sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c

   1 /*
   2  * Copyright 1998, 2000 Marshall Kirk McKusick. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * The soft updates code is derived from the appendix of a University
   5  * of Michigan technical report (Gregory R. Ganger and Yale N. Patt,
   6  * "Soft Updates: A Solution to the Metadata Update Problem in File
   7  * Systems", CSE-TR-254-95, August 1995).
   8  *
   9  * Further information about soft updates can be obtained from:
  10  *
  11  *      Marshall Kirk McKusick          http://www.mckusick.com/softdep/
  12  *      1614 Oxford Street              mckusick@mckusick.com
  13  *      Berkeley, CA 94709-1608         +1-510-843-9542
  14  *      USA
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  *
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY MARSHALL KIRK MCKUSICK ``AS IS'' AND ANY
  27  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  28  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  29  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL MARSHALL KIRK MCKUSICK BE LIABLE FOR
  30  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)ffs_softdep.c 9.59 (McKusick) 6/21/00
  39  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_softdep.c,v 1.57.2.11 2002/02/05 18:46:53 dillon Exp $
  40  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c,v 1.16 2004/07/18 19:43:48 drhodus Exp $
  41  */
  42
  43 /*
  44  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
  45  */
  46 #ifndef DIAGNOSTIC
  47 #define DIAGNOSTIC
  48 #endif
  49 #ifndef DEBUG
  50 #define DEBUG
  51 #endif
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/buf.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/syslog.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/buf2.h>
  64 #include "dir.h"
  65 #include "quota.h"
  66 #include "inode.h"
  67 #include "ufsmount.h"
  68 #include "fs.h"
  69 #include "softdep.h"
  70 #include "ffs_extern.h"
  71 #include "ufs_extern.h"
  72
  73 /*
  74  * These definitions need to be adapted to the system to which
  75  * this file is being ported.
  76  */
  77 /*
  78  * malloc types defined for the softdep system.
  79  */
  80 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  81 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  82 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  83 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  84 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  85 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  86 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  87 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  89 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  90 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  91 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  92 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  93
  94 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  95
  96 #define D_PAGEDEP       0
  97 #define D_INODEDEP      1
  98 #define D_NEWBLK        2
  99 #define D_BMSAFEMAP     3
 100 #define D_ALLOCDIRECT   4
 101 #define D_INDIRDEP      5
 102 #define D_ALLOCINDIR    6
 103 #define D_FREEFRAG      7
 104 #define D_FREEBLKS      8
 105 #define D_FREEFILE      9
 106 #define D_DIRADD        10
 107 #define D_MKDIR         11
 108 #define D_DIRREM        12
 109 #define D_LAST          D_DIRREM
 110
 111 /*
 112  * translate from workitem type to memory type
 113  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 114  */
 115 static struct malloc_type *memtype[] = {
 116         M_PAGEDEP,
 117         M_INODEDEP,
 118         M_NEWBLK,
 119         M_BMSAFEMAP,
 120         M_ALLOCDIRECT,
 121         M_INDIRDEP,
 122         M_ALLOCINDIR,
 123         M_FREEFRAG,
 124         M_FREEBLKS,
 125         M_FREEFILE,
 126         M_DIRADD,
 127         M_MKDIR,
 128         M_DIRREM
 129 };
 130
 131 #define DtoM(type) (memtype[type])
 132
 133 /*
 134  * Names of malloc types.
 135  */
 136 #define TYPENAME(type)  \
 137         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 138 /*
 139  * End system adaptaion definitions.
 140  */
 141
 142 /*
 143  * Internal function prototypes.
 144  */
 145 static  void softdep_error(char *, int);
 146 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 147 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 148 static  void clear_remove(struct thread *);
 149 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 150 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 151             struct diraddhd *);
 152 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 153 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 154 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 155 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 156 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 157 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 158 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 160 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 161 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 162 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 163 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 164             struct inode *, int, struct dirrem **);
 165 static  void free_diradd(struct diradd *);
 166 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 167 static  int indir_trunc (struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
 168             long *);
 169 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 170 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 171             struct allocdirect *, int);
 172 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 173 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 174 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 175 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 176 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 177             struct allocindir *);
 178 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 179             ufs_daddr_t);
 180 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 181 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 182 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 183             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 184 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 185 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 186             struct newblk **);
 187 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 188 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 189             struct pagedep **);
 190 static  void pause_timer(void *);
 191 static  int request_cleanup(int, int);
 192 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 193 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 194
 195 /*
 196  * Exported softdep operations.
 197  */
 198 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 199 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 200 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 201 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 202 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 203 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 204 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 205
 206 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 207         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 208         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 209         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 210         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 211         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 212         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 213         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 214 };
 215
 216 /*
 217  * Locking primitives.
 218  *
 219  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 220  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 221  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 222  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 223  *
 224  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 225  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 226  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 227  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 228  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 229  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 230  */
 231 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 232 static struct lockit {
 233         int     lkt_spl;
 234 } lk = { 0 };
 235 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                (lk)->lkt_spl = splbio()
 236 #define FREE_LOCK(lk)                   splx((lk)->lkt_spl)
 237
 238 #else /* DEBUG */
 239 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 240 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 241 static struct lockit {
 242         int     lkt_spl;
 243         struct thread *lkt_held;
 244 } lk = { 0, NOHOLDER };
 245 static int lockcnt;
 246
 247 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 248 static  void free_lock(struct lockit *);
 249 void    softdep_panic(char *);
 250
 251 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 252 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 253
 254 static void
 255 acquire_lock(lk)
 256         struct lockit *lk;
 257 {
 258         thread_t holder;
 259
 260         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 261                 holder = lk->lkt_held;
 262                 FREE_LOCK(lk);
 263                 if (holder == curthread)
 264                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 265                 else
 266                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 267         }
 268         lk->lkt_spl = splbio();
 269         lk->lkt_held = curthread;
 270         lockcnt++;
 271 }
 272
 273 static void
 274 free_lock(lk)
 275         struct lockit *lk;
 276 {
 277
 278         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 279                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 280         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 281         splx(lk->lkt_spl);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Function to release soft updates lock and panic.
 286  */
 287 void
 288 softdep_panic(msg)
 289         char *msg;
 290 {
 291
 292         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 293                 FREE_LOCK(&lk);
 294         panic(msg);
 295 }
 296 #endif /* DEBUG */
 297
 298 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 299             const char *, int);
 300
 301 /*
 302  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 303  * not get lost if some other process uses the lock while we
 304  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 305  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 306  * below enumerates the available set of operations.
 307  */
 308 #define UNKNOWN         0
 309 #define SLEEP           1
 310 #define LOCKBUF         2
 311
 312 static int
 313 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 314         struct lockit *lk;
 315         int op;
 316         void *ident;
 317         int flags;
 318         const char *wmesg;
 319         int timo;
 320 {
 321         thread_t holder;
 322         int s, retval;
 323
 324         s = lk->lkt_spl;
 325 #       ifdef DEBUG
 326         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 327                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 328         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 329 #       endif /* DEBUG */
 330         switch (op) {
 331         case SLEEP:
 332                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 333                 break;
 334         case LOCKBUF:
 335                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 336                 break;
 337         default:
 338                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 339         }
 340 #       ifdef DEBUG
 341         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 342                 holder = lk->lkt_held;
 343                 FREE_LOCK(lk);
 344                 if (holder == curthread)
 345                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 346                 else
 347                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 348         }
 349         lk->lkt_held = curthread;
 350         lockcnt++;
 351 #       endif /* DEBUG */
 352         lk->lkt_spl = s;
 353         return (retval);
 354 }
 355
 356 /*
 357  * Place holder for real semaphores.
 358  */
 359 struct sema {
 360         int     value;
 361         thread_t holder;
 362         char    *name;
 363         int     prio;
 364         int     timo;
 365 };
 366 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 367 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 368 static  void sema_release(struct sema *);
 369
 370 static void
 371 sema_init(semap, name, prio, timo)
 372         struct sema *semap;
 373         char *name;
 374         int prio, timo;
 375 {
 376
 377         semap->holder = NOHOLDER;
 378         semap->value = 0;
 379         semap->name = name;
 380         semap->prio = prio;
 381         semap->timo = timo;
 382 }
 383
 384 static int
 385 sema_get(semap, interlock)
 386         struct sema *semap;
 387         struct lockit *interlock;
 388 {
 389
 390         if (semap->value++ > 0) {
 391                 if (interlock != NULL) {
 392                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 393                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 394                         FREE_LOCK(interlock);
 395                 } else {
 396                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 397                             semap->timo);
 398                 }
 399                 return (0);
 400         }
 401         semap->holder = curthread;
 402         if (interlock != NULL)
 403                 FREE_LOCK(interlock);
 404         return (1);
 405 }
 406
 407 static void
 408 sema_release(semap)
 409         struct sema *semap;
 410 {
 411
 412         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 413                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 414                         FREE_LOCK(&lk);
 415                 panic("sema_release: not held");
 416         }
 417         if (--semap->value > 0) {
 418                 semap->value = 0;
 419                 wakeup(semap);
 420         }
 421         semap->holder = NOHOLDER;
 422 }
 423
 424 /*
 425  * Worklist queue management.
 426  * These routines require that the lock be held.
 427  */
 428 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 429 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 430         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 431         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 432 } while (0)
 433 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 434         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 435         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 436 } while (0)
 437 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 438
 439 #else /* DEBUG */
 440 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 441 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 442 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 443
 444 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 445 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 446 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 447
 448 static void
 449 worklist_insert(head, item)
 450         struct workhead *head;
 451         struct worklist *item;
 452 {
 453
 454         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 455                 panic("worklist_insert: lock not held");
 456         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 457                 FREE_LOCK(&lk);
 458                 panic("worklist_insert: already on list");
 459         }
 460         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 461         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 462 }
 463
 464 static void
 465 worklist_remove(item)
 466         struct worklist *item;
 467 {
 468
 469         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 470                 panic("worklist_remove: lock not held");
 471         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 472                 FREE_LOCK(&lk);
 473                 panic("worklist_remove: not on list");
 474         }
 475         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 476         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 477 }
 478
 479 static void
 480 workitem_free(item, type)
 481         struct worklist *item;
 482         int type;
 483 {
 484
 485         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 486                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 487                         FREE_LOCK(&lk);
 488                 panic("workitem_free: still on list");
 489         }
 490         if (item->wk_type != type) {
 491                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 492                         FREE_LOCK(&lk);
 493                 panic("workitem_free: type mismatch");
 494         }
 495         FREE(item, DtoM(type));
 496 }
 497 #endif /* DEBUG */
 498
 499 /*
 500  * Workitem queue management
 501  */
 502 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 503 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 504 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 505 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 506 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 507 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 508 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 509 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 510 static struct callout_handle handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 511 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 512 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 513 #define FLUSH_INODES    1
 514 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 515 #define FLUSH_REMOVE    2
 516 /*
 517  * runtime statistics
 518  */
 519 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 520 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 521 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 522 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 523 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 524 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 525 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 526 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 527 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 528 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 529 #ifdef DEBUG
 530 #include <vm/vm.h>
 531 #include <sys/sysctl.h>
 532 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 544 #endif /* DEBUG */
 545
 546 /*
 547  * Add an item to the end of the work queue.
 548  * This routine requires that the lock be held.
 549  * This is the only routine that adds items to the list.
 550  * The following routine is the only one that removes items
 551  * and does so in order from first to last.
 552  */
 553 static void
 554 add_to_worklist(wk)
 555         struct worklist *wk;
 556 {
 557         static struct worklist *worklist_tail;
 558
 559         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 560                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 561                         FREE_LOCK(&lk);
 562                 panic("add_to_worklist: already on list");
 563         }
 564         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 565         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 566                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 567         else
 568                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 569         worklist_tail = wk;
 570         num_on_worklist += 1;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 575  *
 576  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 577  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 578  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 579  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 580  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 581  */
 582 static int
 583 softdep_process_worklist(matchmnt)
 584         struct mount *matchmnt;
 585 {
 586         thread_t td = curthread;
 587         int matchcnt, loopcount;
 588         long starttime;
 589
 590         /*
 591          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 592          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 593          */
 594         filesys_syncer = td;
 595         matchcnt = 0;
 596
 597         /*
 598          * There is no danger of having multiple processes run this
 599          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 600          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 601          * related to its mount point that are in the list.
