Merge branch 'vendor/BMAKE'
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_mount.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004,2013-2019 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * Copyright (c) 1989, 1993
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
37  * All or some portions of this file are derived from material licensed
38  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
39  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
40  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
41  *
42  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
43  * modification, are permitted provided that the following conditions
44  * are met:
45  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
47  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
49  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
50  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  */
66
67 /*
68  * External virtual filesystem routines
69  */
70
71 #include <sys/param.h>
72 #include <sys/systm.h>
73 #include <sys/kernel.h>
74 #include <sys/malloc.h>
75 #include <sys/mount.h>
76 #include <sys/proc.h>
77 #include <sys/vnode.h>
78 #include <sys/spinlock2.h>
79 #include <sys/eventhandler.h>
80 #include <sys/kthread.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82
83 #include <machine/limits.h>
84
85 #include <vm/vm.h>
86 #include <vm/vm_object.h>
87
88 struct mountscan_info {
89         TAILQ_ENTRY(mountscan_info) msi_entry;
90         int msi_how;
91         struct mount *msi_node;
92 };
93
94 struct vmntvnodescan_info {
95         TAILQ_ENTRY(vmntvnodescan_info) entry;
96         struct vnode *vp;
97 };
98
99 static int
100 mount_cmp(struct mount *mnt1, struct mount *mnt2)
101 {
102         if (mnt1->mnt_stat.f_fsid.val[0] < mnt2->mnt_stat.f_fsid.val[0])
103                 return -1;
104         if (mnt1->mnt_stat.f_fsid.val[0] > mnt2->mnt_stat.f_fsid.val[0])
105                 return 1;
106         if (mnt1->mnt_stat.f_fsid.val[1] < mnt2->mnt_stat.f_fsid.val[1])
107                 return -1;
108         if (mnt1->mnt_stat.f_fsid.val[1] > mnt2->mnt_stat.f_fsid.val[1])
109                 return 1;
110         return 0;
111 }
112
113 static int
114 mount_fsid_cmp(fsid_t *fsid, struct mount *mnt)
115 {
116         if (fsid->val[0] < mnt->mnt_stat.f_fsid.val[0])
117                 return -1;
118         if (fsid->val[0] > mnt->mnt_stat.f_fsid.val[0])
119                 return 1;
120         if (fsid->val[1] < mnt->mnt_stat.f_fsid.val[1])
121                 return -1;
122         if (fsid->val[1] > mnt->mnt_stat.f_fsid.val[1])
123                 return 1;
124         return 0;
125 }
126
127 RB_HEAD(mount_rb_tree, mount);
128 RB_PROTOTYPEX(mount_rb_tree, FSID, mount, mnt_node, mount_cmp, fsid_t *);
129 RB_GENERATE(mount_rb_tree, mount, mnt_node, mount_cmp);
130 RB_GENERATE_XLOOKUP(mount_rb_tree, FSID, mount, mnt_node,
131                         mount_fsid_cmp, fsid_t *);
132
133 static int vnlru_nowhere = 0;
134 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnlru_nowhere, CTLFLAG_RD,
135             &vnlru_nowhere, 0,
136             "Number of times the vnlru process ran without success");
137
138
139 static struct lwkt_token mntid_token;
140 static struct mount dummymount;
141
142 /* note: mountlist exported to pstat */
143 struct mntlist mountlist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(mountlist);
144 struct mount_rb_tree mounttree = RB_INITIALIZER(dev_tree_mounttree);
145 static TAILQ_HEAD(,mountscan_info) mountscan_list;
146 static struct lwkt_token mountlist_token;
147
148 static TAILQ_HEAD(,bio_ops) bio_ops_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(bio_ops_list);
149
150 /*
151  * Called from vfsinit()
152  */
153 void
154 vfs_mount_init(void)
155 {
156         lwkt_token_init(&mountlist_token, "mntlist");
157         lwkt_token_init(&mntid_token, "mntid");
158         TAILQ_INIT(&mountscan_list);
159         mount_init(&dummymount, NULL);
160         dummymount.mnt_flag |= MNT_RDONLY;
161         dummymount.mnt_kern_flag |= MNTK_ALL_MPSAFE;
162 }
163
164 /*
165  * Support function called to remove a vnode from the mountlist and
166  * deal with side effects for scans in progress.
167  *
168  * Target mnt_token is held on call.
169  */
170 static void
171 vremovevnodemnt(struct vnode *vp)
172 {
173         struct vmntvnodescan_info *info;
174         struct mount *mp = vp->v_mount;
175
176         TAILQ_FOREACH(info, &mp->mnt_vnodescan_list, entry) {
177                 if (info->vp == vp)
178                         info->vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
179         }
180         TAILQ_REMOVE(&vp->v_mount->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
181 }
182
183 /*
184  * Allocate a new vnode and associate it with a tag, mount point, and
185  * operations vector.
