sys/vfs/ufs/ffs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c,v 1.64.2.2 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_alloc.c,v 1.16 2005/10/26 17:15:03 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include "opt_quota.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/buf.h>
  43 #include <sys/conf.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/vnode.h>
  46 #include <sys/mount.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/syslog.h>
  50
  51 #include <machine/inttypes.h>
  52
  53 #include "quota.h"
  54 #include "inode.h"
  55 #include "ufs_extern.h"
  56 #include "ufsmount.h"
  57
  58 #include "fs.h"
  59 #include "ffs_extern.h"
  60
  61 typedef ufs_daddr_t allocfcn_t (struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref,
  62                                   int size);
  63
  64 static ufs_daddr_t ffs_alloccg (struct inode *, int, ufs_daddr_t, int);
  65 static ufs_daddr_t
  66               ffs_alloccgblk (struct inode *, struct buf *, ufs_daddr_t);
  67 #ifdef DIAGNOSTIC
  68 static int      ffs_checkblk (struct inode *, ufs_daddr_t, long);
  69 #endif
  70 static void     ffs_clusteracct (struct fs *, struct cg *, ufs_daddr_t,
  71                                      int);
  72 static ufs_daddr_t ffs_clusteralloc (struct inode *, int, ufs_daddr_t,
  73             int);
  74 static ino_t    ffs_dirpref (struct inode *);
  75 static ufs_daddr_t ffs_fragextend (struct inode *, int, long, int, int);
  76 static void     ffs_fserr (struct fs *, uint, char *);
  77 static u_long   ffs_hashalloc
  78                     (struct inode *, int, long, int, allocfcn_t *);
  79 static ino_t    ffs_nodealloccg (struct inode *, int, ufs_daddr_t, int);
  80 static ufs_daddr_t ffs_mapsearch (struct fs *, struct cg *, ufs_daddr_t,
  81             int);
  82
  83 /*
  84  * Allocate a block in the filesystem.
  85  *
  86  * The size of the requested block is given, which must be some
  87  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
  88  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
  89  * the following hierarchy is used to allocate a block:
  90  *   1) allocate the requested block.
  91  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
  92  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
  93  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  94  *      available block is located.
  95  * If no block preference is given the following heirarchy is used
  96  * to allocate a block:
  97  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
  98  *      inode for the file.
  99  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 100  *      available block is located.
 101  */
 102 int
 103 ffs_alloc(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbn, ufs_daddr_t bpref, int size,
 104           struct ucred *cred, ufs_daddr_t *bnp)
 105 {
 106         struct fs *fs;
 107         ufs_daddr_t bno;
 108         int cg;
 109 #ifdef QUOTA
 110         int error;
 111 #endif
 112
 113         *bnp = 0;
 114         fs = ip->i_fs;
 115 #ifdef DIAGNOSTIC
 116         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
 117                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
 118                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
 119                     fs->fs_fsmnt);
 120                 panic("ffs_alloc: bad size");
 121         }
 122         if (cred == NOCRED)
 123                 panic("ffs_alloc: missing credential");
 124 #endif /* DIAGNOSTIC */
 125         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
 126                 goto nospace;
 127         if (cred->cr_uid != 0 &&
 128             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
 129                 goto nospace;
 130 #ifdef QUOTA
 131         error = chkdq(ip, (long)btodb(size), cred, 0);
 132         if (error)
 133                 return (error);
 134 #endif
 135         if (bpref >= fs->fs_size)
 136                 bpref = 0;
 137         if (bpref == 0)
 138                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 139         else
 140                 cg = dtog(fs, bpref);
 141         bno = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, size,
 142                                          ffs_alloccg);
 143         if (bno > 0) {
 144                 ip->i_blocks += btodb(size);
 145                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 146                 *bnp = bno;
 147                 return (0);
 148         }
 149 #ifdef QUOTA
 150         /*
 151          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 152          */
 153         (void) chkdq(ip, (long)-btodb(size), cred, FORCE);
 154 #endif
 155 nospace:
 156         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 157         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->fs_fsmnt);
 158         return (ENOSPC);
 159 }
 160
 161 /*
 162  * Reallocate a fragment to a bigger size
 163  *
 164  * The number and size of the old block is given, and a preference
 165  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
 166  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
 167  * invoked to get an appropriate block.
 168  */
 169 int
 170 ffs_realloccg(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbprev, ufs_daddr_t bpref,
 171               int osize, int nsize, struct ucred *cred, struct buf **bpp)
 172 {
 173         struct fs *fs;
 174         struct buf *bp;
 175         int cg, request, error;
 176         ufs_daddr_t bprev, bno;
 177
 178         *bpp = 0;
 179         fs = ip->i_fs;
 180 #ifdef DIAGNOSTIC
 181         if ((uint)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
 182             (uint)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
 183                 printf(
 184                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
 185                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
 186                     nsize, fs->fs_fsmnt);
 187                 panic("ffs_realloccg: bad size");
 188         }
 189         if (cred == NOCRED)
 190                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
 191 #endif /* DIAGNOSTIC */
 192         if (cred->cr_uid != 0 &&
 193             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0)
 194                 goto nospace;
 195         if ((bprev = ip->i_db[lbprev]) == 0) {
 196                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %ld, fs = %s\n",
 197                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (long)bprev,
 198                     fs->fs_fsmnt);
 199                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
 200         }
 201         /*
 202          * Allocate the extra space in the buffer.
 203          */
 204         error = bread(ITOV(ip), lbprev, osize, &bp);
 205         if (error) {
 206                 brelse(bp);
 207                 return (error);
 208         }
 209
 210         if( bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
 211                 if( lbprev >= NDADDR)
 212                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
 213                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
 214         }
 215
 216 #ifdef QUOTA
 217         error = chkdq(ip, (long)btodb(nsize - osize), cred, 0);
 218         if (error) {
 219                 brelse(bp);
 220                 return (error);
 221         }
 222 #endif
 223         /*
 224          * Check for extension in the existing location.
 225          */
 226         cg = dtog(fs, bprev);
 227         bno = ffs_fragextend(ip, cg, (long)bprev, osize, nsize);
 228         if (bno) {
 229                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
 230                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
 231                 ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
 232                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 233                 allocbuf(bp, nsize);
 234                 bp->b_flags |= B_DONE;
 235                 bzero((char *)bp->b_data + osize, (uint)nsize - osize);
 236                 *bpp = bp;
 237                 return (0);
 238         }
 239         /*
 240          * Allocate a new disk location.