 602          */
 603         if (matchmnt == NULL) {
 604                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 605                         return(-1);
 606                 softdep_worklist_busy += 1;
 607         }
 608
 609         /*
 610          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 611          */
 612         if (req_clear_inodedeps) {
 613                 clear_inodedeps(td);
 614                 req_clear_inodedeps -= 1;
 615                 wakeup_one(&proc_waiting);
 616         }
 617         if (req_clear_remove) {
 618                 clear_remove(td);
 619                 req_clear_remove -= 1;
 620                 wakeup_one(&proc_waiting);
 621         }
 622         loopcount = 1;
 623         starttime = time_second;
 624         while (num_on_worklist > 0) {
 625                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 626
 627                 /*
 628                  * If a umount operation wants to run the worklist
 629                  * accurately, abort.
 630                  */
 631                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 632                         matchcnt = -1;
 633                         break;
 634                 }
 635
 636                 /*
 637                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 638                  */
 639                 if (req_clear_inodedeps) {
 640                         clear_inodedeps(td);
 641                         req_clear_inodedeps -= 1;
 642                         wakeup_one(&proc_waiting);
 643                 }
 644                 if (req_clear_remove) {
 645                         clear_remove(td);
 646                         req_clear_remove -= 1;
 647                         wakeup_one(&proc_waiting);
 648                 }
 649                 /*
 650                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 651                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 652                  */
 653                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 654                         bwillwrite();
 655                 /*
 656                  * Never allow processing to run for more than one
 657                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 658                  * excessively backlogged.
 659                  */
 660                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 661                         matchcnt = -1;
 662                         break;
 663                 }
 664         }
 665         if (matchmnt == NULL) {
 666                 --softdep_worklist_busy;
 667                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 668                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 669         }
 670         return (matchcnt);
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Process one item on the worklist.
 675  */
 676 static int
 677 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 678         struct mount *matchmnt;
 679         int flags;
 680 {
 681         struct worklist *wk;
 682         struct dirrem *dirrem;
 683         struct fs *matchfs;
 684         struct vnode *vp;
 685         int matchcnt = 0;
 686
 687         matchfs = NULL;
 688         if (matchmnt != NULL)
 689                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 690         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 691         /*
 692          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 693          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 694          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 695          * vnodes are resident and locked.
 696          */
 697         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 698                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 699                         break;
 700                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 701                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 702                     dirrem->dm_oldinum);
 703                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
 704                         break;
 705         }
 706         if (wk == 0) {
 707                 FREE_LOCK(&lk);
 708                 return (0);
 709         }
 710         WORKLIST_REMOVE(wk);
 711         num_on_worklist -= 1;
 712         FREE_LOCK(&lk);
 713         switch (wk->wk_type) {
 714
 715         case D_DIRREM:
 716                 /* removal of a directory entry */
 717                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 718                         matchcnt += 1;
 719                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 720                 break;
 721
 722         case D_FREEBLKS:
 723                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 724                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 725                         matchcnt += 1;
 726                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 727                 break;
 728
 729         case D_FREEFRAG:
 730                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 731                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 732                         matchcnt += 1;
 733                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 734                 break;
 735
 736         case D_FREEFILE:
 737                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 738                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 739                         matchcnt += 1;
 740                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 741                 break;
 742
 743         default:
 744                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 745                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 746                 /* NOTREACHED */
 747         }
 748         return (matchcnt);
 749 }
 750
 751 /*
 752  * Move dependencies from one buffer to another.
 753  */
 754 static void
 755 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 756         struct buf *oldbp;
 757         struct buf *newbp;
 758 {
 759         struct worklist *wk, *wktail;
 760
 761         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 762                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 763         wktail = 0;
 764         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 765         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 766                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 767                 if (wktail == 0)
 768                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 769                 else
 770                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 771                 wktail = wk;
 772         }
 773         FREE_LOCK(&lk);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 778  */
 779 int
 780 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
 781 {
 782         struct vnode *devvp;
 783         int error, loopcnt;
 784
 785         /*
 786          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 787          */
 788         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 789                 softdep_worklist_req += 1;
 790                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 791                 softdep_worklist_req -= 1;
 792         }
 793         softdep_worklist_busy = -1;
 794
 795         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
 796                 softdep_worklist_busy = 0;
 797                 if (softdep_worklist_req)
 798                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 799                 return (error);
 800         }
 801         /*
 802          * Alternately flush the block device associated with the mount
 803          * point and process any dependencies that the flushing
 804          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 805          * but we give it a few extra just to be sure.
 806          */
 807         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 808         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 809                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 810                         loopcnt--;
 811                         /*
 812                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 813                          * as part of the cleanup operations.
 814                          */
 815                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
 816                                 break;
 817                         /*
 818                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 819                          */
 820                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 821                                 break;
 822                 }
 823                 vn_lock(devvp, NULL, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
 824                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
 825                 VOP_UNLOCK(devvp, NULL, 0, td);
 826                 if (error)
 827                         break;
 828         }
 829         softdep_worklist_busy = 0;
 830         if (softdep_worklist_req)
 831                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 832
 833         /*
 834          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 835          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 836          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 837          */
 838         if (loopcnt == 0) {
 839                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 840                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 841                 error = EBUSY;
 842         }
 843         return (error);
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Structure hashing.
 848  *
 849  * There are three types of structures that can be looked up:
 850  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 851  *         and logical block.
 852  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 853  *      3) newblk structures identified by mount point and
 854  *         physical block number.
 855  *
 856  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 857  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 858  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 859  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 860  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 861  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 862  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 863  * their allocdirect or allocindir structure.
 864  *
 865  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 866  * an existing entry is not found.
 867  */
 868 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 869 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 870
 871 /*
 872  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 873  */
 874 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 875 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 876 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 877         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 878             pagedep_hash])
 879 static struct sema pagedep_in_progress;
 880
 881 /*
 882  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 883  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 884  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 885  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 886  */
 887 static int
 888 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 889         struct inode *ip;
 890         ufs_lbn_t lbn;
 891         int flags;
 892         struct pagedep **pagedeppp;
 893 {
 894         struct pagedep *pagedep;
 895         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 896         struct mount *mp;
 897         int i;
 898
 899 #ifdef DEBUG
 900         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 901                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 902 #endif
 903         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 904         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 905 top:
 906         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
 907                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
 908                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 909                     mp == pagedep->pd_mnt)
 910                         break;
 911         if (pagedep) {
 912                 *pagedeppp = pagedep;
 913                 return (1);
 914         }
 915         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 916                 *pagedeppp = NULL;
 917                 return (0);
 918         }
 919         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 920                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 921                 goto top;
 922         }
 923         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 924                 M_SOFTDEP_FLAGS);
 925         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
 926         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 927         pagedep->pd_mnt = mp;
 928         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 929         pagedep->pd_lbn = lbn;
 930         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 931         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 932         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 933                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 934         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 935         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 936         sema_release(&pagedep_in_progress);
 937         *pagedeppp = pagedep;
 938         return (0);
 939 }
 940
 941 /*
 942  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 943  */
 944 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 945 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 946 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 947 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 948       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 949 static struct sema inodedep_in_progress;
 950
 951 /*
 952  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 953  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 954  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 955  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 956  */
 957 static int
 958 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 959         struct fs *fs;
 960         ino_t inum;
 961         int flags;
 962         struct inodedep **inodedeppp;
 963 {
 964         struct inodedep *inodedep;
 965         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 966         int firsttry;
 967
 968 #ifdef DEBUG
 969         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 970                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 971 #endif
 972         firsttry = 1;
 973         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 974 top:
 975         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
 976                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 977                         break;
 978         if (inodedep) {
 979                 *inodedeppp = inodedep;
 980                 return (1);
 981         }
 982         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 983                 *inodedeppp = NULL;
 984                 return (0);
 985         }
 986         /*
 987          * If we are over our limit, try to improve the situation.
 988          */
 989         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
 990             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
 991             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
 992                 firsttry = 0;
 993                 goto top;
 994         }
 995         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
 996                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 997                 goto top;
 998         }
 999         num_inodedep += 1;
1000         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1001                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1002         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1003         inodedep->id_fs = fs;
1004         inodedep->id_ino = inum;
1005         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1006         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1007         inodedep->id_savedino = NULL;
1008         inodedep->id_savedsize = -1;
1009         inodedep->id_buf = NULL;
1010         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1011         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1013         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1014         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1015         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1016         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1017         sema_release(&inodedep_in_progress);
1018         *inodedeppp = inodedep;
1019         return (0);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Structures and routines associated with newblk caching.
1024  */
1025 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1026 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1027 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1028         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1029 static struct sema newblk_in_progress;
1030
1031 /*
1032  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1033  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1034  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1035  */
1036 static int
1037 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1038         struct fs *fs;
1039         ufs_daddr_t newblkno;
1040         int flags;
1041         struct newblk **newblkpp;
1042 {
1043         struct newblk *newblk;
1044         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1045
1046         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1047 top:
1048         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1049                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1050                         break;
1051         if (newblk) {
1052                 *newblkpp = newblk;
1053                 return (1);
1054         }
1055         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1056                 *newblkpp = NULL;
1057                 return (0);
1058         }
1059         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1060                 goto top;
1061         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1062                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1063         newblk->nb_state = 0;
1064         newblk->nb_fs = fs;
1065         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1066         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1067         sema_release(&newblk_in_progress);
1068         *newblkpp = newblk;
1069         return (0);
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Executed during filesystem system initialization before
1074  * mounting any filesystems.
1075  */
1076 void
1077 softdep_initialize()
1078 {
1079         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1080
1081         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1082         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1083         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1084                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1085         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1086             &pagedep_hash);
1087         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1088         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1089         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1090         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1091         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1096  * filesystem wishes to use it.
1097  */
1098 int
1099 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1100         struct vnode *devvp;
1101         struct mount *mp;
1102         struct fs *fs;
1103 {
1104         struct csum cstotal;
1105         struct cg *cgp;
1106         struct buf *bp;
1107         int error, cyl;
1108
1109         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1110         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1111         /*
1112          * When doing soft updates, the counters in the
1113          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1114          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1115          */
1116         if (fs->fs_clean != 0)
1117                 return (0);
1118         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1119         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1120                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1121                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1122                         brelse(bp);
1123                         return (error);
1124                 }
1125                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1126                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1127                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1128                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1129                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1130                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1131                 brelse(bp);
1132         }
1133 #ifdef DEBUG
1134         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1135                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1136 #endif
1137         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1138         return (0);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1143  *
1144  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1145  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1146  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1147  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1148  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1149  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1150  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1151  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1152  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1153  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1154  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1155  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1156  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1157  * allocation.
1158  *
1159  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1160  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1161  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1162  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1163  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1164  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1165  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1166  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1167  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1168  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1169  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1170  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1171  */
1172
1173 /*
1174  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1175  */
1176 void
1177 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1178         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1179         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1180         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1181 {
1182         struct inodedep *inodedep;
1183         struct bmsafemap *bmsafemap;
1184
1185         /*
1186          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1187          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1188          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1189          * the cylinder group map from which it was allocated.
1190          */
1191         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1192         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1193                 FREE_LOCK(&lk);
1194                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1195         }
1196         inodedep->id_buf = bp;
1197         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1198         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1199         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1200         FREE_LOCK(&lk);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Called just after updating the cylinder group block to
1205  * allocate block or fragment.
1206  */
1207 void
1208 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1209         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1210         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1211         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1212 {
1213         struct newblk *newblk;
1214         struct bmsafemap *bmsafemap;
1215
1216         /*
1217          * Create a dependency for the newly allocated block.
1218          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1219          * the cylinder group map from which it was allocated.
1220          */
1221         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1222                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1223         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1224         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1225         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1226         FREE_LOCK(&lk);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1231  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1232  * this routine is called and this routine must be called with
1233  * splbio interrupts blocked.