186  *
187  * A VX locked and refd vnode is returned.  The caller should setup the
188  * remaining fields and vx_put() or, if he wishes to leave a vref,
189  * vx_unlock() the vnode.  Or if he wishes to return a normal locked
190  * vnode, call vx_downgrade(vp); to downgrade the VX lock to a normal
191  * VN lock.
192  */
193 int
194 getnewvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
195                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
196 {
197         struct vnode *vp;
198
199         KKASSERT(mp != NULL);
200
201         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
202         vp->v_tag = tag;
203         vp->v_data = NULL;
204
205         /*
206          * By default the vnode is assigned the mount point's normal
207          * operations vector.
208          */
209         vp->v_ops = &mp->mnt_vn_use_ops;
210         vp->v_pbuf_count = nswbuf_kva / NSWBUF_SPLIT;
211
212         /*
213          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
214          * VNON prevents it from being messed with, however.
215          */
216         insmntque(vp, mp);
217
218         /*
219          * A VX locked & refd vnode is returned.
220          */
221         *vpp = vp;
222         return (0);
223 }
224
225 /*
226  * This function creates vnodes with special operations vectors.  The
227  * mount point is optional.
228  *
229  * This routine is being phased out but is still used by vfs_conf to
230  * create vnodes for devices prior to the root mount (with mp == NULL).
231  */
232 int
233 getspecialvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
234                 struct vop_ops **ops,
235                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
236 {
237         struct vnode *vp;
238
239         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
240         vp->v_tag = tag;
241         vp->v_data = NULL;
242         vp->v_ops = ops;
243
244         if (mp == NULL)
245                 mp = &dummymount;
246
247         /*
248          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
249          * VNON prevents it from being messed with, however.
250          */
251         insmntque(vp, mp);
252
253         /*
254          * A VX locked & refd vnode is returned.
255          */
256         *vpp = vp;
257         return (0);
258 }
259
260 /*
261  * Interlock against an unmount, return 0 on success, non-zero on failure.
262  *
263  * The passed flag may be 0 or LK_NOWAIT and is only used if an unmount
264  * is in-progress.  
265  *
266  * If no unmount is in-progress LK_NOWAIT is ignored.  No other flag bits
267  * are used.  A shared locked will be obtained and the filesystem will not
268  * be unmountable until the lock is released.
269  */
270 int
271 vfs_busy(struct mount *mp, int flags)
272 {
273         int lkflags;
274
275         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, 1);
276         lwkt_gettoken(&mp->mnt_token);
277         if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) {
278                 if (flags & LK_NOWAIT) {
279                         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
280                         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
281                         return (ENOENT);
282                 }
283                 /* XXX not MP safe */
284                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_MWAIT;
285
286                 /*
287                  * Since all busy locks are shared except the exclusive
288                  * lock granted when unmounting, the only place that a
289                  * wakeup needs to be done is at the release of the
290                  * exclusive lock at the end of dounmount.
291                  *
292                  * WARNING! mp can potentially go away once we release
293                  *          our ref.
294                  */
295                 tsleep((caddr_t)mp, 0, "vfs_busy", 0);
296                 lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
297                 atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
298                 return (ENOENT);
299         }
300         lkflags = LK_SHARED;
301         if (lockmgr(&mp->mnt_lock, lkflags))
302                 panic("vfs_busy: unexpected lock failure");
303         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
304         return (0);
305 }
306
307 /*
308  * Free a busy filesystem.
309  *
310  * Once refs is decremented the mount point can potentially get ripped
311  * out from under us, but we want to clean up our refs before unlocking
312  * so do a hold/drop around the whole mess.
313  *
314  * This is not in the critical path (I hope).
315  */
316 void
317 vfs_unbusy(struct mount *mp)
318 {
319         mount_hold(mp);
320         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
321         lockmgr(&mp->mnt_lock, LK_RELEASE);
322         mount_drop(mp);
323 }
324
325 /*
326  * Lookup a filesystem type, and if found allocate and initialize
327  * a mount structure for it.
328  *
329  * Devname is usually updated by mount(8) after booting.
330  */
331 int
332 vfs_rootmountalloc(char *fstypename, char *devname, struct mount **mpp)
333 {
334         struct vfsconf *vfsp;
335         struct mount *mp;
336
337         if (fstypename == NULL)
338                 return (ENODEV);
339
340         vfsp = vfsconf_find_by_name(fstypename);
341         if (vfsp == NULL)
342                 return (ENODEV);
343         mp = kmalloc(sizeof(struct mount), M_MOUNT, M_WAITOK | M_ZERO);
344         mount_init(mp, vfsp->vfc_vfsops);
345         lockinit(&mp->mnt_lock, "vfslock", VLKTIMEOUT, 0);
346         lockinit(&mp->mnt_renlock, "renamlk", VLKTIMEOUT, 0);
347
348         vfs_busy(mp, 0);
349         mp->mnt_vfc = vfsp;
350         mp->mnt_pbuf_count = nswbuf_kva / NSWBUF_SPLIT;
351         vfsp->vfc_refcount++;
352         mp->mnt_stat.f_type = vfsp->vfc_typenum;
353         mp->mnt_flag |= MNT_RDONLY;
354         mp->mnt_flag |= vfsp->vfc_flags & MNT_VISFLAGMASK;
355         strncpy(mp->mnt_stat.f_fstypename, vfsp->vfc_name, MFSNAMELEN);
356         copystr(devname, mp->mnt_stat.f_mntfromname, MNAMELEN - 1, 0);
357
358         /*
359          * Pre-set MPSAFE flags for VFS_MOUNT() call.
