *dirrem;
3771         struct diradd *dap, *nextdap;
3772         struct direct *ep;
3773         int i, chgs;
3774
3775         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3776                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3777                 panic("handle_written_filepage: not started");
3778         }
3779         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3780         /*
3781          * Process any directory removals that have been committed.
3782          */
3783         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3784                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3785                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3786                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3787         }
3788         /*
3789          * Free any directory additions that have been committed.
3790          */
3791         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3792                 free_diradd(dap);
3793         /*
3794          * Uncommitted directory entries must be restored.
3795          */
3796         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3797                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3798                      dap = nextdap) {
3799                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3800                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3801                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3802                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3803                         }
3804                         ep = (struct direct *)
3805                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3806                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3807                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3808                         dap->da_state |= ATTACHED;
3809                         chgs = 1;
3810                         /*
3811                          * If the inode referenced by the directory has
3812                          * been written out, then the dependency can be
3813                          * moved to the pending list.
3814                          */
3815                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3816                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3817                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3818                                     da_pdlist);
3819                         }
3820                 }
3821         }
3822         /*
3823          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3824          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3825          * its correct form.
3826          */
3827         if (chgs) {
3828                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3829                         stat_dir_entry++;
3830                 bdirty(bp);
3831         }
3832         /*
3833          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3834          * Otherwise it will remain to update the page before it
3835          * is written back to disk.
3836          */
3837         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3838                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3839                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3840                                 break;
3841                 if (i == DAHASHSZ) {
3842                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3843                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3844                         return (0);
3845                 }
3846         }
3847         return (1);
3848 }
3849
3850 /*
3851  * Writing back in-core inode structures.
3852  *
3853  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3854  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3855  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3856  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3857  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3858  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3859  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3860  */
3861
3862 /*
3863  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3864  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3865  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3866  */
3867 void
3868 softdep_load_inodeblock(ip)
3869         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3870 {
3871         struct inodedep *inodedep;
3872
3873         /*
3874          * Check for alternate nlink count.
3875          */
3876         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3877         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3878         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3879                 FREE_LOCK(&lk);
3880                 return;
3881         }
3882         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3883         FREE_LOCK(&lk);
3884 }
3885
3886 /*
3887  * This routine is called just before the "in-core" inode
3888  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3889  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3890  * the force flag is set, then the dependencies will be
3891  * cleared so that the update can always be made. Note that
3892  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3893  * will never be in the middle of writing the inode block
3894  * to disk.
3895  */
3896 void
3897 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3898         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3899         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3900         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3901 {
3902         struct inodedep *inodedep;
3903         struct worklist *wk;
3904         int error, gotit;
3905
3906         /*
3907          * If the effective link count is not equal to the actual link
3908          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3909          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3910          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3911          * to track.
3912          */
3913         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3914         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3915                 FREE_LOCK(&lk);
3916                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3917                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3918                 return;
3919         }
3920         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3921                 FREE_LOCK(&lk);
3922                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3923         }
3924         /*
3925          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3926          * changes cannot occur until this inode has been written.
3927          */
3928         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3929         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3930                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3931         /*
3932          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3933          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3934          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3935          * allocdirects that are completed by the merger.
3936          */
3937         merge_inode_lists(inodedep);
3938         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3939                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3940         /*
3941          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3942          * operations dependent on the inode being written to disk
3943          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3944          * processed when the buffer I/O completes.
3945          */
3946         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3947                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3948                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3949         }
3950         /*
3951          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3952          * that allocates them have been written (indicated by
3953          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3954          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3955          * to be written so that the update can be done.
3956          */
3957         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3958                 FREE_LOCK(&lk);
3959                 return;
3960         }
3961         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3962         FREE_LOCK(&lk);
3963         if (gotit &&
3964             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3965                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3966         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3967                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3968 }
3969
3970 /*
3971  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3972  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3973  * with splbio interrupts blocked.