1234  */
1235 static struct bmsafemap *
1236 bmsafemap_lookup(bp)
1237         struct buf *bp;
1238 {
1239         struct bmsafemap *bmsafemap;
1240         struct worklist *wk;
1241
1242 #ifdef DEBUG
1243         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1244                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1245 #endif
1246         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1247                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1248                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1249         FREE_LOCK(&lk);
1250         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1251                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1252         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1253         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1254         bmsafemap->sm_buf = bp;
1255         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1256         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1257         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1259         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1260         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1261         return (bmsafemap);
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Direct block allocation dependencies.
1266  *
1267  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1268  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1269  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1270  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1271  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1272  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1273  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1274  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1275  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1276  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1277  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1278  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1279  * procedures described later.
1280  *
1281  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1282  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1283  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1284  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1285  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1286  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1287  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1288  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1289  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1290  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1291  * unreferenced fragments.
1292  */
1293 void
1294 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1295         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1296         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1297         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1298         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1299         long newsize;           /* size of new block */
1300         long oldsize;           /* size of new block */
1301         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1302 {
1303         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1304         struct allocdirectlst *adphead;
1305         struct bmsafemap *bmsafemap;
1306         struct inodedep *inodedep;
1307         struct pagedep *pagedep;
1308         struct newblk *newblk;
1309
1310         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1311                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1312         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1313         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1314         adp->ad_lbn = lbn;
1315         adp->ad_newblkno = newblkno;
1316         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1317         adp->ad_newsize = newsize;
1318         adp->ad_oldsize = oldsize;
1319         adp->ad_state = ATTACHED;
1320         if (newblkno == oldblkno)
1321                 adp->ad_freefrag = NULL;
1322         else
1323                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1324
1325         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1326                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1327
1328         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1329         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1330         adp->ad_inodedep = inodedep;
1331
1332         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1333                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1334                 adp->ad_buf = NULL;
1335         } else {
1336                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1337                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1338                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1339                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1340         }
1341         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1342         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1343
1344         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1345         if (lbn >= NDADDR) {
1346                 /* allocating an indirect block */
1347                 if (oldblkno != 0) {
1348                         FREE_LOCK(&lk);
1349                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1350                 }
1351         } else {
1352                 /*
1353                  * Allocating a direct block.
1354                  *
1355                  * If we are allocating a directory block, then we must
1356                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1357                  * deletions.
1358                  */
1359                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1360                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1361                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1362         }
1363         /*
1364          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1365          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1366          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1367          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1368          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1369          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1370          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1371          * special case by checking against the last allocdirect in the
1372          * list before laboriously traversing the list looking for the
1373          * insertion point.
1374          */
1375         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1376         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1377         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1378                 /* insert at end of list */
1379                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1380                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1381                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1382                 FREE_LOCK(&lk);
1383                 return;
1384         }
1385         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1386                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1387                         break;
1388         }
1389         if (oldadp == NULL) {
1390                 FREE_LOCK(&lk);
1391                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1392         }
1393         /* insert in middle of list */
1394         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1395         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1396                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1397         FREE_LOCK(&lk);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1402  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1403  */
1404 static void
1405 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1406         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1407         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1408         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1409 {
1410         struct freefrag *freefrag;
1411
1412 #ifdef DEBUG
1413         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1414                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1415 #endif
1416         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1417             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1418             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1419                 FREE_LOCK(&lk);
1420                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1421                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1422                     NDADDR);
1423         }
1424         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1425         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1426         /*
1427          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1428          * previously had a block allocated, then the new dependency
1429          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1430          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1431          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1432          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1433          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1434          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1435          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1436          * arises when the new block is an extension of the old block.
1437          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1438          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1439          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1440          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1441          */
1442         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1443                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1444                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1445                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1446         }
1447         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1452  */
1453 static struct freefrag *
1454 newfreefrag(ip, blkno, size)
1455         struct inode *ip;
1456         ufs_daddr_t blkno;
1457         long size;
1458 {
1459         struct freefrag *freefrag;
1460         struct fs *fs;
1461
1462         if (blkno == 0)
1463                 return (NULL);
1464         fs = ip->i_fs;
1465         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1466                 panic("newfreefrag: frag size");
1467         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1468                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1469         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1470         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1471         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1472         freefrag->ff_fs = fs;
1473         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1474         freefrag->ff_blkno = blkno;
1475         freefrag->ff_fragsize = size;
1476         return (freefrag);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1481  * file block allocation.
1482  */
1483 static void
1484 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1485         struct freefrag *freefrag;
1486 {
1487         struct inode tip;
1488
1489         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1490         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1491         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1492         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1493         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1494         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1495         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Indirect block allocation dependencies.
1500  *
1501  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1502  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1503  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1504  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1505  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1506  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1507  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1508  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1509  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1510  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1511  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1512  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1513  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1514  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1515  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1516  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1517  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1518  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1519  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1520  * pages and file metadata blocks.
1521  */
1522
1523 /*
1524  * Allocate a new allocindir structure.
1525  */
1526 static struct allocindir *
1527 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1528         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1529         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1530         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1531         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1532 {
1533         struct allocindir *aip;
1534
1535         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1536                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1537         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1538         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1539         aip->ai_state = ATTACHED;
1540         aip->ai_offset = ptrno;
1541         aip->ai_newblkno = newblkno;
1542         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1543         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1544         return (aip);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Called just before setting an indirect block pointer
1549  * to a newly allocated file page.
1550  */
1551 void
1552 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1553         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1554         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1555         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1556         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1557         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1558         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1559         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1560 {
1561         struct allocindir *aip;
1562         struct pagedep *pagedep;
1563
1564         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1565         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1566         /*
1567          * If we are allocating a directory page, then we must
1568          * allocate an associated pagedep to track additions and
1569          * deletions.
1570          */
1571         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1572             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1573                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1574         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1575         FREE_LOCK(&lk);
1576         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1581  * newly allocated indirect block.
1582  */
1583 void
1584 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1585         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1586         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1587         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1588         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1589         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1590 {
1591         struct allocindir *aip;
1592
1593         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1594         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1595         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1596         FREE_LOCK(&lk);
1597         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1602  * by one of the two routines above.
1603  */
1604 static void
1605 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1606         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1607         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1608         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1609 {
1610         struct worklist *wk;
1611         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1612         struct bmsafemap *bmsafemap;
1613         struct allocindir *oldaip;
1614         struct freefrag *freefrag;
1615         struct newblk *newblk;
1616
1617         if (bp->b_lblkno >= 0)
1618                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1619         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1620                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1621                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1622                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1623                                 continue;
1624                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1625                         break;
1626                 }
1627                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1628                         indirdep = newindirdep;
1629                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1630                         newindirdep = NULL;
1631                 }
1632                 FREE_LOCK(&lk);
1633                 if (indirdep) {
1634                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1635                             &newblk) == 0)
1636                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1637                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1638                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1639                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1640                                 aip->ai_buf = NULL;
1641                         } else {
1642                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1643                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1644                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1645                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1646                                     aip, ai_deps);
1647                         }
1648                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1649                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1650                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1651                         /*
1652                          * Check to see if there is an existing dependency
1653                          * for this block. If there is, merge the old
1654                          * dependency into the new one.
1655                          */
1656                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1657                                 oldaip = NULL;
1658                         else
1659
1660                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1661                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1662                                                 break;
1663                         if (oldaip != NULL) {
1664                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1665                                         FREE_LOCK(&lk);
1666                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1667                                 }
1668                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1669                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1670                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1671                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1672                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1673                         }
1674                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1675                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1676                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1677                         FREE_LOCK(&lk);
1678                 }
1679                 if (newindirdep) {
1680                         if (indirdep->ir_savebp != NULL)
1681                                 brelse(newindirdep->ir_savebp);
1682                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1683                 }
1684                 if (indirdep)
1685                         break;
1686                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1687                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1688                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1689                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1690                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1691                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1692                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1693                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1694                                 NULL, NULL);
1695                 }
1696                 newindirdep->ir_savebp =
1697                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1698                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1699                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1700         }
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Block de-allocation dependencies.
1705  *
1706  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1707  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1708  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1709  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1710  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1711  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1712  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1713  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1714  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1715  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1716  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1717  * write approach.
1718  *
1719  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1720  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1721  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1722  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1723  * used to transfer a part of this information to the procedure
1724  * that eventually de-allocates the blocks.
1725  *
1726  * This routine should be called from the routine that shortens
1727  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1728  * are modified. It will save the block pointer information for
1729  * later release and zero the inode so that the calling routine
1730  * can release it.
1731  */
1732 void
1733 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1734         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1735         off_t length;           /* The new length for the file */
1736 {
1737         struct freeblks *freeblks;
1738         struct inodedep *inodedep;
1739         struct allocdirect *adp;
1740         struct vnode *vp;
1741         struct buf *bp;
1742         struct fs *fs;
1743         int i, error, delay;
1744
1745         fs = ip->i_fs;
1746         if (length != 0)
1747                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1748         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1749                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1750         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1751         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1752         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1753         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1754         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1755         freeblks->fb_fs = fs;
1756         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1757         freeblks->fb_newsize = length;
1758         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1759         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1760                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1761                 ip->i_db[i] = 0;
1762         }
1763         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1764                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1765                 ip->i_ib[i] = 0;
1766         }
1767         ip->i_blocks = 0;
1768         ip->i_size = 0;
1769         /*
1770          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1771          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1772          * the buffer can be safely released.
1773          */
1774         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1775             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1776             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1777                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1778         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1779             ip->i_din;
1780         /*
1781          * Find and eliminate any inode dependencies.
1782          */
1783         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1784         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1785         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1786                 FREE_LOCK(&lk);
1787                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1788         }
1789         /*
1790          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1791          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1792          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1793          * has never been written to disk, so we can process the
1794          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1795          */
1796         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1797         if (delay)
1798                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1799         /*
1800          * Because the file length has been truncated to zero, any
1801          * pending block allocation dependency structures associated
1802          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1803          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1804          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1805          */
1806         merge_inode_lists(inodedep);
1807         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1808                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1809         FREE_LOCK(&lk);
1810         bdwrite(bp);
1811         /*
1812          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1813          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1814          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1815          * any dependencies.
1816          */
1817         vp = ITOV(ip);
1818         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1819         drain_output(vp, 1);
1820         while (getdirtybuf(&TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd), MNT_WAIT)) {
1821                 bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
1822                 (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep);
1823                 deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1824                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1825                 FREE_LOCK(&lk);
1826                 brelse(bp);
1827                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1828         }
1829         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1830                 (void)free_inodedep(inodedep);
1831         FREE_LOCK(&lk);
1832         /*
1833          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1834          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1835          * the dependencies.
1836          */
1837         if (!delay)
1838                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1843  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1844  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1845  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1846  * associated with related dependencies do not occur.
1847  */
1848 static void
1849 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1850         struct buf *bp;
1851         struct inodedep *inodedep;
1852 {
1853         struct worklist *wk;
1854         struct indirdep *indirdep;
1855         struct allocindir *aip;
1856         struct pagedep *pagedep;
1857         struct dirrem *dirrem;
1858         struct diradd *dap;
1859         int i;
1860
1861         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1862                 switch (wk->wk_type) {
1863
1864                 case D_INDIRDEP:
1865                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1866                         /*
1867                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1868                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1869                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1870                          * cache until they are freed. Note that they will
1871                          * only be able to be found by their physical address
1872                          * since the inode mapping the logical address will
1873                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1874                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1875                          * the physical address so it could be used for this
1876                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1877                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1878                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1879                          */
1880                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1881                                 FREE_LOCK(&lk);
1882                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1883                         }
1884                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1885                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1886                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1887                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1888                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1889                                 FREE_LOCK(&lk);
1890                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1891                         }
1892                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1893                             bp->b_bcount);
1894                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1895                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1896                         continue;
1897
1898                 case D_PAGEDEP:
1899                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1900                         /*
1901                          * None of the directory additions will ever be
1902                          * visible, so they can simply be tossed.
1903                          */
1904                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1905                                 while ((dap =
1906                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1907                                         free_diradd(dap);
1908                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1909                                 free_diradd(dap);
1910                         /*
1911                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1912                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1913                          * If the inode has already been written, then they
1914                          * can be dumped directly onto the work list.