360          */
361         if (vfsp->vfc_flags & VFCF_MPSAFE)
362                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_ALL_MPSAFE;
363
364         *mpp = mp;
365
366         return (0);
367 }
368
369 /*
370  * Basic mount structure initialization
371  */
372 void
373 mount_init(struct mount *mp, struct vfsops *ops)
374 {
375         lockinit(&mp->mnt_lock, "vfslock", hz*5, 0);
376         lockinit(&mp->mnt_renlock, "renamlk", hz*5, 0);
377         lwkt_token_init(&mp->mnt_token, "permnt");
378
379         TAILQ_INIT(&mp->mnt_vnodescan_list);
380         TAILQ_INIT(&mp->mnt_nvnodelist);
381         TAILQ_INIT(&mp->mnt_reservedvnlist);
382         TAILQ_INIT(&mp->mnt_jlist);
383         mp->mnt_nvnodelistsize = 0;
384         mp->mnt_flag = 0;
385         mp->mnt_hold = 1;               /* hold for umount last drop */
386         mp->mnt_iosize_max = MAXPHYS;
387         mp->mnt_op = ops;
388         if (ops == NULL || (ops->vfs_flags & VFSOPSF_NOSYNCERTHR) == 0)
389                 vn_syncer_thr_create(mp);
390 }
391
392 void
393 mount_hold(struct mount *mp)
394 {
395         atomic_add_int(&mp->mnt_hold, 1);
396 }
397
398 void
399 mount_drop(struct mount *mp)
400 {
401         if (atomic_fetchadd_int(&mp->mnt_hold, -1) == 1) {
402                 KKASSERT(mp->mnt_refs == 0);
403                 kfree(mp, M_MOUNT);
404         }
405 }
406
407 /*
408  * Lookup a mount point by filesystem identifier.
409  *
410  * If not NULL, the returned mp is held and the caller is expected to drop
411  * it via mount_drop().
412  */
413 struct mount *
414 vfs_getvfs(fsid_t *fsid)
415 {
416         struct mount *mp;
417
418         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
419         mp = mount_rb_tree_RB_LOOKUP_FSID(&mounttree, fsid);
420         if (mp)
421                 mount_hold(mp);
422         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
423         return (mp);
424 }
425
426 /*
427  * Generate a FSID based on the mountpt.  The FSID will be adjusted to avoid
428  * collisions when the mount is added to mountlist.
429  *
430  * May only be called prior to the mount succeeding.
431  *
432  * OLD:
433  *
434  * Get a new unique fsid.  Try to make its val[0] unique, since this value
435  * will be used to create fake device numbers for stat().  Also try (but
436  * not so hard) make its val[0] unique mod 2^16, since some emulators only
437  * support 16-bit device numbers.  We end up with unique val[0]'s for the
438  * first 2^16 calls and unique val[0]'s mod 2^16 for the first 2^8 calls.
439  */
440 void
441 vfs_getnewfsid(struct mount *mp)
442 {
443         fsid_t tfsid;
444         int mtype;
445         int error;
446         char *retbuf;
447         char *freebuf;
448
449         mtype = mp->mnt_vfc->vfc_typenum;
450         tfsid.val[1] = mtype;
451         error = cache_fullpath(NULL, &mp->mnt_ncmounton, NULL,
452                                &retbuf, &freebuf, 0);
453         if (error) {
454                 tfsid.val[0] = makeudev(255, 0);
455         } else {
456                 tfsid.val[0] = makeudev(255,
457                                         iscsi_crc32(retbuf, strlen(retbuf)) &
458                                         ~makeudev(255, 0));
459                 /*kprintf("getnewfsid %08x %08x %s\n", tfsid.val[0], tfsid.val[1], retbuf);*/
460                 kfree(freebuf, M_TEMP);
461         }
462         mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] = tfsid.val[0];
463         mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] = tfsid.val[1];
464 }
465
466 /*
467  * Set the FSID for a new mount point to the template.
468  *
469  * The FSID will be adjusted to avoid collisions when the mount is
470  * added to mountlist.
471  *
472  * May only be called prior to the mount succeeding.