3974  */
3975 static void
3976 merge_inode_lists(inodedep)
3977         struct inodedep *inodedep;
3978 {
3979         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3980
3981         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3982         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3983                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3984                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3985                         continue;
3986                 }
3987                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3988                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3989                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3990                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3991                             listadp);
3992                         listadp = newadp;
3993                 }
3994                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3995         }
3996         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3997                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3998                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3999         }
4000 }
4001
4002 /*
4003  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
4004  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
4005  */
4006 static int
4007 softdep_fsync(vp)
4008         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
4009 {
4010         struct inodedep *inodedep;
4011         struct pagedep *pagedep;
4012         struct worklist *wk;
4013         struct diradd *dap;
4014         struct mount *mnt;
4015         struct vnode *pvp;
4016         struct inode *ip;
4017         struct buf *bp;
4018         struct fs *fs;
4019         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4020         int error, flushparent;
4021         ino_t parentino;
4022         ufs_lbn_t lbn;
4023
4024         ip = VTOI(vp);
4025         fs = ip->i_fs;
4026         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4027         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4028                 FREE_LOCK(&lk);
4029                 return (0);
4030         }
4031         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4032             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4033             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4034             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4035                 FREE_LOCK(&lk);
4036                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4037         }
4038         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4039                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4040                         break;
4041                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4042                         FREE_LOCK(&lk);
4043                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4044                             TYPENAME(wk->wk_type));
4045                 }
4046                 dap = WK_DIRADD(wk);
4047                 /*
4048                  * Flush our parent if this directory entry
4049                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4050                  */
4051                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4052                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4053                 else
4054                         pagedep = dap->da_pagedep;
4055                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4056                 parentino = pagedep->pd_ino;
4057                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4058                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4059                         FREE_LOCK(&lk);
4060                         panic("softdep_fsync: dirty");
4061                 }
4062                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4063                 /*
4064                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4065                  * then we will not be able to release and recover the
4066                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4067                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4068                  * not now, but then the user was not asking to have it
4069                  * written, so we are not breaking any promises.
4070                  */
4071                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4072                         break;
4073                 /*
4074                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4075                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4076                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4077                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4078                  * ufs_lookup for details on possible races.
4079                  */
4080                 FREE_LOCK(&lk);
4081                 VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
4082                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4083                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
4084                 if (error != 0)
4085                         return (error);
4086                 if (flushparent) {
4087                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
4088                                 vput(pvp);
4089                                 return (error);
4090                         }
4091                 }
4092                 /*
4093                  * Flush directory page containing the inode's name.
4094                  */
4095                 error = bread(pvp, lblktodoff(fs, lbn), blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4096                 if (error == 0)
4097                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
4098                 vput(pvp);
4099                 if (error != 0)
4100                         return (error);
4101                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4102                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4103                         break;
4104         }
4105         FREE_LOCK(&lk);
4106         return (0);
4107 }
4108
4109 /*
4110  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4111  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4112  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4113  */
4114 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4115
4116 void
4117 softdep_fsync_mountdev(vp)
4118         struct vnode *vp;
4119 {
4120         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4121                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4122         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4123         crit_enter();
4124         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4125                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4126         crit_exit();
4127         drain_output(vp, 1);
4128         FREE_LOCK(&lk);
4129 }
4130
4131 static int
4132 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4133 {
4134         struct worklist *wk;
4135         struct vnode *vp = data;
4136
4137         /*
4138          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4139          */
4140         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4141                 return(0);
4142         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4143                 BUF_UNLOCK(bp);
4144                 printf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4145                 return(0);
4146         }
4147         /*
4148          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4149          * dependencies.
4150          */
4151         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4152             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4153             (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4154                 BUF_UNLOCK(bp);
4155                 return(0);
4156         }
4157         bremfree(bp);
4158         FREE_LOCK(&lk);
4159         (void) bawrite(bp);
4160         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4161         return(0);
4162 }
4163
4164 /*
4165  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4166  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4167  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4168  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4169  */
4170 struct softdep_sync_metadata_info {
4171         struct vnode *vp;
4172         int waitfor;
4173 };
4174
4175 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4176
4177 int
4178 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4179 {
4180         struct softdep_sync_metadata_info info;
4181         int error, waitfor;
4182
4183         /*
4184          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4185          * that is doing soft dependency processing.
