5aab9f15d3d80cfa5cac696ad87d35d280cd2c04
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_cache.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003,2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  * 
34  * Copyright (c) 1989, 1993, 1995
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  *
37  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
38  * Poul-Henning Kamp of the FreeBSD Project.
39  *
40  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
41  * modification, are permitted provided that the following conditions
42  * are met:
43  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
45  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
47  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
48  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
49  *    must display the following acknowledgement:
50  *      This product includes software developed by the University of
51  *      California, Berkeley and its contributors.
52  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
53  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
54  *    without specific prior written permission.
55  *
56  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
57  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
58  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
59  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
60  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
61  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
62  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
63  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
64  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
65  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
66  * SUCH DAMAGE.
67  *
68  *      @(#)vfs_cache.c 8.5 (Berkeley) 3/22/95
69  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_cache.c,v 1.42.2.6 2001/10/05 20:07:03 dillon Exp $
70  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_cache.c,v 1.63 2006/04/25 19:36:03 dillon Exp $
71  */
72
73 #include <sys/param.h>
74 #include <sys/systm.h>
75 #include <sys/kernel.h>
76 #include <sys/sysctl.h>
77 #include <sys/mount.h>
78 #include <sys/vnode.h>
79 #include <sys/malloc.h>
80 #include <sys/sysproto.h>
81 #include <sys/proc.h>
82 #include <sys/namei.h>
83 #include <sys/nlookup.h>
84 #include <sys/filedesc.h>
85 #include <sys/fnv_hash.h>
86 #include <sys/globaldata.h>
87 #include <sys/kern_syscall.h>
88 #include <sys/dirent.h>
89 #include <ddb/ddb.h>
90
91 /*
92  * Random lookups in the cache are accomplished with a hash table using
93  * a hash key of (nc_src_vp, name).
94  *
95  * Negative entries may exist and correspond to structures where nc_vp
96  * is NULL.  In a negative entry, NCF_WHITEOUT will be set if the entry
97  * corresponds to a whited-out directory entry (verses simply not finding the
98  * entry at all).
99  *
100  * Upon reaching the last segment of a path, if the reference is for DELETE,
101  * or NOCACHE is set (rewrite), and the name is located in the cache, it
102  * will be dropped.
103  */
104
105 /*
106  * Structures associated with name cacheing.
107  */
108 #define NCHHASH(hash)   (&nchashtbl[(hash) & nchash])
109 #define MINNEG          1024
110
111 MALLOC_DEFINE(M_VFSCACHE, "vfscache", "VFS name cache entries");
112
113 static LIST_HEAD(nchashhead, namecache) *nchashtbl;     /* Hash Table */
114 static struct namecache_list    ncneglist;              /* instead of vnode */
115
116 /*
117  * ncvp_debug - debug cache_fromvp().  This is used by the NFS server
118  * to create the namecache infrastructure leading to a dangling vnode.
119  *
120  * 0    Only errors are reported
121  * 1    Successes are reported
122  * 2    Successes + the whole directory scan is reported
123  * 3    Force the directory scan code run as if the parent vnode did not
124  *      have a namecache record, even if it does have one.
125  */
126 static int      ncvp_debug;
127 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncvp_debug, CTLFLAG_RW, &ncvp_debug, 0, "");
128
129 static u_long   nchash;                 /* size of hash table */
130 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, nchash, CTLFLAG_RD, &nchash, 0, "");
131
132 static u_long   ncnegfactor = 16;       /* ratio of negative entries */
133 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, ncnegfactor, CTLFLAG_RW, &ncnegfactor, 0, "");
134
135 static int      nclockwarn;             /* warn on locked entries in ticks */
136 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, nclockwarn, CTLFLAG_RW, &nclockwarn, 0, "");
137
138 static u_long   numneg;         /* number of cache entries allocated */
139 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numneg, CTLFLAG_RD, &numneg, 0, "");
140
141 static u_long   numcache;               /* number of cache entries allocated */
142 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcache, CTLFLAG_RD, &numcache, 0, "");
143
144 static u_long   numunres;               /* number of unresolved entries */
145 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numunres, CTLFLAG_RD, &numunres, 0, "");
146
147 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct vnode), "");
148 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct namecache), "");
149
150 static int cache_resolve_mp(struct namecache *ncp);
151 static void cache_rehash(struct namecache *ncp);
152
153 /*
154  * The new name cache statistics
155  */
156 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RW, 0, "Name cache statistics");
157 #define STATNODE(mode, name, var) \
158         SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, name, mode, var, 0, "");
159 STATNODE(CTLFLAG_RD, numneg, &numneg);
160 STATNODE(CTLFLAG_RD, numcache, &numcache);
161 static u_long numcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcalls, &numcalls);
162 static u_long dothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dothits, &dothits);
163 static u_long dotdothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dotdothits, &dotdothits);
164 static u_long numchecks; STATNODE(CTLFLAG_RD, numchecks, &numchecks);
165 static u_long nummiss; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummiss, &nummiss);
166 static u_long nummisszap; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummisszap, &nummisszap);
167 static u_long numposzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposzaps, &numposzaps);
168 static u_long numposhits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposhits, &numposhits);
169 static u_long numnegzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numnegzaps, &numnegzaps);
170 static u_long numneghits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numneghits, &numneghits);
171
172 struct nchstats nchstats[SMP_MAXCPU];
173 /*
174  * Export VFS cache effectiveness statistics to user-land.