473  */
474 void
475 vfs_setfsid(struct mount *mp, fsid_t *template)
476 {
477         bzero(&mp->mnt_stat.f_fsid, sizeof(mp->mnt_stat.f_fsid));
478
479 #if 0
480         struct mount *mptmp;
481
482         lwkt_gettoken(&mntid_token);
483         for (;;) {
484                 mptmp = vfs_getvfs(template);
485                 if (mptmp == NULL)
486                         break;
487                 mount_drop(mptmp);
488                 ++template->val[1];
489         }
490         lwkt_reltoken(&mntid_token);
491 #endif
492         mp->mnt_stat.f_fsid = *template;
493 }
494
495 /*
496  * This routine is called when we have too many vnodes.  It attempts
497  * to free <count> vnodes and will potentially free vnodes that still
498  * have VM backing store (VM backing store is typically the cause
499  * of a vnode blowout so we want to do this).  Therefore, this operation
500  * is not considered cheap.
501  *
502  * A number of conditions may prevent a vnode from being reclaimed.
503  * the buffer cache may have references on the vnode, a directory
504  * vnode may still have references due to the namei cache representing
505  * underlying files, or the vnode may be in active use.   It is not
506  * desireable to reuse such vnodes.  These conditions may cause the
507  * number of vnodes to reach some minimum value regardless of what
508  * you set kern.maxvnodes to.  Do not set kern.maxvnodes too low.
509  */
510
511 /*
512  * Attempt to recycle vnodes in a context that is always safe to block.
513  * Calling vlrurecycle() from the bowels of file system code has some
514  * interesting deadlock problems.
515  */
516 static struct thread *vnlruthread;
517
518 static void 
519 vnlru_proc(void)
520 {
521         struct thread *td = curthread;
522
523         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc, td,
524                               SHUTDOWN_PRI_FIRST);
525
526         for (;;) {
527                 int ncachedandinactive;
528
529                 kproc_suspend_loop();
530
531                 /*
532                  * Try to free some vnodes if we have too many.  Trigger based
533                  * on potentially freeable vnodes but calculate the count
534                  * based on total vnodes.
535                  *
536                  * (long) -> deal with 64 bit machines, intermediate overflow
537                  */
538                 synchronizevnodecount();
539                 ncachedandinactive = countcachedandinactivevnodes();
540                 if (numvnodes >= maxvnodes * 9 / 10 &&
541                     ncachedandinactive >= maxvnodes * 5 / 10) {
542                         int count = numvnodes - maxvnodes * 9 / 10;
543
544                         if (count > (ncachedandinactive) / 100)
545                                 count = (ncachedandinactive) / 100;
546                         if (count < 5)
547                                 count = 5;
548                         freesomevnodes(count);
549                 }
550
551                 /*
552                  * Do non-critical-path (more robust) cache cleaning,
553                  * even if vnode counts are nominal, to try to avoid
554                  * having to do it in the critical path.
555                  */
556                 cache_hysteresis(0);
557
558                 /*
559                  * Nothing to do if most of our vnodes are already on
560                  * the free list.
561                  */
562                 synchronizevnodecount();
563                 ncachedandinactive = countcachedandinactivevnodes();
564                 if (numvnodes <= maxvnodes * 9 / 10 ||
565                     ncachedandinactive <= maxvnodes * 5 / 10) {
566                         tsleep(vnlruthread, 0, "vlruwt", hz);
567                         continue;
568                 }
569         }
570 }
571
572 /*
573  * MOUNTLIST FUNCTIONS
574  */
575
576 /*
577  * mountlist_insert (MP SAFE)
578  *
579  * Add a new mount point to the mount list.  Filesystem should attempt to
580  * supply a unique fsid but if a duplicate occurs adjust the fsid to ensure
581  * uniqueness.
582  */
583 void
584 mountlist_insert(struct mount *mp, int how)
585 {
586         int lim = 0x01000000;
587
588         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
589         if (how == MNTINS_FIRST)
590                 TAILQ_INSERT_HEAD(&mountlist, mp, mnt_list);
591         else
592                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mountlist, mp, mnt_list);
593         while (mount_rb_tree_RB_INSERT(&mounttree, mp)) {
594                 int32_t val;
595
596                 /*
597                  * minor device mask: 0xFFFF00FF
598                  */
599                 val = mp->mnt_stat.f_fsid.val[0];
600                 val = ((val & 0xFFFF0000) >> 8) | (val & 0x000000FF);
601                 ++val;
602                 val = ((val << 8) & 0xFFFF0000) | (val & 0x000000FF);
603                 mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] = val;
604                 if (--lim == 0) {
605                         lim = 0x01000000;
606                         mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] += 0x0100;
607                         kprintf("mountlist_insert: fsid collision, "
608                                 "too many mounts\n");
609                 }
610         }
611         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
612 }
613
614 /*
615  * mountlist_interlock (MP SAFE)
616  *
617  * Execute the specified interlock function with the mountlist token
618  * held.  The function will be called in a serialized fashion verses
619  * other functions called through this mechanism.
620  *
621  * The function is expected to be very short-lived.
622  */
623 int
624 mountlist_interlock(int (*callback)(struct mount *), struct mount *mp)
625 {
626         int error;
627
628         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
629         error = callback(mp);
630         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
631         return (error);
632 }
633
634 /*
635  * mountlist_boot_getfirst (DURING BOOT ONLY)
636  *
637  * This function returns the first mount on the mountlist, which is
638  * expected to be the root mount.  Since no interlocks are obtained
639  * this function is only safe to use during booting.