4186          */
4187         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4188                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4189                         return (0);
4190         } else
4191                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4192                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4193                         return (0);
4194         /*
4195          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4196          */
4197         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4198         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4199                 FREE_LOCK(&lk);
4200                 return (error);
4201         }
4202         /*
4203          * For most files, the only metadata dependencies are the
4204          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4205          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4206          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4207          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4208          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4209          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4210          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4211          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4212          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4213          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4214          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4215          * usual case we will be blocking against a write that we
4216          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4217          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4218          */
4219         waitfor = MNT_NOWAIT;
4220 top:
4221         /*
4222          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4223          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4224          */
4225         drain_output(vp, 1);
4226         info.vp = vp;
4227         info.waitfor = waitfor;
4228         crit_enter();
4229         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4230                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4231         crit_exit();
4232         if (error < 0) {
4233                 FREE_LOCK(&lk);
4234                 return(-error); /* error code */
4235         }
4236
4237         /*
4238          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4239          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4240          */
4241         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4242                 waitfor = MNT_WAIT;
4243                 FREE_LOCK(&lk);
4244                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4245                 goto top;
4246         }
4247
4248         /*
4249          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4250          * then we are done. For certain directories and block
4251          * devices, we may need to do further work.
4252          *
4253          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4254          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4255          */
4256         drain_output(vp, 1);
4257         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4258                 FREE_LOCK(&lk);
4259                 return (0);
4260         }
4261
4262         FREE_LOCK(&lk);
4263         /*
4264          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4265          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4266          * partially written files have been written to disk. The only easy
4267          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4268          * this happens rarely).
4269          */
4270         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4271             vp->v_rdev &&
4272             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4273             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, td)) != 0)
4274                 return (error);
4275         return (0);
4276 }
4277
4278 static int
4279 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4280 {
4281         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4282         struct pagedep *pagedep;
4283         struct allocdirect *adp;
4284         struct allocindir *aip;
4285         struct worklist *wk;
4286         struct buf *nbp;
4287         int error;
4288         int i;
4289
4290         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4291                 printf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4292                 return (1);
4293         }
4294         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4295                 printf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4296                 BUF_UNLOCK(bp);
4297                 return(1);
4298         }
4299
4300         /*
4301          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4302          * will disappear.
4303          */
4304         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4305                 switch (wk->wk_type) {
4306
4307                 case D_ALLOCDIRECT:
4308                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4309                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4310                                 break;
4311                         nbp = adp->ad_buf;
4312                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4313                                 break;
4314                         FREE_LOCK(&lk);
4315                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4316                                 bawrite(nbp);
4317                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4318                                 bawrite(bp);
4319                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4320                                 return (-error);
4321                         }
4322                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4323                         break;
4324
4325                 case D_ALLOCINDIR:
4326                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4327                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4328                                 break;
4329                         nbp = aip->ai_buf;
4330                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4331                                 break;
4332                         FREE_LOCK(&lk);
4333                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4334                                 bawrite(nbp);
4335                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4336                                 bawrite(bp);
4337                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4338                                 return (-error);
4339                         }
4340                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4341                         break;
4342
4343                 case D_INDIRDEP:
4344                 restart:
4345
4346                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4347                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4348                                         continue;
4349                                 nbp = aip->ai_buf;
4350                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4351                                         goto restart;
4352                                 FREE_LOCK(&lk);
4353                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4354                                         bawrite(bp);
4355                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4356                                         return (-error);
4357                                 }
4358                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4359                                 goto restart;
4360                         }
4361                         break;
4362
4363                 case D_INODEDEP:
4364                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4365                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4366                                 FREE_LOCK(&lk);
4367                                 bawrite(bp);
4368                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4369                                 return (-error);
4370                         }
4371                         break;
4372
4373                 case D_PAGEDEP:
4374                         /*
4375                          * We are trying to sync a directory that may
4376                          * have dependencies on both its own metadata
4377                          * and/or dependencies on the inodes of any
4378                          * recently allocated files. We walk its diradd
4379                          * lists pushing out the associated inode.