1915                          */
1916                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1917                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1918                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1919                                 if (inodedep == NULL ||
1920                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1921                                      ALLCOMPLETE)
1922                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1923                                 else
1924                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1925                                             &dirrem->dm_list);
1926                         }
1927                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1928                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1929                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1930                         continue;
1931
1932                 case D_ALLOCINDIR:
1933                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1934                         continue;
1935
1936                 case D_ALLOCDIRECT:
1937                 case D_INODEDEP:
1938                         FREE_LOCK(&lk);
1939                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1940                             TYPENAME(wk->wk_type));
1941                         /* NOTREACHED */
1942
1943                 default:
1944                         FREE_LOCK(&lk);
1945                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1946                             TYPENAME(wk->wk_type));
1947                         /* NOTREACHED */
1948                 }
1949         }
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
1954  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1955  */
1956 static void
1957 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
1958         struct allocdirectlst *adphead;
1959         struct allocdirect *adp;
1960         int delay;
1961 {
1962
1963 #ifdef DEBUG
1964         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1965                 panic("free_allocdirect: lock not held");
1966 #endif
1967         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
1968                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
1969         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
1970         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
1971                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
1972         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
1973                 if (delay)
1974                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
1975                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
1976                 else
1977                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
1978         }
1979         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
1980 }
1981
1982 /*
1983  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
1984  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
1985  */
1986 void
1987 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
1988                 struct vnode *pvp;
1989                 ino_t ino;
1990                 int mode;
1991 {
1992         struct inode *ip = VTOI(pvp);
1993         struct inodedep *inodedep;
1994         struct freefile *freefile;
1995
1996         /*
1997          * This sets up the inode de-allocation dependency.
1998          */
1999         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2000                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2001         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2002         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2003         freefile->fx_mode = mode;
2004         freefile->fx_oldinum = ino;
2005         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2006         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2007
2008         /*
2009          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2010          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2011          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2012          * case we can free the file immediately.
2013          */
2014         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2015         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2016             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2017                 FREE_LOCK(&lk);
2018                 handle_workitem_freefile(freefile);
2019                 return;
2020         }
2021         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2022         FREE_LOCK(&lk);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2027  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2028  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2029  *
2030  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2031  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2032  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2033  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2034  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2035  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2036  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2037  * lived files, this change will usually result in removing all the
2038  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2039  */
2040 static int
2041 check_inode_unwritten(inodedep)
2042         struct inodedep *inodedep;
2043 {
2044
2045         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2046             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2047             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2048             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2049             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2050             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2051             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2052                 return (0);
2053         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2054         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2055         inodedep->id_buf = NULL;
2056         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2057                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2058         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2059                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2060                 inodedep->id_savedino = NULL;
2061         }
2062         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2063                 FREE_LOCK(&lk);
2064                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2065         }
2066         return (1);
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2071  */
2072 static int
2073 free_inodedep(inodedep)
2074         struct inodedep *inodedep;
2075 {
2076
2077         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2078             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2079             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2080             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2081             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2082             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2083             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2084             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2085                 return (0);
2086         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2087         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2088         num_inodedep -= 1;
2089         return (1);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2094  * The workitem is added to the pending list after the updated
2095  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2096  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2097  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2098  * performed in this function.
2099  */
2100 static void
2101 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2102         struct freeblks *freeblks;
2103 {
2104         struct inode tip;
2105         ufs_daddr_t bn;
2106         struct fs *fs;
2107         int i, level, bsize;
2108         long nblocks, blocksreleased = 0;
2109         int error, allerror = 0;
2110         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2111
2112         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2113         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2114         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2115         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2116         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2117         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2118         fs = freeblks->fb_fs;
2119         tmpval = 1;
2120         baselbns[0] = NDADDR;
2121         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2122                 tmpval *= NINDIR(fs);
2123                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2124         }
2125         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2126         blocksreleased = 0;
2127         /*
2128          * Indirect blocks first.
2129          */
2130         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2131                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2132                         continue;
2133                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2134                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2135                         allerror = error;
2136                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2137                 blocksreleased += nblocks;
2138         }
2139         /*
2140          * All direct blocks or frags.
2141          */
2142         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2143                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2144                         continue;
2145                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2146                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2147                 blocksreleased += btodb(bsize);
2148         }
2149
2150 #ifdef DIAGNOSTIC
2151         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2152                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2153         if (allerror)
2154                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2155 #endif /* DIAGNOSTIC */
2156         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2161  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2162  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2163  * blocks.
2164  */
2165 static int
2166 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2167         struct inode *ip;
2168         ufs_daddr_t dbn;
2169         int level;
2170         ufs_lbn_t lbn;
2171         long *countp;
2172 {
2173         struct buf *bp;
2174         ufs_daddr_t *bap;
2175         ufs_daddr_t nb;
2176         struct fs *fs;
2177         struct worklist *wk;
2178         struct indirdep *indirdep;
2179         int i, lbnadd, nblocks;
2180         int error, allerror = 0;
2181
2182         fs = ip->i_fs;
2183         lbnadd = 1;
2184         for (i = level; i > 0; i--)
2185                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2186         /*
2187          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2188          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2189          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2190          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2191          * have to use the on-disk address and the block device for the
2192          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2193          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2194          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2195          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2196          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2197          */
2198         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2199         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2200             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2201                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2202                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2203                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2204                         FREE_LOCK(&lk);
2205                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2206                 }
2207                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2208                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2209                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2210                         FREE_LOCK(&lk);
2211                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2212                 }
2213                 FREE_LOCK(&lk);
2214         } else {
2215                 FREE_LOCK(&lk);
2216                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2217                 if (error)
2218                         return (error);
2219         }
2220         /*
2221          * Recursively free indirect blocks.
2222          */
2223         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2224         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2225         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2226                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2227                         continue;
2228                 if (level != 0) {
2229                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2230                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2231                                 allerror = error;
2232                 }
2233                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2234                 *countp += nblocks;
2235         }
2236         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2237         brelse(bp);
2238         return (allerror);
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Free an allocindir.
2243  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2244  */
2245 static void
2246 free_allocindir(aip, inodedep)
2247         struct allocindir *aip;
2248         struct inodedep *inodedep;
2249 {
2250         struct freefrag *freefrag;
2251
2252 #ifdef DEBUG
2253         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2254                 panic("free_allocindir: lock not held");
2255 #endif
2256         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2257                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2258         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2259                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2260         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2261         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2262                 if (inodedep == NULL)
2263                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2264                 else
2265                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2266                             &freefrag->ff_list);
2267         }
2268         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Directory entry addition dependencies.
2273  *
2274  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2275  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2276  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2277  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2278  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2279  * simply of the inode number.
2280  *
2281  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2282  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2283  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2284  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2285  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2286  * the new offsets.
2287  */
2288
2289 /*
2290  * This routine is called after the in-memory inode's link
2291  * count has been incremented, but before the directory entry's
2292  * pointer to the inode has been set.
2293  */
2294 void
2295 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2296         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2297         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2298         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2299         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2300         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2301 {
2302         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2303         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2304         struct fs *fs;
2305         struct diradd *dap;
2306         struct pagedep *pagedep;
2307         struct inodedep *inodedep;
2308         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2309
2310         /*
2311          * Whiteouts have no dependencies.
2312          */
2313         if (newinum == WINO) {
2314                 if (newdirbp != NULL)
2315                         bdwrite(newdirbp);
2316                 return;
2317         }
2318
2319         fs = dp->i_fs;
2320         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2321         offset = blkoff(fs, diroffset);
2322         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2323             M_SOFTDEP_FLAGS);
2324         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2325         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2326         dap->da_offset = offset;
2327         dap->da_newinum = newinum;
2328         dap->da_state = ATTACHED;
2329         if (newdirbp == NULL) {
2330                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2331                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2332         } else {
2333                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2334                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2335                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2336                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2337                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2338                 mkdir1->md_diradd = dap;
2339                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2340                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2341                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2342                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2343                 mkdir2->md_diradd = dap;
2344                 /*
2345                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2346                  */
2347                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2348                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2349                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2350                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2351                 FREE_LOCK(&lk);
2352                 bdwrite(newdirbp);
2353                 /*
2354                  * Dependency on link count increase for parent directory
2355                  */
2356                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2357                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2358                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2359                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2360                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2361                 } else {
2362                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2363                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2364                 }
2365         }
2366         /*
2367          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2368          */
2369         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2370                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2371         dap->da_pagedep = pagedep;
2372         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2373             da_pdlist);
2374         /*
2375          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2376          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2377          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2378          */
2379         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2380         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2381                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2382         else
2383                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2384         FREE_LOCK(&lk);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * This procedure is called to change the offset of a directory
2389  * entry when compacting a directory block which must be owned
2390  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2391  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2392  * occur while the move is in progress.
2393  */
2394 void
2395 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2396         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2397         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2398         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2399         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2400         int entrysize;          /* size of directory entry */
2401 {
2402         int offset, oldoffset, newoffset;
2403         struct pagedep *pagedep;
2404         struct diradd *dap;
2405         ufs_lbn_t lbn;
2406
2407         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2408         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2409         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2410         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2411                 goto done;
2412         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2413         newoffset = offset + (newloc - base);
2414
2415         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2416                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2417                         continue;
2418                 dap->da_offset = newoffset;
2419                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2420                         break;
2421                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2422                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2423                     dap, da_pdlist);
2424                 break;
2425         }
2426         if (dap == NULL) {
2427
2428                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2429                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2430                                 dap->da_offset = newoffset;
2431                                 break;
2432                         }
2433                 }
2434         }
2435 done:
2436         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2437         FREE_LOCK(&lk);
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2442  * with splbio interrupts blocked.
2443  */
2444 static void
2445 free_diradd(dap)
2446         struct diradd *dap;
2447 {
2448         struct dirrem *dirrem;
2449         struct pagedep *pagedep;
2450         struct inodedep *inodedep;
2451         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2452
2453 #ifdef DEBUG
2454         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2455                 panic("free_diradd: lock not held");
2456 #endif
2457         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2458         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2459         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2460                 pagedep = dap->da_pagedep;
2461         } else {
2462                 dirrem = dap->da_previous;
2463                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2464                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2465                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2466         }
2467         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2468             0, &inodedep) != 0)
2469                 (void) free_inodedep(inodedep);
2470         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2471                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2472                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2473                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2474                                 continue;
2475                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2476                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2477                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2478                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2479                 }
2480                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2481                         FREE_LOCK(&lk);
2482                         panic("free_diradd: unfound ref");
2483                 }
2484         }
2485         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2486 }
2487
2488 /*
2489  * Directory entry removal dependencies.
2490  *
2491  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2492  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2493  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2494  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2495  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2496  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2497  */
2498
2499 /*
2500  * This routine should be called immediately after removing
2501  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2502  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2503  * code will do this task when it is safe.
2504  */
2505 void
2506 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2507         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2508         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2509         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2510         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2511 {
2512         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2513
2514         /*
2515          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2516          */
2517         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2518
2519         /*
2520          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2521          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2522          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2523          * set then we have deleted an entry that never made it to
2524          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2525          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2526          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2527          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2528          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2529          */
2530         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2531                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2532                     dm_next);
2533                 FREE_LOCK(&lk);
2534         } else {
2535                 if (prevdirrem != NULL)
2536                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2537                             prevdirrem, dm_next);
2538                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2539                 FREE_LOCK(&lk);
2540                 handle_workitem_remove(dirrem);
2541         }
2542 }
2543
2544 /*
2545  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2546  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2547  */
2548 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2549 static struct dirrem *
2550 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2551         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2552         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2553         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2554         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2555         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2556 {
2557         int offset;
2558         ufs_lbn_t lbn;
2559         struct diradd *dap;
2560         struct dirrem *dirrem;
2561         struct pagedep *pagedep;
2562
2563         /*
2564          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2565          */
2566         if (ip == NULL)
2567                 panic("newdirrem: whiteout");
2568         /*
2569          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2570          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2571          * the number of freefile and freeblks structures.