 241          */
 242         if (bpref >= fs->fs_size)
 243                 bpref = 0;
 244         switch ((int)fs->fs_optim) {
 245         case FS_OPTSPACE:
 246                 /*
 247                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
 248                  * best use of space, we will waste time relocating it if
 249                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
 250                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
 251                  * to begin optimizing for time.
 252                  */
 253                 request = nsize;
 254                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
 255                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
 256                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
 257                         break;
 258                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
 259                         fs->fs_fsmnt);
 260                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
 261                 break;
 262         case FS_OPTTIME:
 263                 /*
 264                  * At this point we have discovered a file that is trying to
 265                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
 266                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
 267                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
 268                  * above will be able to grow it in place without further
 269                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
 270                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
 271                  * optimizing for space.
 272                  */
 273                 request = fs->fs_bsize;
 274                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
 275                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
 276                         break;
 277                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
 278                         fs->fs_fsmnt);
 279                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
 280                 break;
 281         default:
 282                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
 283                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
 284                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
 285                 /* NOTREACHED */
 286         }
 287         bno = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, request,
 288                                          ffs_alloccg);
 289         if (bno > 0) {
 290                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
 291                 if (!DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
 292                         ffs_blkfree(ip, bprev, (long)osize);
 293                 if (nsize < request)
 294                         ffs_blkfree(ip, bno + numfrags(fs, nsize),
 295                             (long)(request - nsize));
 296                 ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
 297                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 298                 allocbuf(bp, nsize);
 299                 bp->b_flags |= B_DONE;
 300                 bzero((char *)bp->b_data + osize, (uint)nsize - osize);
 301                 *bpp = bp;
 302                 return (0);
 303         }
 304 #ifdef QUOTA
 305         /*
 306          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 307          */
 308         (void) chkdq(ip, (long)-btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
 309 #endif
 310         brelse(bp);
 311 nospace:
 312         /*
 313          * no space available
 314          */
 315         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 316         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->fs_fsmnt);
 317         return (ENOSPC);
 318 }
 319
 320 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
 321
 322 /*
 323  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 324  *
 325  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 326  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 327  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible to
 328  * an fs_rotdelay offset from the end of the allocation for the logical
 329  * block immediately preceeding the current range. If successful, the
 330  * physical block numbers in the buffer pointers and in the inode are
 331  * changed to reflect the new allocation. If unsuccessful, the allocation
 332  * is left unchanged. The success in doing the reallocation is returned.
 333  * Note that the error return is not reflected back to the user. Rather
 334  * the previous block allocation will be used.
 335  */
 336 static int doasyncfree = 1;
 337 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, FFS_ASYNCFREE, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 338
 339 static int doreallocblks = 1;
 340 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, FFS_REALLOCBLKS, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 341
 342 #ifdef DEBUG
 343 static volatile int prtrealloc = 0;
 344 #endif
 345
 346 /*
 347  * ffs_reallocblks(struct vnode *a_vp, struct cluster_save *a_buflist)
 348  */
 349 int
 350 ffs_reallocblks(struct vop_reallocblks_args *ap)
 351 {
 352         struct fs *fs;
 353         struct inode *ip;
 354         struct vnode *vp;
 355         struct buf *sbp, *ebp;
 356         ufs_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 357         struct cluster_save *buflist;
 358         ufs_daddr_t start_lbn, end_lbn, soff, newblk, blkno;
 359         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 360         int i, len, slen, start_lvl, end_lvl, pref, ssize;
 361
 362         if (doreallocblks == 0)
 363                 return (ENOSPC);
 364         vp = ap->a_vp;
 365         ip = VTOI(vp);
 366         fs = ip->i_fs;
 367         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 368                 return (ENOSPC);
 369         buflist = ap->a_buflist;
 370         len = buflist->bs_nchildren;
 371         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 372         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 373 #ifdef DIAGNOSTIC
 374         for (i = 0; i < len; i++)
 375                 if (!ffs_checkblk(ip,
 376                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 377                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 378         for (i = 1; i < len; i++)
 379                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 380                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 381         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 382         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 383         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 384                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 385                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 386 #endif
 387         /*
 388          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 389          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 390          * the previous cylinder group.
 391          */
 392         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 393             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 394                 return (ENOSPC);
 395         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 396             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 397                 return (ENOSPC);
 398         /*
 399          * Get the starting offset and block map for the first block and
 400          * the number of blocks that will fit into sbap starting at soff.
 401          */
 402         if (start_lvl == 0) {
 403                 sbap = &ip->i_db[0];
 404                 soff = start_lbn;
 405                 slen = NDADDR - soff;
 406         } else {
 407                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 408                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, &sbp)) {
 409                         brelse(sbp);
 410                         return (ENOSPC);
 411                 }
 412                 sbap = (ufs_daddr_t *)sbp->b_data;
 413                 soff = idp->in_off;
 414                 slen = fs->fs_nindir - soff;
 415         }
 416         /*
 417          * Find the preferred location for the cluster.
 418          */
 419         pref = ffs_blkpref(ip, start_lbn, soff, sbap);
 420         /*
 421          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 422          */
 423         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 424                 ssize = len;
 425         } else {
 426 #ifdef DIAGNOSTIC
 427                 if (start_ap[start_lvl-1].in_lbn == idp->in_lbn)
 428                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 429 #endif
 430                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 431                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, &ebp))
 432                         goto fail;
 433                 ebap = (ufs_daddr_t *)ebp->b_data;
 434         }
 435
 436         /*
 437          * Make sure we aren't spanning more then two blockmaps.  ssize is
 438          * our calculation of the span we have to scan in the first blockmap,
 439          * while slen is our calculation of the number of entries available
 440          * in the first blockmap (from soff).
 441          */
 442         if (ssize > slen) {
 443                 panic("ffs_reallocblks: range spans more then two blockmaps!"
 444                         " start_lbn %ld len %d (%d/%d)",
 445                         (long)start_lbn, len, slen, ssize);
 446         }
 447         /*
 448          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 449          */
 450         if ((newblk = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), (long)pref,
 451             len, ffs_clusteralloc)) == 0)
 452                 goto fail;
 453         /*
 454          * We have found a new contiguous block.
 455          *
 456          * First we have to replace the old block pointers with the new
 457          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 458          * with the file.