4380                          */
4381                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4382                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4383                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4384                                         continue;
4385                                 if ((error =
4386                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4387                                                 pagedep->pd_mnt,
4388                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4389                                         FREE_LOCK(&lk);
4390                                         bawrite(bp);
4391                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4392                                         return (-error);
4393                                 }
4394                         }
4395                         break;
4396
4397                 case D_MKDIR:
4398                         /*
4399                          * This case should never happen if the vnode has
4400                          * been properly sync'ed. However, if this function
4401                          * is used at a place where the vnode has not yet
4402                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4403                          * rather than panic, just flush it.
4404                          */
4405                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4406                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4407                                 break;
4408                         FREE_LOCK(&lk);
4409                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4410                                 bawrite(nbp);
4411                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4412                                 bawrite(bp);
4413                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4414                                 return (-error);
4415                         }
4416                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4417                         break;
4418
4419                 case D_BMSAFEMAP:
4420                         /*
4421                          * This case should never happen if the vnode has
4422                          * been properly sync'ed. However, if this function
4423                          * is used at a place where the vnode has not yet
4424                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4425                          * rather than panic, just flush it.
4426                          *
4427                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4428                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4429                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4430                          */
4431                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4432                         if (nbp == bp)
4433                                 break;
4434                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4435                                 break;
4436                         FREE_LOCK(&lk);
4437                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4438                                 bawrite(nbp);
4439                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4440                                 bawrite(bp);
4441                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4442                                 return (-error);
4443                         }
4444                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4445                         break;
4446
4447                 default:
4448                         FREE_LOCK(&lk);
4449                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4450                             TYPENAME(wk->wk_type));
4451                         /* NOTREACHED */
4452                 }
4453         }
4454         FREE_LOCK(&lk);
4455         bawrite(bp);
4456         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4457         return(0);
4458 }
4459
4460 /*
4461  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4462  * Called with splbio blocked.
4463  */
4464 static int
4465 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4466         struct fs *fs;
4467         ino_t ino;
4468 {
4469         struct inodedep *inodedep;
4470         struct allocdirect *adp;
4471         int error, waitfor;
4472         struct buf *bp;
4473
4474         /*
4475          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4476          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4477          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4478          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4479          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4480          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4481          * usual case we will be blocking against a write that we
4482          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4483          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4484          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4485          * any pending I/O to complete.
4486          */
4487         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4488                 FREE_LOCK(&lk);
4489                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4490                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4491                         return (0);
4492                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4493                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4494                                 continue;
4495                         bp = adp->ad_buf;
4496                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4497                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4498                                         continue;
4499                                 break;
4500                         }
4501                         FREE_LOCK(&lk);
4502                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4503                                 bawrite(bp);
4504                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4505                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4506                                 return (error);
4507                         }
4508                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4509                         break;
4510                 }
4511                 if (adp != NULL)
4512                         continue;
4513                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4514                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4515                                 continue;
4516                         bp = adp->ad_buf;
4517                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4518                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4519                                         continue;
4520                                 break;
4521                         }
4522                         FREE_LOCK(&lk);
4523                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4524                                 bawrite(bp);
4525                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4526                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4527                                 return (error);
4528                         }
4529                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4530                         break;
4531                 }
4532                 if (adp != NULL)
4533                         continue;
4534                 /*
4535                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4536                  */
4537                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4538                         break;
4539                 waitfor = MNT_WAIT;
4540         }
4541         /*
4542          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4543          */
4544         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4545                 (void) free_inodedep(inodedep);
4546         return (0);
4547 }
4548
4549 /*
4550  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4551  * Called with splbio blocked.