640  */
641
642 struct mount *
643 mountlist_boot_getfirst(void)
644 {
645         return(TAILQ_FIRST(&mountlist));
646 }
647
648 /*
649  * mountlist_remove (MP SAFE)
650  *
651  * Remove a node from the mountlist.  If this node is the next scan node
652  * for any active mountlist scans, the active mountlist scan will be 
653  * adjusted to skip the node, thus allowing removals during mountlist
654  * scans.
655  */
656 void
657 mountlist_remove(struct mount *mp)
658 {
659         struct mountscan_info *msi;
660
661         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
662         TAILQ_FOREACH(msi, &mountscan_list, msi_entry) {
663                 if (msi->msi_node == mp) {
664                         if (msi->msi_how & MNTSCAN_FORWARD)
665                                 msi->msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
666                         else
667                                 msi->msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist,
668                                                            mnt_list);
669                 }
670         }
671         TAILQ_REMOVE(&mountlist, mp, mnt_list);
672         mount_rb_tree_RB_REMOVE(&mounttree, mp);
673         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
674 }
675
676 /*
677  * mountlist_exists (MP SAFE)
678  *
679  * Checks if a node exists in the mountlist.
680  * This function is mainly used by VFS quota code to check if a
681  * cached nullfs struct mount pointer is still valid at use time
682  *
683  * FIXME: there is no warranty the mp passed to that function
684  * will be the same one used by VFS_ACCOUNT() later
685  */
686 int
687 mountlist_exists(struct mount *mp)
688 {
689         int node_exists = 0;
690         struct mount* lmp;
691
692         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
693         TAILQ_FOREACH(lmp, &mountlist, mnt_list) {
694                 if (lmp == mp) {
695                         node_exists = 1;
696                         break;
697                 }
698         }
699         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
700
701         return(node_exists);
702 }
703
704 /*
705  * mountlist_scan
706  *
707  * Safely scan the mount points on the mount list.  Each mountpoint
708  * is held across the callback.  The callback is responsible for
709  * acquiring any further tokens or locks.
710  *
711  * Unless otherwise specified each mount point will be busied prior to the
712  * callback and unbusied afterwords.  The callback may safely remove any
713  * mount point without interfering with the scan.  If the current callback
714  * mount is removed the scanner will not attempt to unbusy it.
715  *
716  * If a mount node cannot be busied it is silently skipped.
717  *
718  * The callback return value is aggregated and a total is returned.  A return
719  * value of < 0 is not aggregated and will terminate the scan.
720  *
721  * MNTSCAN_FORWARD      - the mountlist is scanned in the forward direction
722  * MNTSCAN_REVERSE      - the mountlist is scanned in reverse
723  * MNTSCAN_NOBUSY       - the scanner will make the callback without busying
724  *                        the mount node.
725  * MNTSCAN_NOUNLOCK     - Do not unlock mountlist_token across callback
726  *
727  * NOTE: mountlist_token is not held across the callback.
728  */
729 int
730 mountlist_scan(int (*callback)(struct mount *, void *), void *data, int how)
731 {
732         struct mountscan_info info;
733         struct mount *mp;
734         int count;
735         int res;
736         int dounlock = ((how & MNTSCAN_NOUNLOCK) == 0);
737
738         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
739         info.msi_how = how;
740         info.msi_node = NULL;   /* paranoia */
741         TAILQ_INSERT_TAIL(&mountscan_list, &info, msi_entry);
742         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
743
744         res = 0;
745         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
746
747         if (how & MNTSCAN_FORWARD) {
748                 info.msi_node = TAILQ_FIRST(&mountlist);
749                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
750                         mount_hold(mp);
751                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
752                                 if (dounlock)
753                                         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
754                                 count = callback(mp, data);
755                                 if (dounlock)
756                                         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
757                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
758                                 if (dounlock)
759                                         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
760                                 count = callback(mp, data);
761                                 if (dounlock)
762                                         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
763                                 if (mp == info.msi_node)
764                                         vfs_unbusy(mp);
765                         } else {
766                                 count = 0;
767                         }
768                         mount_drop(mp);
769                         if (count < 0)
770                                 break;
771                         res += count;
772                         if (mp == info.msi_node)
773                                 info.msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
774                 }
775         } else if (how & MNTSCAN_REVERSE) {
776                 info.msi_node = TAILQ_LAST(&mountlist, mntlist);
777                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
778                         mount_hold(mp);
779                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
780                                 if (dounlock)
781                                         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
782                                 count = callback(mp, data);
783                                 if (dounlock)
784                                         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
785                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
786                                 if (dounlock)
787                                         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
788                                 count = callback(mp, data);
789                                 if (dounlock)
790                                         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
791                                 if (mp == info.msi_node)
792                                         vfs_unbusy(mp);
793                         } else {
794                                 count = 0;
795                         }
796                         mount_drop(mp);
797                         if (count < 0)
798                                 break;
799                         res += count;
800                         if (mp == info.msi_node)
801                                 info.msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist,
802                                                            mnt_list);
803                 }
804         }
805         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
806
807         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
808         TAILQ_REMOVE(&mountscan_list, &info, msi_entry);
809         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
810
811         return(res);
812 }
813
814 /*
815  * MOUNT RELATED VNODE FUNCTIONS
816  */
817
818 static struct kproc_desc vnlru_kp = {
819         "vnlru",
820         vnlru_proc,
821         &vnlruthread
822 };
823 SYSINIT(vnlru, SI_SUB_KTHREAD_UPDATE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &vnlru_kp);
824
825 /*
826  * Move a vnode from one mount queue to another.