 459          */
 460 #ifdef DEBUG
 461         if (prtrealloc)
 462                 printf("realloc: ino %d, lbns %d-%d\n\told:", ip->i_number,
 463                     start_lbn, end_lbn);
 464 #endif
 465         blkno = newblk;
 466         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 467                 if (i == ssize) {
 468                         bap = ebap;
 469                         soff = -i;
 470                 }
 471 #ifdef DIAGNOSTIC
 472                 if (!ffs_checkblk(ip,
 473                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 474                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 475                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 476                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 477 #endif
 478 #ifdef DEBUG
 479                 if (prtrealloc)
 480                         printf(" %d,", *bap);
 481 #endif
 482                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 483                         if (sbap == &ip->i_db[0] && i < ssize)
 484                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 485                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 486                                     buflist->bs_children[i]);
 487                         else
 488                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 489                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 490                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 491                 }
 492                 *bap++ = blkno;
 493         }
 494         /*
 495          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 496          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 497          * the old block values may have been written to disk. In practise
 498          * they are almost never written, but if we are concerned about
 499          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 500          *
 501          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 502          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 503          * been written. The flag should be set when the cluster is
 504          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 505          * We can then check below to see if it is set, and do the
 506          * synchronous write only when it has been cleared.
 507          */
 508         if (sbap != &ip->i_db[0]) {
 509                 if (doasyncfree)
 510                         bdwrite(sbp);
 511                 else
 512                         bwrite(sbp);
 513         } else {
 514                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 515                 if (!doasyncfree)
 516                         UFS_UPDATE(vp, 1);
 517         }
 518         if (ssize < len) {
 519                 if (doasyncfree)
 520                         bdwrite(ebp);
 521                 else
 522                         bwrite(ebp);
 523         }
 524         /*
 525          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 526          */
 527 #ifdef DEBUG
 528         if (prtrealloc)
 529                 printf("\n\tnew:");
 530 #endif
 531         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 532                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 533                         ffs_blkfree(ip,
 534                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 535                             fs->fs_bsize);
 536                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 537 #ifdef DIAGNOSTIC
 538                 if (!ffs_checkblk(ip,
 539                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 540                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 541 #endif
 542 #ifdef DEBUG
 543                 if (prtrealloc)
 544                         printf(" %d,", blkno);
 545 #endif
 546         }
 547 #ifdef DEBUG
 548         if (prtrealloc) {
 549                 prtrealloc--;
 550                 printf("\n");
 551         }
 552 #endif
 553         return (0);
 554
 555 fail:
 556         if (ssize < len)
 557                 brelse(ebp);
 558         if (sbap != &ip->i_db[0])
 559                 brelse(sbp);
 560         return (ENOSPC);
 561 }
 562
 563 /*
 564  * Allocate an inode in the filesystem.
 565  *
 566  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
 567  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
 568  *   1) allocate the preferred inode.
 569  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
 570  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 571  *      available inode is located.
 572  * If no inode preference is given the following heirarchy is used
 573  * to allocate an inode:
 574  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
 575  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 576  *      available inode is located.
 577  */
 578 int
 579 ffs_valloc(struct vnode *pvp, int mode, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
 580 {
 581         struct inode *pip;
 582         struct fs *fs;
 583         struct inode *ip;
 584         ino_t ino, ipref;
 585         int cg, error;
 586
 587         *vpp = NULL;
 588         pip = VTOI(pvp);
 589         fs = pip->i_fs;
 590         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
 591                 goto noinodes;
 592
 593         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
 594                 ipref = ffs_dirpref(pip);
 595         else
 596                 ipref = pip->i_number;
 597         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
 598                 ipref = 0;
 599         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
 600         /*
 601          * Track number of dirs created one after another
 602          * in a same cg without intervening by files.
 603          */
 604         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 605                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
 606                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
 607         } else {
 608                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
 609                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
 610         }
 611         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode,
 612                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
 613         if (ino == 0)
 614                 goto noinodes;
 615         error = VFS_VGET(pvp->v_mount, ino, vpp);
 616         if (error) {
 617                 UFS_VFREE(pvp, ino, mode);
 618                 return (error);
 619         }
 620         ip = VTOI(*vpp);
 621         if (ip->i_mode) {
 622                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
 623                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
 624                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
 625         }
 626         if (ip->i_blocks) {                             /* XXX */
 627                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
 628                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)ip->i_blocks);
 629                 ip->i_blocks = 0;
 630         }
 631         ip->i_flags = 0;
 632         /*
 633          * Set up a new generation number for this inode.
 634          */
 635         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
 636                 ip->i_gen = random() / 2 + 1;
 637         return (0);
 638 noinodes:
 639         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "out of inodes");
 640         uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->fs_fsmnt);
 641         return (ENOSPC);
 642 }
 643
 644 /*
 645  * Find a cylinder group to place a directory.
 646  *
 647  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
 648  * directory inode in the same cylinder group as its parent
 649  * directory, but also to reserve space for its files inodes
 650  * and data. Restrict the number of directories which may be
 651  * allocated one after another in the same cylinder group
 652  * without intervening allocation of files.
 653  *
 654  * If we allocate a first level directory then force allocation
 655  * in another cylinder group.
 656  */
 657 static ino_t
 658 ffs_dirpref(struct inode *pip)
 659 {
 660         struct fs *fs;
 661         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
 662         int64_t dirsize64;
 663         int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
 664         int minifree, minbfree, maxndir;
 665         int mincg, minndir;
 666         int maxcontigdirs;
 667
 668         fs = pip->i_fs;
 669
 670         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
 671         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
 672         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
 673
 674         /*
 675          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
 676          */
 677         if (ITOV(pip)->v_flag & VROOT) {
 678                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
 679                 mincg = prefcg;
 680                 minndir = fs->fs_ipg;
 681                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 682                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
 683                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
 684                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 685                                 mincg = cg;
 686                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
 687                         }
 688                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 689                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
 690                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
 691                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 692                                 mincg = cg;
 693                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
 694                         }
 695                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
 696         }
 697
 698         /*
 699          * Count various limits which used for
 700          * optimal allocation of a directory inode.
 701          */
 702         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
 703         minifree = avgifree - avgifree / 4;
 704         if (minifree < 1)
 705                 minifree = 1;
 706         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
 707         if (minbfree < 1)
 708                 minbfree = 1;
 709         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
 710
 711         /*
 712          * fs_avgfilesize and fs_avgfpdir are user-settable entities and
 713          * multiplying them may overflow a 32 bit integer.
 714          */
 715         dirsize64 = fs->fs_avgfilesize * (int64_t)fs->fs_avgfpdir;
 716         if (dirsize64 > 0x7fffffff) {
 717                 maxcontigdirs = 1;
 718         } else {
 719                 dirsize = (int)dirsize64;
 720                 curdirsize = avgndir ?
 721                         (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
 722                 if (dirsize < curdirsize)
 723                         dirsize = curdirsize;
 724                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
 725                 if (fs->fs_avgfpdir > 0)
 726                         maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
 727                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
 728                 if (maxcontigdirs == 0)
 729                         maxcontigdirs = 1;
 730         }
 731
 732         /*
 733          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
 734          * regular files, but only if we have no deficit in
 735          * inodes or space.