4552  */
4553 static int
4554 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4555         struct vnode *pvp;
4556         struct mount *mp;
4557         struct diraddhd *diraddhdp;
4558 {
4559         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4560         struct inodedep *inodedep;
4561         struct ufsmount *ump;
4562         struct diradd *dap;
4563         struct vnode *vp;
4564         int gotit, error = 0;
4565         struct buf *bp;
4566         ino_t inum;
4567
4568         ump = VFSTOUFS(mp);
4569         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4570                 /*
4571                  * Flush ourselves if this directory entry
4572                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4573                  */
4574                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4575                         FREE_LOCK(&lk);
4576                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4577                                 break;
4578                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4579                         /*
4580                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4581                          */
4582                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4583                                 continue;
4584                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4585                                 FREE_LOCK(&lk);
4586                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4587                         }
4588                 }
4589                 /*
4590                  * A newly allocated directory must have its "." and
4591                  * ".." entries written out before its name can be
4592                  * committed in its parent. We do not want or need
4593                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4594                  * that may end up here again, once for each directory
4595                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4596                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4597                  * because the first call may choose to defer blocks
4598                  * that still have dependencies, but deferral will
4599                  * happen at most once.
4600                  */
4601                 inum = dap->da_newinum;
4602                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4603                         FREE_LOCK(&lk);
4604                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4605                                 break;
4606                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4607                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4608                                 vput(vp);
4609                                 break;
4610                         }
4611                         drain_output(vp, 0);
4612                         vput(vp);
4613                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4614                         /*
4615                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4616                          */
4617                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4618                                 continue;
4619                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4620                                 FREE_LOCK(&lk);
4621                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4622                         }
4623                 }
4624                 /*
4625                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4626                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4627                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4628                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4629                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4630                  * the time of the reference count change. So we need only
4631                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4632                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4633                  */
4634                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4635                         FREE_LOCK(&lk);
4636                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4637                 }
4638                 /*
4639                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4640                  * push them to disk.
4641                  */
4642                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4643                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4644                         FREE_LOCK(&lk);
4645                         if (gotit &&
4646                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4647                              inodedep->id_buf)) != 0)
4648                                 break;
4649                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4650                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4651                                 continue;
4652                 }
4653                 /*
4654                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4655                  * to be written, push it to disk.
4656                  */
4657                 FREE_LOCK(&lk);
4658                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4659                         fsbtodoff(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4660                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4661                         break;
4662                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4663                         break;
4664                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4665                 /*
4666                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4667                  * then something is seriously wrong.
4668                  */
4669                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4670                         FREE_LOCK(&lk);
4671                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4672                 }
4673         }
4674         if (error)
4675                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4676         return (error);
4677 }
4678
4679 /*
4680  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4681  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4682  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4683  * the offending operations to fall back to running synchronously
4684  * until the memory load returns to a reasonable level.
4685  */
4686 int
4687 softdep_slowdown(vp)
4688         struct vnode *vp;
4689 {
4690         int max_softdeps_hard;
4691
4692         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4693         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4694             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4695                 return (0);
4696         stat_sync_limit_hit += 1;
4697         return (1);
4698 }
4699
4700 /*
4701  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4702  * down and speed up the I/O processing.
4703  */
4704 static int
4705 request_cleanup(resource, islocked)
4706         int resource;
4707         int islocked;
4708 {
4709         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4710
4711         /*
4712          * We never hold up the filesystem syncer process.
4713          */
4714         if (td == filesys_syncer)
4715                 return (0);
4716         /*
4717          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4718          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4719          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4720          * handle any remove requests that might block on a locked
4721          * inode as that could lead to deadlock.
4722          */
4723         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4724                 if (islocked)
4725                         FREE_LOCK(&lk);
4726                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4727                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4728                 stat_worklist_push += 2;
4729                 if (islocked)
4730                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4731                 return(1);
4732         }
4733
4734         /*
4735          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4736          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4737          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4738          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4739          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4740          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4741          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4742          * the cleanup for us.