2572          */
2573         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2574                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2575         num_dirrem += 1;
2576         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2577                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2578         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2579         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2580         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2581         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2582         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2583         *prevdirremp = NULL;
2584
2585         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2586         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2587         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2588         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2589                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2590         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2591         /*
2592          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2593          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2594          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2595          * list and the pd_pendinghd list.
2596          */
2597
2598         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2599                 if (dap->da_offset == offset)
2600                         break;
2601         if (dap == NULL) {
2602
2603                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2604                         if (dap->da_offset == offset)
2605                                 break;
2606                 if (dap == NULL)
2607                         return (dirrem);
2608         }
2609         /*
2610          * Must be ATTACHED at this point.
2611          */
2612         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2613                 FREE_LOCK(&lk);
2614                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2615         }
2616         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2617                 FREE_LOCK(&lk);
2618                 panic("newdirrem: inum %d should be %d",
2619                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2620         }
2621         /*
2622          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2623          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2624          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2625          */
2626         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2627                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2628                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2629                 dap->da_pagedep = pagedep;
2630         }
2631         /*
2632          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2633          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2634          */
2635         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2636         free_diradd(dap);
2637         return (dirrem);
2638 }
2639
2640 /*
2641  * Directory entry change dependencies.
2642  *
2643  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2644  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2645  * are identical to the description of adding a new entry above except
2646  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2647  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2648  * in the removal routine above.
2649  */
2650
2651 /*
2652  * This routine should be called immediately after changing
2653  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2654  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2655  * code will perform this task when it is safe.
2656  */
2657 void
2658 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2659         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2660         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2661         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2662         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2663         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2664 {
2665         int offset;
2666         struct diradd *dap = NULL;
2667         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2668         struct pagedep *pagedep;
2669         struct inodedep *inodedep;
2670
2671         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2672
2673         /*
2674          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2675          */
2676         if (newinum != WINO) {
2677                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2678                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2679                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2680                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2681                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2682                 dap->da_offset = offset;
2683                 dap->da_newinum = newinum;
2684         }
2685
2686         /*
2687          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2688          */
2689         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2690         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2691         /*
2692          * The possible values for isrmdir:
2693          *      0 - non-directory file rename
2694          *      1 - directory rename within same directory
2695          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2696          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2697          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2698          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2699          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2700          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2701          * followup dirrem.
2702          */
2703         if (isrmdir > 1)
2704                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2705
2706         /*
2707          * Whiteouts have no additional dependencies,
2708          * so just put the dirrem on the correct list.
2709          */
2710         if (newinum == WINO) {
2711                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2712                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2713                             dm_next);
2714                 } else {
2715                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2716                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2717                 }
2718                 FREE_LOCK(&lk);
2719                 return;
2720         }
2721
2722         /*
2723          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2724          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2725          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2726          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2727          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2728          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2729          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2730          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2731          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2732          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2733          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2734          */
2735         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2736                 dap->da_previous = dirrem;
2737         } else {
2738                 if (prevdirrem != NULL) {
2739                         dap->da_previous = prevdirrem;
2740                 } else {
2741                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2742                         dap->da_pagedep = pagedep;
2743                 }
2744                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2745                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2746         }
2747         /*
2748          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2749          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2750          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2751          */
2752         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2753             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2754                 dap->da_state |= COMPLETE;
2755                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2756                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2757         } else {
2758                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2759                     dap, da_pdlist);
2760                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2761         }
2762         FREE_LOCK(&lk);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2767  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2768  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2769  * inode has been written.
2770  */
2771 void
2772 softdep_change_linkcnt(ip)
2773         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2774 {
2775         struct inodedep *inodedep;
2776
2777         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2778         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2779         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2780                 FREE_LOCK(&lk);
2781                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2782         }
2783         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2784         FREE_LOCK(&lk);
2785 }
2786
2787 /*
2788  * This workitem decrements the inode's link count.
2789  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2790  */
2791 static void
2792 handle_workitem_remove(dirrem)
2793         struct dirrem *dirrem;
2794 {
2795         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2796         struct inodedep *inodedep;
2797         struct vnode *vp;
2798         struct inode *ip;
2799         ino_t oldinum;
2800         int error;
2801
2802         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2803                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2804                 return;
2805         }
2806         ip = VTOI(vp);
2807         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2808         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2809                 FREE_LOCK(&lk);
2810                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2811         }
2812         /*
2813          * Normal file deletion.
2814          */
2815         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2816                 ip->i_nlink--;
2817                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2818                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2819                         FREE_LOCK(&lk);
2820                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2821                 }
2822                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2823                 FREE_LOCK(&lk);
2824                 vput(vp);
2825                 num_dirrem -= 1;
2826                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2827                 return;
2828         }
2829         /*
2830          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2831          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2832          * Next truncate the directory to length zero. When the
2833          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2834          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2835          */
2836         ip->i_nlink -= 2;
2837         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2838         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2839                 FREE_LOCK(&lk);
2840                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2841         }
2842         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2843         FREE_LOCK(&lk);
2844         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2845                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2846         /*
2847          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2848          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2849          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2850          */
2851         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2852                 vput(vp);
2853                 num_dirrem -= 1;
2854                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2855                 return;
2856         }
2857         /*
2858          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2859          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2860          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2861          * case we can remove the file immediately.
2862          */
2863         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2864         dirrem->dm_state = 0;
2865         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2866         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2867         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2868             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2869                 FREE_LOCK(&lk);
2870                 vput(vp);
2871                 handle_workitem_remove(dirrem);
2872                 return;
2873         }
2874         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2875         FREE_LOCK(&lk);
2876         vput(vp);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * Inode de-allocation dependencies.
2881  *
2882  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2883  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2884  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2885  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2886  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2887  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2888  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2889  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2890  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2891  * following procedure.
2892  */
2893 static void
2894 handle_workitem_freefile(freefile)
2895         struct freefile *freefile;
2896 {
2897         struct vnode vp;
2898         struct inode tip;
2899         struct inodedep *idp;
2900         int error;
2901
2902 #ifdef DEBUG
2903         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2904         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2905         FREE_LOCK(&lk);
2906         if (error)
2907                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2908 #endif
2909         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2910         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2911         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2912         vp.v_data = &tip;
2913         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2914                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2915         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Disk writes.
2920  *
2921  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2922  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2923  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2924  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2925  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2926  * up-to-date.
2927  *
2928  * In-core inode structure reclamation.
2929  *
2930  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
2931  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
2932  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
2933  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
2934  * any increase in contention.
2935  *
2936  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
2937  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
2938  * while we are manipulating its associated dependencies.
2939  */
2940 static void
2941 softdep_disk_io_initiation(bp)
2942         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
2943 {
2944         struct worklist *wk, *nextwk;
2945         struct indirdep *indirdep;
2946
2947         /*
2948          * We only care about write operations. There should never
2949          * be dependencies for reads.
2950          */
2951         if (bp->b_flags & B_READ)
2952                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
2953         /*
2954          * Do any necessary pre-I/O processing.
2955          */
2956         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = nextwk) {
2957                 nextwk = LIST_NEXT(wk, wk_list);
2958                 switch (wk->wk_type) {
2959
2960                 case D_PAGEDEP:
2961                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
2962                         continue;
2963
2964                 case D_INODEDEP:
2965                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
2966                         continue;
2967
2968                 case D_INDIRDEP:
2969                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
2970                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
2971                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
2972                         /*
2973                          * If there are no remaining dependencies, this
2974                          * will be writing the real pointers, so the
2975                          * dependency can be freed.
2976                          */
2977                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
2978                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2979                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
2980                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
2981                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
2982                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
2983                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2984                                 continue;
2985                         }
2986                         /*
2987                          * Replace up-to-date version with safe version.
2988                          */
2989                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
2990                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
2991                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2992                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
2993                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
2994                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
2995                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
2996                             bp->b_bcount);
2997                         FREE_LOCK(&lk);
2998                         continue;
2999
3000                 case D_MKDIR:
3001                 case D_BMSAFEMAP:
3002                 case D_ALLOCDIRECT:
3003                 case D_ALLOCINDIR:
3004                         continue;
3005
3006                 default:
3007                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3008                             TYPENAME(wk->wk_type));
3009                         /* NOTREACHED */
3010                 }
3011         }
3012 }
3013
3014 /*
3015  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3016  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3017  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3018  * manipulating its associated dependencies.
3019  */
3020 static void
3021 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3022         struct pagedep *pagedep;
3023         struct buf *bp;
3024 {
3025         struct diradd *dap;
3026         struct direct *ep;
3027         int i;
3028
3029         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3030                 /*
3031                  * This can only happen if there is a driver that does not
3032                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3033                  * to strategy for the incomplete buffers.
3034                  */
3035                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3036                 return;
3037         }
3038         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3039         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3040         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3041                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3042                         ep = (struct direct *)
3043                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3044                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3045                                 FREE_LOCK(&lk);
3046                                 panic("%s: dir inum %d != new %d",
3047                                     "initiate_write_filepage",
3048                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3049                         }
3050                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3051                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3052                         else
3053                                 ep->d_ino = 0;
3054                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3055                         dap->da_state |= UNDONE;
3056                 }
3057         }
3058         FREE_LOCK(&lk);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3063  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3064  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3065  * are manipulating its associated dependencies.
3066  */
3067 static void
3068 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3069         struct inodedep *inodedep;
3070         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3071 {
3072         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3073         struct dinode *dp;
3074         struct fs *fs;
3075         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3076         int i, deplist;
3077
3078         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3079                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3080         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3081         fs = inodedep->id_fs;
3082         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3083             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3084         /*
3085          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3086          * inode cannot be written to disk.
3087          */
3088         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3089                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3090                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3091                 MALLOC(inodedep->id_savedino, struct dinode *,
3092                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3093                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3094                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3095                 return;
3096         }
3097         /*
3098          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3099          */
3100         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3101         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3102                 return;
3103         /*
3104          * Set the dependencies to busy.
3105          */
3106         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3107         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3108              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3109 #ifdef DIAGNOSTIC
3110                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3111                         FREE_LOCK(&lk);
3112                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3113                 }
3114                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3115                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3116                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3117                         FREE_LOCK(&lk);
3118                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3119                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3120                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3121                 }
3122                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3123                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3124                         FREE_LOCK(&lk);
3125                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3126                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3127                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3128                 }
3129                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3130                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3131                         FREE_LOCK(&lk);
3132                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3133                             adp->ad_state);
3134                 }
3135 #endif /* DIAGNOSTIC */
3136                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3137                 adp->ad_state |= UNDONE;
3138         }
3139         /*
3140          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3141          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3142          * might have fragments that were not the last block in the file
3143          * which would corrupt the filesystem.
3144          */
3145         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3146              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3147                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3148                         break;
3149                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3150                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3151                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3152                         continue;
3153                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3154                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3155 #ifdef DIAGNOSTIC
3156                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3157                                 FREE_LOCK(&lk);
3158                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3159                         }
3160 #endif /* DIAGNOSTIC */
3161                         dp->di_db[i] = 0;
3162                 }
3163                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3164 #ifdef DIAGNOSTIC
3165                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3166                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3167                                 FREE_LOCK(&lk);
3168                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3169                         }
3170 #endif /* DIAGNOSTIC */
3171                         dp->di_ib[i] = 0;
3172                 }
3173                 FREE_LOCK(&lk);
3174                 return;
3175         }
3176         /*
3177          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3178          * roll back the size to the last currently allocated block.
3179          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3180          * we already checked for fragments in the loop above.
3181          */
3182         if (lastadp != NULL &&
3183             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3184                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3185                         if (dp->di_db[i] != 0)
3186                                 break;
3187                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3188         }
3189         /*
3190          * The only dependencies are for indirect blocks.
3191          *
3192          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3193          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3194          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3195          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3196          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3197          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3198          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3199          */
3200         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3201                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3202         FREE_LOCK(&lk);
3203 }
3204
3205 /*
3206  * This routine is called during the completion interrupt
3207  * service routine for a disk write (from the procedure called
3208  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3209  * a request completion).  It should be called early in this
3210  * procedure, before the block is made available to other
3211  * processes or other routines are called.