 736          */
 737         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
 738         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 739                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
 740                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
 741                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
 742                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 743                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 744                 }
 745         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 746                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
 747                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
 748                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
 749                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 750                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 751                 }
 752         /*
 753          * This is a backstop when we have deficit in space.
 754          */
 755         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 756                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
 757                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 758         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 759                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
 760                         break;
 761         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 762 }
 763
 764 /*
 765  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
 766  * logically divided into sections. The first section is composed of the
 767  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
 768  *
 769  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
 770  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
 771  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
 772  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
 773  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
 774  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
 775  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
 776  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
 777  * continues until a cylinder group with greater than the average number
 778  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
 779  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
 780  * here a best guess is made based upon the logical block number being
 781  * allocated.
 782  *
 783  * If a section is already partially allocated, the policy is to
 784  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks.  The end of one of these
 785  * contiguous blocks and the beginning of the next is physically separated
 786  * so that the disk head will be in transit between them for at least
 787  * fs_rotdelay milliseconds.  This is to allow time for the processor to
 788  * schedule another I/O transfer.
 789  */
 790 ufs_daddr_t
 791 ffs_blkpref(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbn, int indx, ufs_daddr_t *bap)
 792 {
 793         struct fs *fs;
 794         int cg;
 795         int avgbfree, startcg;
 796         ufs_daddr_t nextblk;
 797
 798         fs = ip->i_fs;
 799         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
 800                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
 801                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 802                         return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 803                 }
 804                 /*
 805                  * Find a cylinder with greater than average number of
 806                  * unused data blocks.
 807                  */
 808                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
 809                         startcg =
 810                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
 811                 else
 812                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
 813                 startcg %= fs->fs_ncg;
 814                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
 815                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 816                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 817                                 fs->fs_cgrotor = cg;
 818                                 return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 819                         }
 820                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
 821                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 822                                 fs->fs_cgrotor = cg;
 823                                 return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 824                         }
 825                 return (0);
 826         }
 827         /*
 828          * One or more previous blocks have been laid out. If less
 829          * than fs_maxcontig previous blocks are contiguous, the
 830          * next block is requested contiguously, otherwise it is
 831          * requested rotationally delayed by fs_rotdelay milliseconds.
 832          */
 833         nextblk = bap[indx - 1] + fs->fs_frag;
 834         if (fs->fs_rotdelay == 0 || indx < fs->fs_maxcontig ||
 835             bap[indx - fs->fs_maxcontig] +
 836             blkstofrags(fs, fs->fs_maxcontig) != nextblk)
 837                 return (nextblk);
 838         /*
 839          * Here we convert ms of delay to frags as:
 840          * (frags) = (ms) * (rev/sec) * (sect/rev) /
 841          *      ((sect/frag) * (ms/sec))
 842          * then round up to the next block.
 843          */
 844         nextblk += roundup(fs->fs_rotdelay * fs->fs_rps * fs->fs_nsect /
 845             (NSPF(fs) * 1000), fs->fs_frag);
 846         return (nextblk);
 847 }
 848
 849 /*
 850  * Implement the cylinder overflow algorithm.
 851  *
 852  * The policy implemented by this algorithm is:
 853  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
 854  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
 855  *   3) brute force search for a free block.
 856  */
 857 /*VARARGS5*/
 858 static u_long
 859 ffs_hashalloc(struct inode *ip, int cg, long pref,
 860               int size, /* size for data blocks, mode for inodes */
 861               allocfcn_t *allocator)
 862 {
 863         struct fs *fs;
 864         long result;    /* XXX why not same type as we return? */
 865         int i, icg = cg;
 866
 867         fs = ip->i_fs;
 868         /*
 869          * 1: preferred cylinder group
 870          */
 871         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
 872         if (result)
 873                 return (result);
 874         /*
 875          * 2: quadratic rehash
 876          */
 877         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
 878                 cg += i;
 879                 if (cg >= fs->fs_ncg)
 880                         cg -= fs->fs_ncg;
 881                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 882                 if (result)
 883                         return (result);
 884         }
 885         /*
 886          * 3: brute force search
 887          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
 888          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
 889          */
 890         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
 891         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
 892                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 893                 if (result)
 894                         return (result);
 895                 cg++;
 896                 if (cg == fs->fs_ncg)
 897                         cg = 0;
 898         }
 899         return (0);
 900 }
 901
 902 /*
 903  * Determine whether a fragment can be extended.
 904  *
 905  * Check to see if the necessary fragments are available, and
 906  * if they are, allocate them.
 907  */
 908 static ufs_daddr_t
 909 ffs_fragextend(struct inode *ip, int cg, long bprev, int osize, int nsize)
 910 {
 911         struct fs *fs;
 912         struct cg *cgp;
 913         struct buf *bp;
 914         long bno;
 915         int frags, bbase;
 916         int i, error;
 917         uint8_t *blksfree;
 918
 919         fs = ip->i_fs;
 920         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
 921                 return (0);
 922         frags = numfrags(fs, nsize);
 923         bbase = fragnum(fs, bprev);
 924         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
 925                 /* cannot extend across a block boundary */
 926                 return (0);
 927         }
 928         KKASSERT(blknum(fs, bprev) == blknum(fs, bprev + frags - 1));
 929         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
 930                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
 931         if (error) {
 932                 brelse(bp);
 933                 return (0);
 934         }
 935         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
 936         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
 937                 brelse(bp);
 938                 return (0);
 939         }
 940         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
 941         cgp->cg_time = time_second;
 942         bno = dtogd(fs, bprev);
 943         blksfree = cg_blksfree(cgp);
 944         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
 945                 if (isclr(blksfree, bno + i)) {
 946                         brelse(bp);
 947                         return (0);
 948                 }
 949         }
 950
 951         /*
 952          * the current fragment can be extended
 953          * deduct the count on fragment being extended into
 954          * increase the count on the remaining fragment (if any)
 955          * allocate the extended piece
 956          *
 957          * ---oooooooooonnnnnnn111----
 958          *    [-----frags-----]
 959          *    ^                       ^
 960          *    bbase                   fs_frag
 961          */
 962         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++) {
 963                 if (isclr(blksfree, bno + i))
 964                         break;
 965         }
 966
 967         /*
 968          * Size of original free frag is [i - numfrags(fs, osize)]
 969          * Size of remaining free frag is [i - frags]
 970          */
 971         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
 972         if (i != frags)
 973                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
 974         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
 975                 clrbit(blksfree, bno + i);
 976                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
 977                 fs->fs_cstotal.cs_nffree--;
 978                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree--;
 979         }
 980         fs->fs_fmod = 1;
 981         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
 982                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, bprev);
 983         bdwrite(bp);
 984         return (bprev);
 985 }
 986
 987 /*
 988  * Determine whether a block can be allocated.