4743          */
4744         switch (resource) {
4745
4746         case FLUSH_INODES:
4747                 stat_ino_limit_push += 1;
4748                 req_clear_inodedeps += 1;
4749                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4750                 break;
4751
4752         case FLUSH_REMOVE:
4753                 stat_blk_limit_push += 1;
4754                 req_clear_remove += 1;
4755                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4756                 break;
4757
4758         default:
4759                 if (islocked)
4760                         FREE_LOCK(&lk);
4761                 panic("request_cleanup: unknown type");
4762         }
4763         /*
4764          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4765          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4766          */
4767         if (islocked == 0)
4768                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4769         crit_enter();
4770         proc_waiting += 1;
4771         if (!callout_active(&handle))
4772                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4773                               pause_timer, NULL);
4774         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4775             "softupdate", 0);
4776         proc_waiting -= 1;
4777         crit_exit();
4778         if (islocked == 0)
4779                 FREE_LOCK(&lk);
4780         return (1);
4781 }
4782
4783 /*
4784  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4785  * to indicate that there is no longer a timer running.
4786  */
4787 void
4788 pause_timer(arg)
4789         void *arg;
4790 {
4791         *stat_countp += 1;
4792         wakeup_one(&proc_waiting);
4793         if (proc_waiting > 0)
4794                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4795                               pause_timer, NULL);
4796         else
4797                 callout_deactivate(&handle);
4798 }
4799
4800 /*
4801  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4802  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4803  */
4804 static void
4805 clear_remove(struct thread *td)
4806 {
4807         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4808         struct pagedep *pagedep;
4809         static int next = 0;
4810         struct mount *mp;
4811         struct vnode *vp;
4812         int error, cnt;
4813         ino_t ino;
4814
4815         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4816         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4817                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4818                 if (next >= pagedep_hash)
4819                         next = 0;
4820                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4821                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4822                                 continue;
4823                         mp = pagedep->pd_mnt;
4824                         ino = pagedep->pd_ino;
4825                         FREE_LOCK(&lk);
4826                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4827                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4828                                 return;
4829                         }
4830                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4831                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4832                         drain_output(vp, 0);
4833                         vput(vp);
4834                         return;
4835                 }
4836         }
4837         FREE_LOCK(&lk);
4838 }
4839
4840 /*
4841  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4842  * the number of inodedep dependency structures.
4843  */
4844 struct clear_inodedeps_info {
4845         struct fs *fs;
4846         struct mount *mp;
4847 };
4848
4849 static int
4850 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4851 {
4852         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4853
4854         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4855                 info->mp = mp;
4856                 return(-1);
4857         }
4858         return(0);
4859 }
4860
4861 static void
4862 clear_inodedeps(struct thread *td)
4863 {
4864         struct clear_inodedeps_info info;
4865         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4866         struct inodedep *inodedep;
4867         static int next = 0;
4868         struct vnode *vp;
4869         struct fs *fs;
4870         int error, cnt;
4871         ino_t firstino, lastino, ino;
4872
4873         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4874         /*
4875          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4876          * We will then gather up all the inodes in its block
4877          * that have dependencies and flush them out.
4878          */
4879         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4880                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4881                 if (next >= inodedep_hash)
4882                         next = 0;
4883                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4884                         break;
4885         }
4886         if (inodedep == NULL) {
4887                 FREE_LOCK(&lk);
4888                 return;
4889         }
4890         /*
4891          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4892          */
4893         fs = inodedep->id_fs;
4894         info.mp = NULL;
4895         info.fs = fs;
4896         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4897                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4898         /*
4899          * Find the last inode in the block with dependencies.