3212  */
3213 static void
3214 softdep_disk_write_complete(bp)
3215         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3216 {
3217         struct worklist *wk;
3218         struct workhead reattach;
3219         struct newblk *newblk;
3220         struct allocindir *aip;
3221         struct allocdirect *adp;
3222         struct indirdep *indirdep;
3223         struct inodedep *inodedep;
3224         struct bmsafemap *bmsafemap;
3225
3226 #ifdef DEBUG
3227         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3228                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3229         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3230 #endif
3231         LIST_INIT(&reattach);
3232         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3233                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3234                 switch (wk->wk_type) {
3235
3236                 case D_PAGEDEP:
3237                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3238                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3239                         continue;
3240
3241                 case D_INODEDEP:
3242                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3243                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3244                         continue;
3245
3246                 case D_BMSAFEMAP:
3247                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3248                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3249                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3250                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3251                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3252                         }
3253                         while ((adp =
3254                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3255                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3256                                 adp->ad_buf = NULL;
3257                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3258                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3259                         }
3260                         while ((aip =
3261                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3262                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3263                                 aip->ai_buf = NULL;
3264                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3265                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3266                         }
3267                         while ((inodedep =
3268                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3269                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3270                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3271                                 inodedep->id_buf = NULL;
3272                         }
3273                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3274                         continue;
3275
3276                 case D_MKDIR:
3277                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3278                         continue;
3279
3280                 case D_ALLOCDIRECT:
3281                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3282                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3283                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3284                         continue;
3285
3286                 case D_ALLOCINDIR:
3287                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3288                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3289                         handle_allocindir_partdone(aip);
3290                         continue;
3291
3292                 case D_INDIRDEP:
3293                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3294                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3295                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3296                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3297                         }
3298                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3299                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3300                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3301                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3302                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3303                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3304                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3305                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3306                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3307                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3308                                 }
3309                         }
3310                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3311                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3312                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3313                         bdirty(bp);
3314                         continue;
3315
3316                 default:
3317                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3318                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3319                             TYPENAME(wk->wk_type));
3320                         /* NOTREACHED */
3321                 }
3322         }
3323         /*
3324          * Reattach any requests that must be redone.
3325          */
3326         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3327                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3328                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3329         }
3330 #ifdef DEBUG
3331         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3332                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3333         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3334 #endif
3335 }
3336
3337 /*
3338  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3339  * this routine is always called from interrupt level with further
3340  * splbio interrupts blocked.
3341  */
3342 static void
3343 handle_allocdirect_partdone(adp)
3344         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3345 {
3346         struct allocdirect *listadp;
3347         struct inodedep *inodedep;
3348         long bsize;
3349
3350         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3351                 return;
3352         if (adp->ad_buf != NULL) {
3353                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3354                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3355         }
3356         /*
3357          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3358          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3359          * might have fragments that were not the last block in the file
3360          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3361          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3362          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3363          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3364          */
3365         inodedep = adp->ad_inodedep;
3366         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3367         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3368                 /* found our block */
3369                 if (listadp == adp)
3370                         break;
3371                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3372                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3373                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3374                         continue;
3375                 /* hit a fragment */
3376                 return;
3377         }
3378         /*
3379          * If we have reached the end of the current list without
3380          * finding the just finished dependency, then it must be
3381          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3382          * be freed until they are moved to the current list.
3383          */
3384         if (listadp == NULL) {
3385 #ifdef DEBUG
3386                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3387                         /* found our block */
3388                         if (listadp == adp)
3389                                 break;
3390                 if (listadp == NULL) {
3391                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3392                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3393                 }
3394 #endif /* DEBUG */
3395                 return;
3396         }
3397         /*
3398          * If we have found the just finished dependency, then free
3399          * it along with anything that follows it that is complete.
3400          */
3401         for (; adp; adp = listadp) {
3402                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3403                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3404                         return;
3405                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3406         }
3407 }
3408
3409 /*
3410  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3411  * this routine is always called from interrupt level with further
3412  * splbio interrupts blocked.
3413  */
3414 static void
3415 handle_allocindir_partdone(aip)
3416         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3417 {
3418         struct indirdep *indirdep;
3419
3420         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3421                 return;
3422         if (aip->ai_buf != NULL) {
3423                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3424                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3425         }
3426         indirdep = aip->ai_indirdep;
3427         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3428                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3429                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3430                 return;
3431         }
3432         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3433             aip->ai_newblkno;
3434         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3435         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3436                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3437         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3438 }
3439
3440 /*
3441  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3442  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3443  * that this routine is always called from interrupt level with further
3444  * splbio interrupts blocked.
3445  */
3446 static int
3447 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3448         struct inodedep *inodedep;
3449         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3450 {
3451         struct worklist *wk, *filefree;
3452         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3453         struct dinode *dp;
3454         int hadchanges;
3455
3456         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3457                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3458                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3459         }
3460         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3461         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3462         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3463             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3464         /*
3465          * If we had to rollback the inode allocation because of
3466          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3467          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3468          * all associated dependencies have been cleared and the
3469          * corresponding updates written to disk.
3470          */
3471         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3472                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3473                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3474                 inodedep->id_savedino = NULL;
3475                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3476                         stat_inode_bitmap++;
3477                 bdirty(bp);
3478                 return (1);
3479         }
3480         /*
3481          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3482          * the inode could be updated.
3483          */
3484         hadchanges = 0;
3485         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3486                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3487                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3488                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3489                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3490                 }
3491                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3492                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3493                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3494                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3495                                     "handle_written_inodeblock",
3496                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3497                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3498                         }
3499                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3500                 } else {
3501                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3502                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3503                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3504                                     "handle_written_inodeblock",
3505                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3506                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3507                         }
3508                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3509                 }
3510                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3511                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3512                 hadchanges = 1;
3513         }
3514         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3515                 stat_direct_blk_ptrs++;
3516         /*
3517          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3518          */
3519         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3520                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3521                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3522         }
3523         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3524                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3525                 hadchanges = 1;
3526         }
3527         inodedep->id_savedsize = -1;
3528         /*
3529          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3530          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3531          * its correct form.
3532          */
3533         if (hadchanges)
3534                 bdirty(bp);
3535         /*
3536          * Process any allocdirects that completed during the update.
3537          */
3538         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3539                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3540         /*
3541          * Process deallocations that were held pending until the
3542          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3543          * is delayed until after all blocks have been freed to
3544          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3545          * before the old ones have been deleted.
3546          */
3547         filefree = NULL;
3548         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3549                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3550                 switch (wk->wk_type) {
3551
3552                 case D_FREEFILE:
3553                         /*
3554                          * We defer adding filefree to the worklist until
3555                          * all other additions have been made to ensure
3556                          * that it will be done after all the old blocks
3557                          * have been freed.
3558                          */
3559                         if (filefree != NULL) {
3560                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3561                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3562                         }
3563                         filefree = wk;
3564                         continue;
3565
3566                 case D_MKDIR:
3567                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3568                         continue;
3569
3570                 case D_DIRADD:
3571                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3572                         continue;
3573
3574                 case D_FREEBLKS:
3575                 case D_FREEFRAG:
3576                 case D_DIRREM:
3577                         add_to_worklist(wk);
3578                         continue;
3579
3580                 default:
3581                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3582                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3583                             TYPENAME(wk->wk_type));
3584                         /* NOTREACHED */
3585                 }
3586         }
3587         if (filefree != NULL) {
3588                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3589                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3590                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3591                 }
3592                 add_to_worklist(filefree);
3593                 return (0);
3594         }
3595
3596         /*
3597          * If no outstanding dependencies, free it.
3598          */
3599         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3600                 return (0);
3601         return (hadchanges);
3602 }
3603
3604 /*
3605  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3606  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3607  */
3608 static void
3609 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3610         struct diradd *dap;
3611         struct inodedep *inodedep;
3612 {
3613         struct pagedep *pagedep;
3614
3615         dap->da_state |= COMPLETE;
3616         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3617                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3618                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3619                 else
3620                         pagedep = dap->da_pagedep;
3621                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3622                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3623         }
3624         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3625 }
3626
3627 /*
3628  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3629  */
3630 static void
3631 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3632         struct mkdir *mkdir;
3633         int type;
3634 {
3635         struct diradd *dap;
3636         struct pagedep *pagedep;
3637
3638         if (mkdir->md_state != type) {
3639                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3640                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3641         }
3642         dap = mkdir->md_diradd;
3643         dap->da_state &= ~type;
3644         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3645                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3646         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3647                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3648                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3649                 else
3650                         pagedep = dap->da_pagedep;
3651                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3652                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3653         }
3654         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3655         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3656 }
3657
3658 /*
3659  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3660  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3661  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3662  * Note that this routine is always called from interrupt level
3663  * with further splbio interrupts blocked.
3664  */
3665 static int
3666 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3667         struct pagedep *pagedep;
3668         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3669 {
3670         struct dirrem *dirrem;
3671         struct diradd *dap, *nextdap;
3672         struct direct *ep;
3673         int i, chgs;
3674
3675         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3676                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3677                 panic("handle_written_filepage: not started");
3678         }
3679         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3680         /*
3681          * Process any directory removals that have been committed.
3682          */
3683         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3684                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3685                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3686                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3687         }
3688         /*
3689          * Free any directory additions that have been committed.
3690          */
3691         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3692                 free_diradd(dap);
3693         /*
3694          * Uncommitted directory entries must be restored.
3695          */
3696         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3697                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3698                      dap = nextdap) {
3699                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3700                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3701                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3702                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3703                         }
3704                         ep = (struct direct *)
3705                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3706                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3707                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3708                         dap->da_state |= ATTACHED;
3709                         chgs = 1;
3710                         /*
3711                          * If the inode referenced by the directory has
3712                          * been written out, then the dependency can be
3713                          * moved to the pending list.
3714                          */
3715                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3716                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3717                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3718                                     da_pdlist);
3719                         }
3720                 }
3721         }
3722         /*
3723          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3724          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3725          * its correct form.
3726          */
3727         if (chgs) {
3728                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3729                         stat_dir_entry++;
3730                 bdirty(bp);
3731         }
3732         /*
3733          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3734          * Otherwise it will remain to update the page before it
3735          * is written back to disk.
3736          */
3737         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3738                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3739                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3740                                 break;
3741                 if (i == DAHASHSZ) {
3742                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3743                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3744                         return (0);
3745                 }
3746         }
3747         return (1);
3748 }
3749
3750 /*
3751  * Writing back in-core inode structures.
3752  *
3753  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3754  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3755  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3756  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3757  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3758  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3759  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3760  */
3761
3762 /*
3763  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3764  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3765  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3766  */
3767 void
3768 softdep_load_inodeblock(ip)
3769         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3770 {
3771         struct inodedep *inodedep;
3772
3773         /*
3774          * Check for alternate nlink count.
3775          */
3776         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3777         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3778         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3779                 FREE_LOCK(&lk);
3780                 return;
3781         }
3782         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3783         FREE_LOCK(&lk);
3784 }
3785
3786 /*
3787  * This routine is called just before the "in-core" inode
3788  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3789  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3790  * the force flag is set, then the dependencies will be
3791  * cleared so that the update can always be made. Note that
3792  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3793  * will never be in the middle of writing the inode block
3794  * to disk.
3795  */
3796 void
3797 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3798         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3799         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3800         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3801 {
3802         struct inodedep *inodedep;
3803         struct worklist *wk;
3804         int error, gotit;
3805
3806         /*
3807          * If the effective link count is not equal to the actual link
3808          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3809          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3810          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3811          * to track.
3812          */
3813         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3814         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3815                 FREE_LOCK(&lk);
3816                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3817                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3818                 return;
3819         }
3820         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3821                 FREE_LOCK(&lk);
3822                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3823         }
3824         /*
3825          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3826          * changes cannot occur until this inode has been written.
3827          */
3828         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3829         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3830                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3831         /*
3832          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3833          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3834          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3835          * allocdirects that are completed by the merger.
3836          */
3837         merge_inode_lists(inodedep);
3838         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3839                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3840         /*
3841          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3842          * operations dependent on the inode being written to disk
3843          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3844          * processed when the buffer I/O completes.