 989  *
 990  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
 991  * and if it is, allocate it.
 992  */
 993 static ufs_daddr_t
 994 ffs_alloccg(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref, int size)
 995 {
 996         struct fs *fs;
 997         struct cg *cgp;
 998         struct buf *bp;
 999         int i;
1000         ufs_daddr_t bno, blkno;
1001         int allocsiz, error, frags;
1002         uint8_t *blksfree;
1003
1004         fs = ip->i_fs;
1005         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1006                 return (0);
1007         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1008                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1009         if (error) {
1010                 brelse(bp);
1011                 return (0);
1012         }
1013         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1014         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1015             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)) {
1016                 brelse(bp);
1017                 return (0);
1018         }
1019         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1020         cgp->cg_time = time_second;
1021         if (size == fs->fs_bsize) {
1022                 bno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1023                 bdwrite(bp);
1024                 return (bno);
1025         }
1026         /*
1027          * Check to see if any fragments of sufficient size are already
1028          * available.  Fit the data into a larger fragment if necessary,
1029          * before allocating a whole new block.
1030          */
1031         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1032         frags = numfrags(fs, size);
1033         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++) {
1034                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1035                         break;
1036         }
1037         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1038                 /*
1039                  * No fragments were available, allocate a whole block and
1040                  * cut the requested fragment (of size frags) out of it.
1041                  */
1042                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1043                         brelse(bp);
1044                         return (0);
1045                 }
1046                 bno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1047                 bpref = dtogd(fs, bno);
1048                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1049                         setbit(blksfree, bpref + i);
1050
1051                 /*
1052                  * Calculate the number of free frags still remaining after
1053                  * we have cut out the requested allocation.  Indicate that
1054                  * a fragment of that size is now available for future
1055                  * allocation.
1056                  */
1057                 i = fs->fs_frag - frags;
1058                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1059                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1060                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1061                 fs->fs_fmod = 1;
1062                 cgp->cg_frsum[i]++;
1063                 bdwrite(bp);
1064                 return (bno);
1065         }
1066
1067         /*
1068          * cg_frsum[] has told us that a free fragment of allocsiz size is
1069          * available.  Find it, then clear the bitmap bits associated with
1070          * the size we want.
1071          */
1072         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1073         if (bno < 0) {
1074                 brelse(bp);
1075                 return (0);
1076         }
1077         for (i = 0; i < frags; i++)
1078                 clrbit(blksfree, bno + i);
1079         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1080         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1081         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1082         fs->fs_fmod = 1;
1083
1084         /*
1085          * Account for the allocation.  The original searched size that we
1086          * found is no longer available.  If we cut out a smaller piece then
1087          * a smaller fragment is now available.
1088          */
1089         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1090         if (frags != allocsiz)
1091                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1092         blkno = cg * fs->fs_fpg + bno;
1093         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1094                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, blkno);
1095         bdwrite(bp);
1096         return ((u_long)blkno);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Allocate a block in a cylinder group.
1101  *
1102  * This algorithm implements the following policy:
1103  *   1) allocate the requested block.
1104  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1105  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1106  *      specified cylinder group.
1107  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1108  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1109  */
1110 static ufs_daddr_t
1111 ffs_alloccgblk(struct inode *ip, struct buf *bp, ufs_daddr_t bpref)
1112 {
1113         struct fs *fs;
1114         struct cg *cgp;
1115         ufs_daddr_t bno, blkno;
1116         int cylno, pos, delta;
1117         short *cylbp;
1118         int i;
1119         uint8_t *blksfree;
1120
1121         fs = ip->i_fs;
1122         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1123         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1124         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1125                 bpref = cgp->cg_rotor;
1126                 goto norot;
1127         }
1128         bpref = blknum(fs, bpref);
1129         bpref = dtogd(fs, bpref);
1130         /*
1131          * if the requested block is available, use it
1132          */
1133         if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bpref))) {
1134                 bno = bpref;
1135                 goto gotit;
1136         }
1137         if (fs->fs_nrpos <= 1 || fs->fs_cpc == 0) {
1138                 /*
1139                  * Block layout information is not available.
1140                  * Leaving bpref unchanged means we take the
1141                  * next available free block following the one
1142                  * we just allocated. Hopefully this will at
1143                  * least hit a track cache on drives of unknown
1144                  * geometry (e.g. SCSI).
1145                  */
1146                 goto norot;
1147         }
1148         /*
1149          * check for a block available on the same cylinder
1150          */
1151         cylno = cbtocylno(fs, bpref);
1152         if (cg_blktot(cgp)[cylno] == 0)
1153                 goto norot;
1154         /*
1155          * check the summary information to see if a block is
1156          * available in the requested cylinder starting at the
1157          * requested rotational position and proceeding around.
1158          */
1159         cylbp = cg_blks(fs, cgp, cylno);
1160         pos = cbtorpos(fs, bpref);
1161         for (i = pos; i < fs->fs_nrpos; i++)
1162                 if (cylbp[i] > 0)
1163                         break;
1164         if (i == fs->fs_nrpos)
1165                 for (i = 0; i < pos; i++)
1166                         if (cylbp[i] > 0)
1167                                 break;
1168         if (cylbp[i] > 0) {
1169                 /*
1170                  * found a rotational position, now find the actual
1171                  * block. A panic if none is actually there.
1172                  */
1173                 pos = cylno % fs->fs_cpc;
1174                 bno = (cylno - pos) * fs->fs_spc / NSPB(fs);
1175                 if (fs_postbl(fs, pos)[i] == -1) {
1176                         printf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n",
1177                             pos, i, fs->fs_fsmnt);
1178                         panic("ffs_alloccgblk: cyl groups corrupted");
1179                 }
1180                 for (i = fs_postbl(fs, pos)[i];; ) {
1181                         if (ffs_isblock(fs, blksfree, bno + i)) {
1182                                 bno = blkstofrags(fs, (bno + i));
1183                                 goto gotit;
1184                         }
1185                         delta = fs_rotbl(fs)[i];
1186                         if (delta <= 0 ||
1187                             delta + i > fragstoblks(fs, fs->fs_fpg))
1188                                 break;
1189                         i += delta;
1190                 }
1191                 printf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n", pos, i, fs->fs_fsmnt);
1192                 panic("ffs_alloccgblk: can't find blk in cyl");
1193         }
1194 norot:
1195         /*
1196          * no blocks in the requested cylinder, so take next
1197          * available one in this cylinder group.