827  */
828 void
829 insmntque(struct vnode *vp, struct mount *mp)
830 {
831         struct mount *omp;
832
833         /*
834          * Delete from old mount point vnode list, if on one.
835          */
836         if ((omp = vp->v_mount) != NULL) {
837                 lwkt_gettoken(&omp->mnt_token);
838                 KKASSERT(omp == vp->v_mount);
839                 KASSERT(omp->mnt_nvnodelistsize > 0,
840                         ("bad mount point vnode list size"));
841                 vremovevnodemnt(vp);
842                 omp->mnt_nvnodelistsize--;
843                 lwkt_reltoken(&omp->mnt_token);
844         }
845
846         /*
847          * Insert into list of vnodes for the new mount point, if available.
848          * The 'end' of the LRU list is the vnode prior to mp->mnt_syncer.
849          */
850         if (mp == NULL) {
851                 vp->v_mount = NULL;
852                 return;
853         }
854         lwkt_gettoken(&mp->mnt_token);
855         vp->v_mount = mp;
856         if (mp->mnt_syncer) {
857                 TAILQ_INSERT_BEFORE(mp->mnt_syncer, vp, v_nmntvnodes);
858         } else {
859                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
860         }
861         mp->mnt_nvnodelistsize++;
862         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
863 }
864
865
866 /*
867  * Scan the vnodes under a mount point and issue appropriate callbacks.
868  *
869  * The fastfunc() callback is called with just the mountlist token held
870  * (no vnode lock).  It may not block and the vnode may be undergoing
871  * modifications while the caller is processing it.  The vnode will
872  * not be entirely destroyed, however, due to the fact that the mountlist
873  * token is held.  A return value < 0 skips to the next vnode without calling
874  * the slowfunc(), a return value > 0 terminates the loop.
875  *
876  * WARNING! The fastfunc() should not indirect through vp->v_object, the vp
877  *          data structure is unstable when called from fastfunc().
878  *
879  * The slowfunc() callback is called after the vnode has been successfully
880  * locked based on passed flags.  The vnode is skipped if it gets rearranged
881  * or destroyed while blocking on the lock.  A non-zero return value from
882  * the slow function terminates the loop.  The slow function is allowed to
883  * arbitrarily block.  The scanning code guarentees consistency of operation
884  * even if the slow function deletes or moves the node, or blocks and some
885  * other thread deletes or moves the node.
886  */
887 int
888 vmntvnodescan(
889     struct mount *mp, 
890     int flags,
891     int (*fastfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
892     int (*slowfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
893     void *data
894 ) {
895         struct vmntvnodescan_info info;
896         struct vnode *vp;
897         int r = 0;
898         int maxcount = mp->mnt_nvnodelistsize * 2;
899         int stopcount = 0;
900         int count = 0;
901
902         lwkt_gettoken(&mp->mnt_token);
903
904         /*
905          * If asked to do one pass stop after iterating available vnodes.
906          * Under heavy loads new vnodes can be added while we are scanning,
907          * so this isn't perfect.  Create a slop factor of 2x.
908          */
909         if (flags & VMSC_ONEPASS)
910                 stopcount = mp->mnt_nvnodelistsize;
911
912         info.vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_nvnodelist);
913         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_vnodescan_list, &info, entry);
914
915         while ((vp = info.vp) != NULL) {
916                 if (--maxcount == 0) {
917                         kprintf("Warning: excessive fssync iteration\n");
918                         maxcount = mp->mnt_nvnodelistsize * 2;
919                 }
920
921                 /*
922                  * Skip if visible but not ready, or special (e.g.
923                  * mp->mnt_syncer) 
924                  */
925                 if (vp->v_type == VNON)
926                         goto next;
927                 KKASSERT(vp->v_mount == mp);
928
929                 /*
930                  * Quick test.  A negative return continues the loop without
931                  * calling the slow test.  0 continues onto the slow test.
932                  * A positive number aborts the loop.
933                  */
934                 if (fastfunc) {
935                         if ((r = fastfunc(mp, vp, data)) < 0) {
936                                 r = 0;
937                                 goto next;
938                         }
939                         if (r)
940                                 break;
941                 }
942
943                 /*
944                  * Get a vxlock on the vnode, retry if it has moved or isn't
945                  * in the mountlist where we expect it.