3845          */
3846         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3847                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3848                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3849         }
3850         /*
3851          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3852          * that allocates them have been written (indicated by
3853          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3854          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3855          * to be written so that the update can be done.
3856          */
3857         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3858                 FREE_LOCK(&lk);
3859                 return;
3860         }
3861         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3862         FREE_LOCK(&lk);
3863         if (gotit &&
3864             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3865                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3866         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3867                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3868 }
3869
3870 /*
3871  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3872  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3873  * with splbio interrupts blocked.
3874  */
3875 static void
3876 merge_inode_lists(inodedep)
3877         struct inodedep *inodedep;
3878 {
3879         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3880
3881         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3882         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3883                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3884                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3885                         continue;
3886                 }
3887                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3888                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3889                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3890                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3891                             listadp);
3892                         listadp = newadp;
3893                 }
3894                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3895         }
3896         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3897                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3898                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3899         }
3900 }
3901
3902 /*
3903  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3904  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3905  */
3906 static int
3907 softdep_fsync(vp)
3908         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
3909 {
3910         struct inodedep *inodedep;
3911         struct pagedep *pagedep;
3912         struct worklist *wk;
3913         struct diradd *dap;
3914         struct mount *mnt;
3915         struct vnode *pvp;
3916         struct inode *ip;
3917         struct buf *bp;
3918         struct fs *fs;
3919         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
3920         int error, flushparent;
3921         ino_t parentino;
3922         ufs_lbn_t lbn;
3923
3924         ip = VTOI(vp);
3925         fs = ip->i_fs;
3926         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3927         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3928                 FREE_LOCK(&lk);
3929                 return (0);
3930         }
3931         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
3932             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
3933             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
3934             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
3935                 FREE_LOCK(&lk);
3936                 panic("softdep_fsync: pending ops");
3937         }
3938         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
3939                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
3940                         break;
3941                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
3942                         FREE_LOCK(&lk);
3943                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
3944                             TYPENAME(wk->wk_type));
3945                 }
3946                 dap = WK_DIRADD(wk);
3947                 /*
3948                  * Flush our parent if this directory entry
3949                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
3950                  */
3951                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3952                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3953                 else
3954                         pagedep = dap->da_pagedep;
3955                 mnt = pagedep->pd_mnt;
3956                 parentino = pagedep->pd_ino;
3957                 lbn = pagedep->pd_lbn;
3958                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
3959                         FREE_LOCK(&lk);
3960                         panic("softdep_fsync: dirty");
3961                 }
3962                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
3963                 /*
3964                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
3965                  * then we will not be able to release and recover the
3966                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
3967                  * directory entry out. It will eventually be written, just
3968                  * not now, but then the user was not asking to have it
3969                  * written, so we are not breaking any promises.
3970                  */
3971                 if (vp->v_flag & VXLOCK)
3972                         break;
3973                 /*
3974                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
3975                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
3976                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
3977                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
3978                  * ufs_lookup for details on possible races.
3979                  */
3980                 FREE_LOCK(&lk);
3981                 VOP_UNLOCK(vp, NULL, 0, td);
3982                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
3983                 vn_lock(vp, NULL, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
3984                 if (error != 0)
3985                         return (error);
3986                 if (flushparent) {
3987                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
3988                                 vput(pvp);
3989                                 return (error);
3990                         }
3991                 }
3992                 /*
3993                  * Flush directory page containing the inode's name.
3994                  */
3995                 error = bread(pvp, lbn, blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
3996                 if (error == 0)
3997                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
3998                 vput(pvp);
3999                 if (error != 0)
4000                         return (error);
4001                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4002                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4003                         break;
4004         }
4005         FREE_LOCK(&lk);
4006         return (0);
4007 }
4008
4009 /*
4010  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4011  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4012  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4013  */
4014 void
4015 softdep_fsync_mountdev(vp)
4016         struct vnode *vp;
4017 {
4018         struct buf *bp, *nbp;
4019         struct worklist *wk;
4020
4021         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4022                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4023         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4024         for (bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd); bp; bp = nbp) {
4025                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_vnbufs);
4026                 /*
4027                  * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4028                  */
4029                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4030                         continue;
4031                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4032                         FREE_LOCK(&lk);
4033                         panic("softdep_fsync_mountdev: not dirty");
4034                 }
4035                 /*
4036                  * We are only interested in bitmaps with outstanding
4037                  * dependencies.
4038                  */
4039                 if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4040                     wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4041                     (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4042                         BUF_UNLOCK(bp);
4043                         continue;
4044                 }
4045                 bremfree(bp);
4046                 FREE_LOCK(&lk);
4047                 (void) bawrite(bp);
4048                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4049                 /*
4050                  * Since we may have slept during the I/O, we need
4051                  * to start from a known point.
4052                  */
4053                 nbp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
4054         }
4055         drain_output(vp, 1);
4056         FREE_LOCK(&lk);
4057 }
4058
4059 /*
4060  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4061  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4062  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4063  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4064  */
4065 int
4066 softdep_sync_metadata(ap)
4067         struct vop_fsync_args /* {
4068                 struct vnode *a_vp;
4069                 struct ucred *a_cred;
4070                 int a_waitfor;
4071                 struct proc *a_p;
4072         } */ *ap;
4073 {
4074         struct vnode *vp = ap->a_vp;
4075         struct pagedep *pagedep;
4076         struct allocdirect *adp;
4077         struct allocindir *aip;
4078         struct buf *bp, *nbp;
4079         struct worklist *wk;
4080         int i, error, waitfor;
4081
4082         /*
4083          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4084          * that is doing soft dependency processing.
4085          */
4086         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4087                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4088                         return (0);
4089         } else
4090                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4091                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4092                         return (0);
4093         /*
4094          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4095          */
4096         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4097         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4098                 FREE_LOCK(&lk);
4099                 return (error);
4100         }
4101         /*
4102          * For most files, the only metadata dependencies are the
4103          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4104          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4105          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4106          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4107          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4108          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4109          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4110          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4111          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4112          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4113          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4114          * usual case we will be blocking against a write that we
4115          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4116          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4117          */
4118         waitfor = MNT_NOWAIT;
4119 top:
4120         /*
4121          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4122          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4123          */
4124         drain_output(vp, 1);
4125         if (getdirtybuf(&TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd), MNT_WAIT) == 0) {
4126                 FREE_LOCK(&lk);
4127                 return (0);
4128         }
4129         bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
4130 loop:
4131         /*
4132          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4133          * will disappear.
4134          */
4135         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4136                 switch (wk->wk_type) {
4137
4138                 case D_ALLOCDIRECT:
4139                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4140                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4141                                 break;
4142                         nbp = adp->ad_buf;
4143                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4144                                 break;
4145                         FREE_LOCK(&lk);
4146                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4147                                 bawrite(nbp);
4148                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4149                                 bawrite(bp);
4150                                 return (error);
4151                         }
4152                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4153                         break;
4154
4155                 case D_ALLOCINDIR:
4156                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4157                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4158                                 break;
4159                         nbp = aip->ai_buf;
4160                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4161                                 break;
4162                         FREE_LOCK(&lk);
4163                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4164                                 bawrite(nbp);
4165                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4166                                 bawrite(bp);
4167                                 return (error);
4168                         }
4169                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4170                         break;
4171
4172                 case D_INDIRDEP:
4173                 restart:
4174
4175                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4176                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4177                                         continue;
4178                                 nbp = aip->ai_buf;
4179                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4180                                         goto restart;
4181                                 FREE_LOCK(&lk);
4182                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4183                                         bawrite(bp);
4184                                         return (error);
4185                                 }
4186                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4187                                 goto restart;
4188                         }
4189                         break;
4190
4191                 case D_INODEDEP:
4192                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4193                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4194                                 FREE_LOCK(&lk);
4195                                 bawrite(bp);
4196                                 return (error);
4197                         }
4198                         break;
4199
4200                 case D_PAGEDEP:
4201                         /*
4202                          * We are trying to sync a directory that may
4203                          * have dependencies on both its own metadata
4204                          * and/or dependencies on the inodes of any
4205                          * recently allocated files. We walk its diradd
4206                          * lists pushing out the associated inode.
4207                          */
4208                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4209                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4210                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4211                                         continue;
4212                                 if ((error =
4213                                     flush_pagedep_deps(vp, pagedep->pd_mnt,
4214                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4215                                         FREE_LOCK(&lk);
4216                                         bawrite(bp);
4217                                         return (error);
4218                                 }
4219                         }
4220                         break;
4221
4222                 case D_MKDIR:
4223                         /*
4224                          * This case should never happen if the vnode has
4225                          * been properly sync'ed. However, if this function
4226                          * is used at a place where the vnode has not yet
4227                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4228                          * rather than panic, just flush it.
4229                          */
4230                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4231                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4232                                 break;
4233                         FREE_LOCK(&lk);
4234                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4235                                 bawrite(nbp);
4236                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4237                                 bawrite(bp);
4238                                 return (error);
4239                         }
4240                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4241                         break;
4242
4243                 case D_BMSAFEMAP:
4244                         /*
4245                          * This case should never happen if the vnode has
4246                          * been properly sync'ed. However, if this function
4247                          * is used at a place where the vnode has not yet
4248                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4249                          * rather than panic, just flush it.
4250                          */
4251                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4252                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4253                                 break;
4254                         FREE_LOCK(&lk);
4255                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4256                                 bawrite(nbp);
4257                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4258                                 bawrite(bp);
4259                                 return (error);
4260                         }
4261                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4262                         break;
4263
4264                 default:
4265                         FREE_LOCK(&lk);
4266                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4267                             TYPENAME(wk->wk_type));
4268                         /* NOTREACHED */
4269                 }
4270         }
4271         (void) getdirtybuf(&TAILQ_NEXT(bp, b_vnbufs), MNT_WAIT);
4272         nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_vnbufs);
4273         FREE_LOCK(&lk);
4274         bawrite(bp);
4275         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4276         if (nbp != NULL) {
4277                 bp = nbp;
4278                 goto loop;
4279         }
4280         /*
4281          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4282          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4283          */
4284         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4285                 waitfor = MNT_WAIT;
4286                 FREE_LOCK(&lk);
4287                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4288                 goto top;
4289         }
4290
4291         /*
4292          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4293          * then we are done. For certain directories and block
4294          * devices, we may need to do further work.
4295          *
4296          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4297          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4298          */
4299         drain_output(vp, 1);
4300         if (TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd) == NULL) {
4301                 FREE_LOCK(&lk);
4302                 return (0);
4303         }
4304
4305         FREE_LOCK(&lk);
4306         /*
4307          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4308          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4309          * partially written files have been written to disk. The only easy
4310          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4311          * this happens rarely).
4312          */
4313         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4314             vp->v_rdev &&
4315             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4316             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, ap->a_td)) != 0)
4317                 return (error);
4318         return (0);
4319 }
4320
4321 /*
4322  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4323  * Called with splbio blocked.
4324  */
4325 static int
4326 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4327         struct fs *fs;
4328         ino_t ino;
4329 {
4330         struct inodedep *inodedep;
4331         struct allocdirect *adp;
4332         int error, waitfor;
4333         struct buf *bp;
4334
4335         /*
4336          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4337          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4338          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4339          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4340          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4341          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4342          * usual case we will be blocking against a write that we
4343          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4344          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4345          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4346          * any pending I/O to complete.
4347          */
4348         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4349                 FREE_LOCK(&lk);
4350                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4351                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4352                         return (0);
4353                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4354                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4355                                 continue;
4356                         bp = adp->ad_buf;
4357                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4358                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4359                                         continue;
4360                                 break;
4361                         }
4362                         FREE_LOCK(&lk);
4363                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4364                                 bawrite(bp);
4365                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4366                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4367                                 return (error);
4368                         }
4369                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4370                         break;
4371                 }
4372                 if (adp != NULL)
4373                         continue;
4374                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4375                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4376                                 continue;
4377                         bp = adp->ad_buf;
4378                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4379                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4380                                         continue;
4381                                 break;
4382                         }
4383                         FREE_LOCK(&lk);
4384                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4385                                 bawrite(bp);
4386                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4387                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4388                                 return (error);
4389                         }
4390                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4391                         break;
4392                 }
4393                 if (adp != NULL)
4394                         continue;
4395                 /*
4396                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4397                  */
4398                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4399                         break;
4400                 waitfor = MNT_WAIT;
4401         }
4402         /*
4403          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4404          */
4405         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4406                 (void) free_inodedep(inodedep);
4407         return (0);
4408 }
4409
4410 /*
4411  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4412  * Called with splbio blocked.