1198          */
1199         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1200         if (bno < 0)
1201                 return (0);
1202         cgp->cg_rotor = bno;
1203 gotit:
1204         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1205         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1206         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, -1);
1207         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1208         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1209         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1210         cylno = cbtocylno(fs, bno);
1211         cg_blks(fs, cgp, cylno)[cbtorpos(fs, bno)]--;
1212         cg_blktot(cgp)[cylno]--;
1213         fs->fs_fmod = 1;
1214         blkno = cgp->cg_cgx * fs->fs_fpg + bno;
1215         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1216                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, blkno);
1217         return (blkno);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Determine whether a cluster can be allocated.
1222  *
1223  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1224  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1225  * take the first one that we find following bpref.
1226  */
1227 static ufs_daddr_t
1228 ffs_clusteralloc(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref, int len)
1229 {
1230         struct fs *fs;
1231         struct cg *cgp;
1232         struct buf *bp;
1233         int i, got, run, bno, bit, map;
1234         u_char *mapp;
1235         int32_t *lp;
1236         uint8_t *blksfree;
1237
1238         fs = ip->i_fs;
1239         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1240                 return (0);
1241         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1242             &bp))
1243                 goto fail;
1244         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1245         if (!cg_chkmagic(cgp))
1246                 goto fail;
1247         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1248         /*
1249          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1250          * available in this cylinder group.
1251          */
1252         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1253         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1254                 if (*lp++ > 0)
1255                         break;
1256         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1257                 /*
1258                  * This is the first time looking for a cluster in this
1259                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1260                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1261                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1262                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1263                  */
1264                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1265                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1266                         if (*lp-- > 0)
1267                                 break;
1268                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1269                 goto fail;
1270         }
1271         /*
1272          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1273          * We take the first one that we find, even if it is larger
1274          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1275          * block allocation. We do not search before the current
1276          * preference point as we do not want to allocate a block
1277          * that is allocated before the previous one (as we will
1278          * then have to wait for another pass of the elevator
1279          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1280          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1281          */
1282         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1283                 bpref = 0;
1284         else
1285                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1286         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1287         map = *mapp++;
1288         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1289         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1290                 if ((map & bit) == 0) {
1291                         run = 0;
1292                 } else {
1293                         run++;
1294                         if (run == len)
1295                                 break;
1296                 }
1297                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1298                         bit <<= 1;
1299                 } else {
1300                         map = *mapp++;
1301                         bit = 1;
1302                 }
1303         }
1304         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1305                 goto fail;
1306         /*
1307          * Allocate the cluster that we have found.
1308          */
1309         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1310         for (i = 1; i <= len; i++) {
1311                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1312                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1313         }
1314         bno = cg * fs->fs_fpg + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1315         if (dtog(fs, bno) != cg)
1316                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1317         len = blkstofrags(fs, len);
1318         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag) {
1319                 if ((got = ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i)) != bno + i)
1320                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1321         }
1322         bdwrite(bp);
1323         return (bno);
1324
1325 fail:
1326         brelse(bp);
1327         return (0);
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Determine whether an inode can be allocated.
1332  *
1333  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1334  * allocate it using the following policy:
1335  *   1) allocate the requested inode.
1336  *   2) allocate the next available inode after the requested
1337  *      inode in the specified cylinder group.
1338  *   3) the inode must not already be in the inode hash table.  We
1339  *      can encounter such a case because the vnode reclamation sequence
1340  *      frees the bit
1341  *   3) the inode must not already be in the inode hash, otherwise it
1342  *      may be in the process of being deallocated.  This can occur
1343  *      because the bitmap is updated before the inode is removed from
1344  *      hash.  If we were to reallocate the inode the caller could wind
1345  *      up returning a vnode/inode combination which is in an indeterminate
1346  *      state.
1347  */
1348 static ino_t
1349 ffs_nodealloccg(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t ipref, int mode)
1350 {
1351         struct fs *fs;
1352         struct cg *cgp;
1353         struct buf *bp;
1354         uint8_t *inosused;
1355         uint8_t map;
1356         int error, len, arraysize, i;
1357         int icheckmiss;
1358         ufs_daddr_t ibase;
1359
1360         fs = ip->i_fs;
1361         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1362                 return (0);
1363         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1364                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1365         if (error) {
1366                 brelse(bp);
1367                 return (0);
1368         }
1369         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1370         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1371                 brelse(bp);
1372                 return (0);
1373         }
1374         inosused = cg_inosused(cgp);
1375         icheckmiss = 0;
1376
1377         /*
1378          * Quick check, reuse the most recently free inode or continue
1379          * a scan from where we left off the last time.
1380          */
1381         ibase = cg * fs->fs_ipg;
1382         if (ipref) {
1383                 ipref %= fs->fs_ipg;
1384                 if (isclr(inosused, ipref)) {
1385                         if (ufs_ihashcheck(ip->i_dev, ibase + ipref) == 0)
1386                                 goto gotit;
1387                 }
1388         }
1389
1390         /*
1391          * Scan the inode bitmap starting at irotor, be sure to handle
1392          * the edge case by going back to the beginning of the array.
1393          *
1394          * If the number of inodes is not byte-aligned, the unused bits
1395          * should be set to 1.  This will be sanity checked in gotit.  Note
1396          * that we have to be sure not to overlap the beginning and end
1397          * when irotor is in the middle of a byte as this will cause the
1398          * same bitmap byte to be checked twice.  To solve this problem we
1399          * just convert everything to a byte index for the loop.
1400          */
1401         ipref = (cgp->cg_irotor % fs->fs_ipg) >> 3;     /* byte index */
1402         len = (fs->fs_ipg + 7) >> 3;                    /* byte size */
1403         arraysize = len;
1404
1405         while (len > 0) {
1406                 map = inosused[ipref];
1407                 if (map != 255) {
1408                         for (i = 0; i < NBBY; ++i) {
1409                                 /*
1410                                  * If we find a free bit we have to make sure
1411                                  * that the inode is not in the middle of
1412                                  * being destroyed.  The inode should not exist
1413                                  * in the inode hash.
1414                                  *
1415                                  * Adjust the rotor to try to hit the
1416                                  * quick-check up above.
1417                                  */
1418                                 if ((map & (1 << i)) == 0) {
1419                                         if (ufs_ihashcheck(ip->i_dev, ibase + (ipref << 3) + i) == 0) {
1420                                                 ipref = (ipref << 3) + i;
1421                                                 cgp->cg_irotor = (ipref + 1) % fs->fs_ipg;
1422                                                 goto gotit;
1423                                         }
1424                                         ++icheckmiss;
1425                                 }
1426                         }
1427                 }
1428
1429                 /*
1430                  * Setup for the next byte, start at the beginning again if
1431                  * we hit the end of the array.