946                  */
947                 if (slowfunc) {
948                         int error;
949
950                         switch(flags & (VMSC_GETVP|VMSC_GETVX|VMSC_NOWAIT)) {
951                         case VMSC_GETVP:
952                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE);
953                                 break;
954                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
955                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE|LK_NOWAIT);
956                                 break;
957                         case VMSC_GETVX:
958                                 vx_get(vp);
959                                 error = 0;
960                                 break;
961                         default:
962                                 error = 0;
963                                 break;
964                         }
965                         if (error)
966                                 goto next;
967                         /*
968                          * Do not call the slow function if the vnode is
969                          * invalid or if it was ripped out from under us
970                          * while we (potentially) blocked.
971                          */
972                         if (info.vp == vp && vp->v_type != VNON)
973                                 r = slowfunc(mp, vp, data);
974
975                         /*
976                          * Cleanup
977                          */
978                         switch(flags & (VMSC_GETVP|VMSC_GETVX|VMSC_NOWAIT)) {
979                         case VMSC_GETVP:
980                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
981                                 vput(vp);
982                                 break;
983                         case VMSC_GETVX:
984                                 vx_put(vp);
985                                 break;
986                         default:
987                                 break;
988                         }
989                         if (r != 0)
990                                 break;
991                 }
992
993 next:
994                 /*
995                  * Yield after some processing.  Depending on the number
996                  * of vnodes, we might wind up running for a long time.
997                  * Because threads are not preemptable, time critical
998                  * userland processes might starve.  Give them a chance
999                  * now and then.
1000                  */
1001                 if (++count == 10000) {
1002                         /*
1003                          * We really want to yield a bit, so we simply
1004                          * sleep a tick
1005                          */
1006                         tsleep(mp, 0, "vnodescn", 1);
1007                         count = 0;
1008                 }
1009
1010                 /*
1011                  * If doing one pass this decrements to zero.  If it starts
1012                  * at zero it is effectively unlimited for the purposes of
1013                  * this loop.
1014                  */
1015                 if (--stopcount == 0)
1016                         break;
1017
1018                 /*
1019                  * Iterate.  If the vnode was ripped out from under us
1020                  * info.vp will already point to the next vnode, otherwise
1021                  * we have to obtain the next valid vnode ourselves.
1022                  */
1023                 if (info.vp == vp)
1024                         info.vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
1025         }
1026
1027         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_vnodescan_list, &info, entry);
1028         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
1029         return(r);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Remove any vnodes in the vnode table belonging to mount point mp.
1034  *
1035  * If FORCECLOSE is not specified, there should not be any active ones,
1036  * return error if any are found (nb: this is a user error, not a
1037  * system error). If FORCECLOSE is specified, detach any active vnodes
1038  * that are found.
1039  *
1040  * If WRITECLOSE is set, only flush out regular file vnodes open for
1041  * writing.
1042  *
1043  * SKIPSYSTEM causes any vnodes marked VSYSTEM to be skipped.
1044  *
1045  * `rootrefs' specifies the base reference count for the root vnode
1046  * of this filesystem. The root vnode is considered busy if its
1047  * v_refcnt exceeds this value. On a successful return, vflush()
1048  * will call vrele() on the root vnode exactly rootrefs times.
1049  * If the SKIPSYSTEM or WRITECLOSE flags are specified, rootrefs must
1050  * be zero.
1051  */
1052 static int debug_busyprt = 0;           /* print out busy vnodes */
1053 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, debug_busyprt, CTLFLAG_RW, &debug_busyprt, 0, "");
1054
1055 static int vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data);
1056
1057 struct vflush_info {
1058         int flags;
1059         int busy;
1060         thread_t td;
1061 };
1062
1063 int
1064 vflush(struct mount *mp, int rootrefs, int flags)
1065 {
1066         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1067         struct vnode *rootvp = NULL;
1068         int error;
1069         struct vflush_info vflush_info;
1070
1071         if (rootrefs > 0) {
1072                 KASSERT((flags & (SKIPSYSTEM | WRITECLOSE)) == 0,
1073                     ("vflush: bad args"));
1074                 /*
1075                  * Get the filesystem root vnode. We can vput() it
1076                  * immediately, since with rootrefs > 0, it won't go away.
1077                  */
1078                 if ((error = VFS_ROOT(mp, &rootvp)) != 0) {
1079                         if ((flags & FORCECLOSE) == 0)
1080                                 return (error);
1081                         rootrefs = 0;
1082                         /* continue anyway */
1083                 }
1084                 if (rootrefs)
1085                         vput(rootvp);
1086         }
1087
1088         vflush_info.busy = 0;
1089         vflush_info.flags = flags;
1090         vflush_info.td = td;
1091         vmntvnodescan(mp, VMSC_GETVX, NULL, vflush_scan, &vflush_info);
1092
1093         if (rootrefs > 0 && (flags & FORCECLOSE) == 0) {
1094                 /*
1095                  * If just the root vnode is busy, and if its refcount
1096                  * is equal to `rootrefs', then go ahead and kill it.