4900          */
4901         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4902         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4903                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4904                         break;
4905         /*
4906          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4907          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4908          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4909          */
4910         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4911                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4912                         continue;
4913                 FREE_LOCK(&lk);
4914                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4915                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4916                         return;
4917                 }
4918                 if (ino == lastino) {
4919                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4920                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4921                 } else {
4922                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4923                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4924                         drain_output(vp, 0);
4925                 }
4926                 vput(vp);
4927                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4928         }
4929         FREE_LOCK(&lk);
4930 }
4931
4932 /*
4933  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4934  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4935  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4936  */
4937 static int
4938 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4939         struct buf *bp;
4940         int wantcount;
4941 {
4942         struct worklist *wk;
4943         struct inodedep *inodedep;
4944         struct indirdep *indirdep;
4945         struct allocindir *aip;
4946         struct pagedep *pagedep;
4947         struct diradd *dap;
4948         int i, retval;
4949
4950         retval = 0;
4951         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4952         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4953                 switch (wk->wk_type) {
4954
4955                 case D_INODEDEP:
4956                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4957                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4958                                 /* bitmap allocation dependency */
4959                                 retval += 1;
4960                                 if (!wantcount)
4961                                         goto out;
4962                         }
4963                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4964                                 /* direct block pointer dependency */
4965                                 retval += 1;
4966                                 if (!wantcount)
4967                                         goto out;
4968                         }
4969                         continue;
4970
4971                 case D_INDIRDEP:
4972                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4973
4974                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4975                                 /* indirect block pointer dependency */
4976                                 retval += 1;
4977                                 if (!wantcount)
4978                                         goto out;
4979                         }
4980                         continue;
4981
4982                 case D_PAGEDEP:
4983                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4984                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4985
4986                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4987                                         /* directory entry dependency */
4988                                         retval += 1;
4989                                         if (!wantcount)
4990                                                 goto out;
4991                                 }
4992                         }
4993                         continue;
4994
4995                 case D_BMSAFEMAP:
4996                 case D_ALLOCDIRECT:
4997                 case D_ALLOCINDIR:
4998                 case D_MKDIR:
4999                         /* never a dependency on these blocks */
5000                         continue;
5001
5002                 default:
5003                         FREE_LOCK(&lk);
5004                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
5005                             TYPENAME(wk->wk_type));
5006                         /* NOTREACHED */
5007                 }
5008         }
5009 out:
5010         FREE_LOCK(&lk);
5011         return retval;
5012 }
5013
5014 /*
5015  * Acquire exclusive access to a buffer.
5016  * Must be called with splbio blocked.
5017  * Return 1 if buffer was acquired.
5018  */
5019 static int
5020 getdirtybuf(bpp, waitfor)
5021         struct buf **bpp;
5022         int waitfor;
5023 {
5024         struct buf *bp;
5025         int error;
5026
5027         for (;;) {
5028                 if ((bp = *bpp) == NULL)
5029                         return (0);
5030                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
5031                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
5032                                 break;
5033                         BUF_UNLOCK(bp);
5034                         if (waitfor != MNT_WAIT)
5035                                 return (0);
5036                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
5037                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
5038                             "getbuf", 0);
5039                         continue;
5040                 }
5041                 if (waitfor != MNT_WAIT)
5042                         return (0);
5043                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
5044                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
5045                 if (error != ENOLCK) {
5046                         FREE_LOCK(&lk);
5047                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
5048                 }
5049         }
5050         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5051                 BUF_UNLOCK(bp);
5052                 return (0);
5053         }
5054         bremfree(bp);
5055         return (1);
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5060  * Must be called with vnode locked.
5061  */
5062 static void
5063 drain_output(vp, islocked)
5064         struct vnode *vp;
5065         int islocked;
5066 {
5067
5068         if (!islocked)
5069                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5070         while (vp->v_track_write.bk_active) {
5071                 vp->v_track_write.bk_waitflag = 1;
5072                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &vp->v_track_write,
5073                                   0, "drainvp", 0);
5074         }
5075         if (!islocked)
5076                 FREE_LOCK(&lk);
5077 }
5078
5079 /*
5080  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5081  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5082  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5083  */
5084 static void
5085 softdep_deallocate_dependencies(bp)
5086         struct buf *bp;
5087 {
5088
5089         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5090                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5091         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5092         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5093 }
5094
5095 /*
5096  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5097  */
5098 void
5099 softdep_error(func, error)
5100         char *func;
5101         int error;
5102 {
5103
5104         /* XXX should do something better! */
5105         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5106 }