1432                  */
1433                 if (++ipref == arraysize)
1434                         ipref = 0;
1435                 --len;
1436         }
1437         if (icheckmiss == cgp->cg_cs.cs_nifree) {
1438                 brelse(bp);
1439                 return(0);
1440         }
1441         printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1442         panic("ffs_nodealloccg: block not in map, icheckmiss/nfree %d/%d",
1443                 icheckmiss, cgp->cg_cs.cs_nifree);
1444         /* NOTREACHED */
1445
1446         /*
1447          * ipref is a bit index as of the gotit label.
1448          */
1449 gotit:
1450         KKASSERT(ipref >= 0 && ipref < fs->fs_ipg);
1451         if (icheckmiss) {
1452                 printf("Warning: inode free race avoided %d times\n",
1453                         icheckmiss);
1454         }
1455         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1456         cgp->cg_time = time_second;
1457         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1458                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, ibase + ipref);
1459         setbit(inosused, ipref);
1460         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1461         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1462         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1463         fs->fs_fmod = 1;
1464         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1465                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1466                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1467                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1468         }
1469         bdwrite(bp);
1470         return (ibase + ipref);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Free a block or fragment.
1475  *
1476  * The specified block or fragment is placed back in the
1477  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1478  * block reassembly is checked.
1479  */
1480 void
1481 ffs_blkfree(struct inode *ip, ufs_daddr_t bno, long size)
1482 {
1483         struct fs *fs;
1484         struct cg *cgp;
1485         struct buf *bp;
1486         ufs_daddr_t blkno;
1487         int i, error, cg, blk, frags, bbase;
1488         uint8_t *blksfree;
1489
1490         fs = ip->i_fs;
1491         VOP_FREEBLKS(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, bno), size);
1492         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1493             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1494                 printf("dev=%s, bno = %ld, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1495                     devtoname(ip->i_dev), (long)bno, (long)fs->fs_bsize, size,
1496                     fs->fs_fsmnt);
1497                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1498         }
1499         cg = dtog(fs, bno);
1500         if ((uint)bno >= fs->fs_size) {
1501                 printf("bad block %ld, ino %lu\n",
1502                     (long)bno, (u_long)ip->i_number);
1503                 ffs_fserr(fs, ip->i_uid, "bad block");
1504                 return;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Load the cylinder group
1509          */
1510         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1511                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1512         if (error) {
1513                 brelse(bp);
1514                 return;
1515         }
1516         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1517         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1518                 brelse(bp);
1519                 return;
1520         }
1521         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1522         cgp->cg_time = time_second;
1523         bno = dtogd(fs, bno);
1524         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1525
1526         if (size == fs->fs_bsize) {
1527                 /*
1528                  * Free a whole block
1529                  */
1530                 blkno = fragstoblks(fs, bno);
1531                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, blkno)) {
1532                         printf("dev = %s, block = %ld, fs = %s\n",
1533                             devtoname(ip->i_dev), (long)bno, fs->fs_fsmnt);
1534                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1535                 }
1536                 ffs_setblock(fs, blksfree, blkno);
1537                 ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, 1);
1538                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1539                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1540                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1541                 i = cbtocylno(fs, bno);
1542                 cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bno)]++;
1543                 cg_blktot(cgp)[i]++;
1544         } else {
1545                 /*
1546                  * Free a fragment within a block.
1547                  *
1548                  * bno is the starting block number of the fragment being
1549                  * freed.
1550                  *
1551                  * bbase is the starting block number for the filesystem
1552                  * block containing the fragment.
1553                  *
1554                  * blk is the current bitmap for the fragments within the
1555                  * filesystem block containing the fragment.
1556                  *
1557                  * frags is the number of fragments being freed
1558                  *
1559                  * Call ffs_fragacct() to account for the removal of all
1560                  * current fragments, then adjust the bitmap to free the
1561                  * requested fragment, and finally call ffs_fragacct() again
1562                  * to regenerate the accounting.
1563                  */
1564                 bbase = bno - fragnum(fs, bno);
1565                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1566                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1567                 frags = numfrags(fs, size);
1568                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1569                         if (isset(blksfree, bno + i)) {
1570                                 printf("dev = %s, block = %ld, fs = %s\n",
1571                                     devtoname(ip->i_dev), (long)(bno + i),
1572                                     fs->fs_fsmnt);
1573                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1574                         }
1575                         setbit(blksfree, bno + i);
1576                 }
1577                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1578                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1579                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1580
1581                 /*
1582                  * Add back in counts associated with the new frags
1583                  */
1584                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1585                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1586
1587                 /*
1588                  * If a complete block has been reassembled, account for it
1589                  */
1590                 blkno = fragstoblks(fs, bbase);
1591                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, blkno)) {
1592                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1593                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1594                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1595                         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, 1);
1596                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1597                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1598                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1599                         i = cbtocylno(fs, bbase);
1600                         cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bbase)]++;
1601                         cg_blktot(cgp)[i]++;
1602                 }
1603         }
1604         fs->fs_fmod = 1;
1605         bdwrite(bp);
1606 }
1607
1608 #ifdef DIAGNOSTIC
1609 /*
1610  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1611  * fragment is allocated, false if it is free.
1612  */
1613 static int
1614 ffs_checkblk(struct inode *ip, ufs_daddr_t bno, long size)
1615 {
1616         struct fs *fs;
1617         struct cg *cgp;
1618         struct buf *bp;
1619         int i, error, frags, free;
1620         uint8_t *blksfree;
1621
1622         fs = ip->i_fs;
1623         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1624                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1625                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1626                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1627         }
1628         if ((uint)bno >= fs->fs_size)
1629                 panic("ffs_checkblk: bad block %d", bno);
1630         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
1631                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1632         if (error)
1633                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
1634         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1635         if (!cg_chkmagic(cgp))
1636                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
1637         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1638         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1639         bno = dtogd(fs, bno);
1640         if (size == fs->fs_bsize) {
1641                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno));
1642         } else {
1643                 frags = numfrags(fs, size);
1644                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
1645                         if (isset(blksfree, bno + i))
1646                                 free++;
1647                 if (free != 0 && free != frags)
1648                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
1649         }
1650         brelse(bp);
1651         return (!free);
1652 }
1653 #endif /* DIAGNOSTIC */
1654
1655 /*
1656  * Free an inode.
1657  */
1658 int
1659 ffs_vfree(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1660 {
1661         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
1662                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
1663                 return (0);
1664         }
1665         return (ffs_freefile(pvp, ino, mode));
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Do the actual free operation.