1097                  */
1098                 KASSERT(vflush_info.busy > 0, ("vflush: not busy"));
1099                 KASSERT(VREFCNT(rootvp) >= rootrefs, ("vflush: rootrefs"));
1100                 if (vflush_info.busy == 1 && VREFCNT(rootvp) == rootrefs) {
1101                         vx_lock(rootvp);
1102                         vgone_vxlocked(rootvp);
1103                         vx_unlock(rootvp);
1104                         vflush_info.busy = 0;
1105                 }
1106         }
1107         if (vflush_info.busy)
1108                 return (EBUSY);
1109         for (; rootrefs > 0; rootrefs--)
1110                 vrele(rootvp);
1111         return (0);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * The scan callback is made with an VX locked vnode.
1116  */
1117 static int
1118 vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data)
1119 {
1120         struct vflush_info *info = data;
1121         struct vattr vattr;
1122         int flags = info->flags;
1123
1124         /*
1125          * Generally speaking try to deactivate on 0 refs (catch-all)
1126          */
1127         atomic_set_int(&vp->v_refcnt, VREF_FINALIZE);
1128
1129         /*
1130          * Skip over a vnodes marked VSYSTEM.
1131          */
1132         if ((flags & SKIPSYSTEM) && (vp->v_flag & VSYSTEM)) {
1133                 return(0);
1134         }
1135
1136         /*
1137          * Do not force-close VCHR or VBLK vnodes
1138          */
1139         if (vp->v_type == VCHR || vp->v_type == VBLK)
1140                 flags &= ~(WRITECLOSE|FORCECLOSE);
1141
1142         /*
1143          * If WRITECLOSE is set, flush out unlinked but still open
1144          * files (even if open only for reading) and regular file
1145          * vnodes open for writing. 
1146          */
1147         if ((flags & WRITECLOSE) &&
1148             (vp->v_type == VNON ||
1149             (VOP_GETATTR(vp, &vattr) == 0 &&
1150             vattr.va_nlink > 0)) &&
1151             (vp->v_writecount == 0 || vp->v_type != VREG)) {
1152                 return(0);
1153         }
1154
1155         /*
1156          * If we are the only holder (refcnt of 1) or the vnode is in
1157          * termination (refcnt < 0), we can vgone the vnode.
1158          */
1159         if (VREFCNT(vp) <= 1) {
1160                 vgone_vxlocked(vp);
1161                 return(0);
1162         }
1163
1164         /*
1165          * If FORCECLOSE is set, forcibly destroy the vnode and then move
1166          * it to a dummymount structure so vop_*() functions don't deref
1167          * a NULL pointer.
1168          */
1169         if (flags & FORCECLOSE) {
1170                 vhold(vp);
1171                 vgone_vxlocked(vp);
1172                 if (vp->v_mount == NULL)
1173                         insmntque(vp, &dummymount);
1174                 vdrop(vp);
1175                 return(0);
1176         }
1177         if (vp->v_type == VCHR || vp->v_type == VBLK)
1178                 kprintf("vflush: Warning, cannot destroy busy device vnode\n");
1179         if (debug_busyprt) {
1180                 const char *filename;
1181
1182                 spin_lock(&vp->v_spin);
1183                 filename = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) ?
1184                            TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache)->nc_name : "?";
1185                 spin_unlock(&vp->v_spin);
1186                 kprintf("vflush: busy vnode (%p) %s\n", vp, filename);
1187         }
1188         ++info->busy;
1189         return(0);
1190 }
1191
1192 void
1193 add_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1194 {
1195         TAILQ_INSERT_TAIL(&bio_ops_list, ops, entry);
1196 }
1197
1198 void
1199 rem_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1200 {
1201         TAILQ_REMOVE(&bio_ops_list, ops, entry);
1202 }
1203
1204 /*
1205  * This calls the bio_ops io_sync function either for a mount point
1206  * or generally.
1207  *
1208  * WARNING: softdeps is weirdly coded and just isn't happy unless
1209  * io_sync is called with a NULL mount from the general syncing code.
1210  */
1211 void
1212 bio_ops_sync(struct mount *mp)
1213 {
1214         struct bio_ops *ops;
1215
1216         if (mp) {
1217                 if ((ops = mp->mnt_bioops) != NULL)
1218                         ops->io_sync(mp);
1219         } else {
1220                 TAILQ_FOREACH(ops, &bio_ops_list, entry) {
1221                         ops->io_sync(NULL);
1222                 }
1223         }
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Lookup a mount point by nch
1228  */
1229 struct mount *
1230 mount_get_by_nc(struct namecache *ncp)
1231 {
1232         struct mount *mp = NULL;
1233
1234         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
1235         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
1236                 if (ncp == mp->mnt_ncmountpt.ncp)
1237                         break;
1238         }
1239         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
1240
1241         return (mp);
1242 }
1243