4413  */
4414 static int
4415 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4416         struct vnode *pvp;
4417         struct mount *mp;
4418         struct diraddhd *diraddhdp;
4419 {
4420         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4421         struct inodedep *inodedep;
4422         struct ufsmount *ump;
4423         struct diradd *dap;
4424         struct vnode *vp;
4425         int gotit, error = 0;
4426         struct buf *bp;
4427         ino_t inum;
4428
4429         ump = VFSTOUFS(mp);
4430         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4431                 /*
4432                  * Flush ourselves if this directory entry
4433                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4434                  */
4435                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4436                         FREE_LOCK(&lk);
4437                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4438                                 break;
4439                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4440                         /*
4441                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4442                          */
4443                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4444                                 continue;
4445                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4446                                 FREE_LOCK(&lk);
4447                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4448                         }
4449                 }
4450                 /*
4451                  * A newly allocated directory must have its "." and
4452                  * ".." entries written out before its name can be
4453                  * committed in its parent. We do not want or need
4454                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4455                  * that may end up here again, once for each directory
4456                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4457                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4458                  * because the first call may choose to defer blocks
4459                  * that still have dependencies, but deferral will
4460                  * happen at most once.
4461                  */
4462                 inum = dap->da_newinum;
4463                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4464                         FREE_LOCK(&lk);
4465                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4466                                 break;
4467                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4468                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4469                                 vput(vp);
4470                                 break;
4471                         }
4472                         drain_output(vp, 0);
4473                         vput(vp);
4474                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4475                         /*
4476                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4477                          */
4478                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4479                                 continue;
4480                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4481                                 FREE_LOCK(&lk);
4482                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4483                         }
4484                 }
4485                 /*
4486                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4487                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4488                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4489                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4490                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4491                  * the time of the reference count change. So we need only
4492                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4493                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4494                  */
4495                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4496                         FREE_LOCK(&lk);
4497                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4498                 }
4499                 /*
4500                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4501                  * push them to disk.
4502                  */
4503                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4504                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4505                         FREE_LOCK(&lk);
4506                         if (gotit &&
4507                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4508                              inodedep->id_buf)) != 0)
4509                                 break;
4510                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4511                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4512                                 continue;
4513                 }
4514                 /*
4515                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4516                  * to be written, push it to disk.
4517                  */
4518                 FREE_LOCK(&lk);
4519                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4520                     fsbtodb(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4521                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4522                         break;
4523                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4524                         break;
4525                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4526                 /*
4527                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4528                  * then something is seriously wrong.
4529                  */
4530                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4531                         FREE_LOCK(&lk);
4532                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4533                 }
4534         }
4535         if (error)
4536                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4537         return (error);
4538 }
4539
4540 /*
4541  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4542  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4543  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4544  * the offending operations to fall back to running synchronously
4545  * until the memory load returns to a reasonable level.
4546  */
4547 int
4548 softdep_slowdown(vp)
4549         struct vnode *vp;
4550 {
4551         int max_softdeps_hard;
4552
4553         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4554         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4555             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4556                 return (0);
4557         stat_sync_limit_hit += 1;
4558         return (1);
4559 }
4560
4561 /*
4562  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4563  * down and speed up the I/O processing.
4564  */
4565 static int
4566 request_cleanup(resource, islocked)
4567         int resource;
4568         int islocked;
4569 {
4570         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4571
4572         /*
4573          * We never hold up the filesystem syncer process.
4574          */
4575         if (td == filesys_syncer)
4576                 return (0);
4577         /*
4578          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4579          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4580          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4581          * handle any remove requests that might block on a locked
4582          * inode as that could lead to deadlock.
4583          */
4584         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4585                 if (islocked)
4586                         FREE_LOCK(&lk);
4587                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4588                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4589                 stat_worklist_push += 2;
4590                 if (islocked)
4591                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4592                 return(1);
4593         }
4594
4595         /*
4596          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4597          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4598          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4599          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4600          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4601          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4602          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4603          * the cleanup for us.
4604          */
4605         switch (resource) {
4606
4607         case FLUSH_INODES:
4608                 stat_ino_limit_push += 1;
4609                 req_clear_inodedeps += 1;
4610                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4611                 break;
4612
4613         case FLUSH_REMOVE:
4614                 stat_blk_limit_push += 1;
4615                 req_clear_remove += 1;
4616                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4617                 break;
4618
4619         default:
4620                 if (islocked)
4621                         FREE_LOCK(&lk);
4622                 panic("request_cleanup: unknown type");
4623         }
4624         /*
4625          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4626          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4627          */
4628         if (islocked == 0)
4629                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4630         proc_waiting += 1;
4631         if (handle.callout == NULL)
4632                 handle = timeout(pause_timer, 0, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2);
4633         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4634             "softupdate", 0);
4635         proc_waiting -= 1;
4636         if (islocked == 0)
4637                 FREE_LOCK(&lk);
4638         return (1);
4639 }
4640
4641 /*
4642  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4643  * to indicate that there is no longer a timer running.
4644  */
4645 void
4646 pause_timer(arg)
4647         void *arg;
4648 {
4649
4650         *stat_countp += 1;
4651         wakeup_one(&proc_waiting);
4652         if (proc_waiting > 0)
4653                 handle = timeout(pause_timer, 0, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2);
4654         else
4655                 handle.callout = NULL;
4656 }
4657
4658 /*
4659  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4660  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4661  */
4662 static void
4663 clear_remove(struct thread *td)
4664 {
4665         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4666         struct pagedep *pagedep;
4667         static int next = 0;
4668         struct mount *mp;
4669         struct vnode *vp;
4670         int error, cnt;
4671         ino_t ino;
4672
4673         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4674         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4675                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4676                 if (next >= pagedep_hash)
4677                         next = 0;
4678                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4679                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4680                                 continue;
4681                         mp = pagedep->pd_mnt;
4682                         ino = pagedep->pd_ino;
4683                         FREE_LOCK(&lk);
4684                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4685                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4686                                 return;
4687                         }
4688                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4689                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4690                         drain_output(vp, 0);
4691                         vput(vp);
4692                         return;
4693                 }
4694         }
4695         FREE_LOCK(&lk);
4696 }
4697
4698 /*
4699  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4700  * the number of inodedep dependency structures.
4701  */
4702 static void
4703 clear_inodedeps(struct thread *td)
4704 {
4705         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4706         struct inodedep *inodedep;
4707         static int next = 0;
4708         struct mount *mp;
4709         struct vnode *vp;
4710         struct fs *fs;
4711         int error, cnt;
4712         ino_t firstino, lastino, ino;
4713
4714         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4715         /*
4716          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4717          * We will then gather up all the inodes in its block
4718          * that have dependencies and flush them out.
4719          */
4720         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4721                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4722                 if (next >= inodedep_hash)
4723                         next = 0;
4724                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4725                         break;
4726         }
4727         if (inodedep == NULL)
4728                 return;
4729         /*
4730          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4731          */
4732         fs = inodedep->id_fs;
4733         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list)
4734                 if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs)
4735                         break;
4736         /*
4737          * Find the last inode in the block with dependencies.
4738          */
4739         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4740         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4741                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4742                         break;
4743         /*
4744          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4745          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4746          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4747          */
4748         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4749                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4750                         continue;
4751                 FREE_LOCK(&lk);
4752                 if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4753                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4754                         return;
4755                 }
4756                 if (ino == lastino) {
4757                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4758                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4759                 } else {
4760                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4761                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4762                         drain_output(vp, 0);
4763                 }
4764                 vput(vp);
4765                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4766         }
4767         FREE_LOCK(&lk);
4768 }
4769
4770 /*
4771  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4772  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4773  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4774  */
4775 static int
4776 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4777         struct buf *bp;
4778         int wantcount;
4779 {
4780         struct worklist *wk;
4781         struct inodedep *inodedep;
4782         struct indirdep *indirdep;
4783         struct allocindir *aip;
4784         struct pagedep *pagedep;
4785         struct diradd *dap;
4786         int i, retval;
4787
4788         retval = 0;
4789         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4790         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4791                 switch (wk->wk_type) {
4792
4793                 case D_INODEDEP:
4794                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4795                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4796                                 /* bitmap allocation dependency */
4797                                 retval += 1;
4798                                 if (!wantcount)
4799                                         goto out;
4800                         }
4801                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4802                                 /* direct block pointer dependency */
4803                                 retval += 1;
4804                                 if (!wantcount)
4805                                         goto out;
4806                         }
4807                         continue;
4808
4809                 case D_INDIRDEP:
4810                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4811
4812                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4813                                 /* indirect block pointer dependency */
4814                                 retval += 1;
4815                                 if (!wantcount)
4816                                         goto out;
4817                         }
4818                         continue;
4819
4820                 case D_PAGEDEP:
4821                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4822                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4823
4824                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4825                                         /* directory entry dependency */
4826                                         retval += 1;
4827                                         if (!wantcount)
4828                                                 goto out;
4829                                 }
4830                         }
4831                         continue;
4832
4833                 case D_BMSAFEMAP:
4834                 case D_ALLOCDIRECT:
4835                 case D_ALLOCINDIR:
4836                 case D_MKDIR:
4837                         /* never a dependency on these blocks */
4838                         continue;
4839
4840                 default:
4841                         FREE_LOCK(&lk);
4842                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4843                             TYPENAME(wk->wk_type));
4844                         /* NOTREACHED */
4845                 }
4846         }
4847 out:
4848         FREE_LOCK(&lk);
4849         return retval;
4850 }
4851
4852 /*
4853  * Acquire exclusive access to a buffer.
4854  * Must be called with splbio blocked.
4855  * Return 1 if buffer was acquired.
4856  */
4857 static int
4858 getdirtybuf(bpp, waitfor)
4859         struct buf **bpp;
4860         int waitfor;
4861 {
4862         struct buf *bp;
4863         int error;
4864
4865         for (;;) {
4866                 if ((bp = *bpp) == NULL)
4867                         return (0);
4868                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
4869                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
4870                                 break;
4871                         BUF_UNLOCK(bp);
4872                         if (waitfor != MNT_WAIT)
4873                                 return (0);
4874                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
4875                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
4876                             "getbuf", 0);
4877                         continue;
4878                 }
4879                 if (waitfor != MNT_WAIT)
4880                         return (0);
4881                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
4882                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
4883                 if (error != ENOLCK) {
4884                         FREE_LOCK(&lk);
4885                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
4886                 }
4887         }
4888         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4889                 BUF_UNLOCK(bp);
4890                 return (0);
4891         }
4892         bremfree(bp);
4893         return (1);
4894 }
4895
4896 /*
4897  * Wait for pending output on a vnode to complete.
4898  * Must be called with vnode locked.
4899  */
4900 static void
4901 drain_output(vp, islocked)
4902         struct vnode *vp;
4903         int islocked;
4904 {
4905
4906         if (!islocked)
4907                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4908         while (vp->v_numoutput) {
4909                 vp->v_flag |= VBWAIT;
4910                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&vp->v_numoutput,
4911                     0, "drainvp", 0);
4912         }
4913         if (!islocked)
4914                 FREE_LOCK(&lk);
4915 }
4916
4917 /*
4918  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
4919  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
4920  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
4921  */
4922 static void
4923 softdep_deallocate_dependencies(bp)
4924         struct buf *bp;
4925 {
4926
4927         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
4928                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
4929         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntonname, bp->b_error);
4930         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
4931 }
4932
4933 /*
4934  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
4935  */
4936 void
4937 softdep_error(func, error)
4938         char *func;
4939         int error;
4940 {
4941
4942         /* XXX should do something better! */
4943         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
4944 }