1670  * The specified inode is placed back in the free map.
1671  */
1672 int
1673 ffs_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1674 {
1675         struct fs *fs;
1676         struct cg *cgp;
1677         struct inode *pip;
1678         struct buf *bp;
1679         int error, cg;
1680         uint8_t *inosused;
1681
1682         pip = VTOI(pvp);
1683         fs = pip->i_fs;
1684         if ((uint)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
1685                 panic("ffs_vfree: range: dev = (%d,%d), ino = %"PRId64", fs = %s",
1686                     major(pip->i_dev), minor(pip->i_dev), ino, fs->fs_fsmnt);
1687         cg = ino_to_cg(fs, ino);
1688         error = bread(pip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1689                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1690         if (error) {
1691                 brelse(bp);
1692                 return (error);
1693         }
1694         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1695         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1696                 brelse(bp);
1697                 return (0);
1698         }
1699         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1700         cgp->cg_time = time_second;
1701         inosused = cg_inosused(cgp);
1702         ino %= fs->fs_ipg;
1703         if (isclr(inosused, ino)) {
1704                 printf("dev = %s, ino = %lu, fs = %s\n",
1705                     devtoname(pip->i_dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
1706                 if (fs->fs_ronly == 0)
1707                         panic("ffs_vfree: freeing free inode");
1708         }
1709         clrbit(inosused, ino);
1710         if (ino < cgp->cg_irotor)
1711                 cgp->cg_irotor = ino;
1712         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
1713         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
1714         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
1715         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1716                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
1717                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
1718                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
1719         }
1720         fs->fs_fmod = 1;
1721         bdwrite(bp);
1722         return (0);
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
1727  *
1728  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
1729  * available.
1730  */
1731 static ufs_daddr_t
1732 ffs_mapsearch(struct fs *fs, struct cg *cgp, ufs_daddr_t bpref, int allocsiz)
1733 {
1734         ufs_daddr_t bno;
1735         int start, len, loc, i;
1736         int blk, field, subfield, pos;
1737         uint8_t *blksfree;
1738
1739         /*
1740          * find the fragment by searching through the free block
1741          * map for an appropriate bit pattern.
1742          */
1743         if (bpref)
1744                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
1745         else
1746                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
1747         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1748         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
1749         loc = scanc((uint)len, (u_char *)&blksfree[start],
1750                 (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
1751                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
1752         if (loc == 0) {
1753                 len = start + 1;        /* XXX why overlap here? */
1754                 start = 0;
1755                 loc = scanc((uint)len, (u_char *)&blksfree[0],
1756                         (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
1757                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
1758                 if (loc == 0) {
1759                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
1760                             start, len, fs->fs_fsmnt);
1761                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
1762                         /* NOTREACHED */
1763                 }
1764         }
1765         bno = (start + len - loc) * NBBY;
1766         cgp->cg_frotor = bno;
1767         /*
1768          * found the byte in the map
1769          * sift through the bits to find the selected frag
1770          */
1771         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
1772                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
1773                 blk <<= 1;
1774                 field = around[allocsiz];
1775                 subfield = inside[allocsiz];
1776                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
1777                         if ((blk & field) == subfield)
1778                                 return (bno + pos);
1779                         field <<= 1;
1780                         subfield <<= 1;
1781                 }
1782         }
1783         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
1784         panic("ffs_alloccg: block not in map");
1785         return (-1);
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Update the cluster map because of an allocation or free.
1790  *
1791  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
1792  */
1793 static void
1794 ffs_clusteracct(struct fs *fs, struct cg *cgp, ufs_daddr_t blkno, int cnt)
1795 {
1796         int32_t *sump;
1797         int32_t *lp;
1798         u_char *freemapp, *mapp;
1799         int i, start, end, forw, back, map, bit;
1800
1801         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
1802                 return;
1803         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
1804         sump = cg_clustersum(cgp);
1805         /*
1806          * Allocate or clear the actual block.
1807          */
1808         if (cnt > 0)
1809                 setbit(freemapp, blkno);
1810         else
1811                 clrbit(freemapp, blkno);
1812         /*
1813          * Find the size of the cluster going forward.
1814          */
1815         start = blkno + 1;
1816         end = start + fs->fs_contigsumsize;
1817         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
1818                 end = cgp->cg_nclusterblks;
1819         mapp = &freemapp[start / NBBY];
1820         map = *mapp++;
1821         bit = 1 << (start % NBBY);
1822         for (i = start; i < end; i++) {
1823                 if ((map & bit) == 0)
1824                         break;
1825                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1826                         bit <<= 1;
1827                 } else {
1828                         map = *mapp++;
1829                         bit = 1;
1830                 }
1831         }
1832         forw = i - start;
1833         /*
1834          * Find the size of the cluster going backward.
1835          */
1836         start = blkno - 1;
1837         end = start - fs->fs_contigsumsize;
1838         if (end < 0)
1839                 end = -1;
1840         mapp = &freemapp[start / NBBY];
1841         map = *mapp--;
1842         bit = 1 << (start % NBBY);
1843         for (i = start; i > end; i--) {
1844                 if ((map & bit) == 0)
1845                         break;
1846                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
1847                         bit >>= 1;
1848                 } else {
1849                         map = *mapp--;
1850                         bit = 1 << (NBBY - 1);
1851                 }
1852         }
1853         back = start - i;
1854         /*
1855          * Account for old cluster and the possibly new forward and
1856          * back clusters.
1857          */
1858         i = back + forw + 1;
1859         if (i > fs->fs_contigsumsize)
1860                 i = fs->fs_contigsumsize;
1861         sump[i] += cnt;
1862         if (back > 0)
1863                 sump[back] -= cnt;
1864         if (forw > 0)
1865                 sump[forw] -= cnt;
1866         /*
1867          * Update cluster summary information.
1868          */
1869         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
1870         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
1871                 if (*lp-- > 0)
1872                         break;
1873         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
1874 }
1875
1876 /*
1877  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
1878  *
1879  * The form of the error message is:
1880  *      fs: error message
1881  */
1882 static void
1883 ffs_fserr(struct fs *fs, uint uid, char *cp)
1884 {
1885         struct thread *td = curthread;
1886         struct proc *p;
1887
1888         if ((p = td->td_proc) != NULL) {
1889             log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d on %s: %s\n", p ? p->p_pid : -1,
1890                     p ? p->p_comm : "-", uid, fs->fs_fsmnt, cp);
1891         } else {
1892             log(LOG_ERR, "system thread %p, uid %d on %s: %s\n",
1893                     td, uid, fs->fs_fsmnt, cp);
1894         }
1895 }