175  *
176  * The statistics are left for aggregation to user-land so
177  * neat things can be achieved, like observing per-CPU cache
178  * distribution.
179  */
180 static int
181 sysctl_nchstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
182 {
183         struct globaldata *gd;
184         int i, error;
185
186         error = 0;
187         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
188                 gd = globaldata_find(i);
189                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&(*gd->gd_nchstats),
190                         sizeof(struct nchstats))))
191                         break;
192         }
193
194         return (error);
195 }
196 SYSCTL_PROC(_vfs_cache, OID_AUTO, nchstats, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
197   0, 0, sysctl_nchstats, "S,nchstats", "VFS cache effectiveness statistics");
198
199 static void cache_zap(struct namecache *ncp);
200
201 /*
202  * cache_hold() and cache_drop() prevent the premature deletion of a
203  * namecache entry but do not prevent operations (such as zapping) on
204  * that namecache entry.
205  */
206 static __inline
207 struct namecache *
208 _cache_hold(struct namecache *ncp)
209 {
210         ++ncp->nc_refs;
211         return(ncp);
212 }
213
214 /*
215  * When dropping an entry, if only one ref remains and the entry has not
216  * been resolved, zap it.  Since the one reference is being dropped the
217  * entry had better not be locked.
218  */
219 static __inline
220 void
221 _cache_drop(struct namecache *ncp)
222 {
223         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
224         if (ncp->nc_refs == 1 && 
225             (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) && 
226             TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list)
227         ) {
228                 KKASSERT(ncp->nc_exlocks == 0);
229                 cache_lock(ncp);
230                 cache_zap(ncp);
231         } else {
232                 --ncp->nc_refs;
233         }
234 }
235
236 /*
237  * Link a new namecache entry to its parent.  Be careful to avoid races
238  * if vhold() blocks in the future.
239  *
240  * If we are creating a child under an oldapi parent we must mark the
241  * child as being an oldapi entry as well.
242  */
243 static void
244 cache_link_parent(struct namecache *ncp, struct namecache *par)
245 {
246         KKASSERT(ncp->nc_parent == NULL);
247         ncp->nc_parent = par;
248         if (TAILQ_EMPTY(&par->nc_list)) {
249                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
250                 /*
251                  * Any vp associated with an ncp which has children must
252                  * be held to prevent it from being recycled.
253                  */
254                 if (par->nc_vp)
255                         vhold(par->nc_vp);
256         } else {
257                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
258         }
259 }
260
261 /*
262  * Remove the parent association from a namecache structure.  If this is
263  * the last child of the parent the cache_drop(par) will attempt to
264  * recursively zap the parent.
265  */
266 static void
267 cache_unlink_parent(struct namecache *ncp)
268 {
269         struct namecache *par;
270
271         if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
272                 ncp->nc_parent = NULL;
273                 par = cache_hold(par);
274                 TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
275                 if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
276                         vdrop(par->nc_vp);
277                 cache_drop(par);
278         }
279 }
280
281 /*
282  * Allocate a new namecache structure.  Most of the code does not require
283  * zero-termination of the string but it makes vop_compat_ncreate() easier.
284  */
285 static struct namecache *
286 cache_alloc(int nlen)
287 {
288         struct namecache *ncp;
289         static int fsmid_roller;
290
291         ncp = malloc(sizeof(*ncp), M_VFSCACHE, M_WAITOK|M_ZERO);
292         if (nlen)
293                 ncp->nc_name = malloc(nlen + 1, M_VFSCACHE, M_WAITOK);
294         ncp->nc_nlen = nlen;
295         ncp->nc_flag = NCF_UNRESOLVED;
296         ncp->nc_error = ENOTCONN;       /* needs to be resolved */
297         ncp->nc_refs = 1;
298
299         /*
300          * Construct a fake FSMID based on the time of day and a 32 bit
301          * roller for uniqueness.  This is used to generate a useful
302          * FSMID for filesystems which do not support it.
303          */
304         ncp->nc_fsmid = ((int64_t)time_second << 32) |
305                         (fsmid_roller & 0x7FFFFFFF);
306         ++fsmid_roller;
307         TAILQ_INIT(&ncp->nc_list);
308         cache_lock(ncp);
309         return(ncp);
310 }
311
312 static void
313 cache_free(struct namecache *ncp)
314 {
315         KKASSERT(ncp->nc_refs == 1 && ncp->nc_exlocks == 1);
316         if (ncp->nc_name)
317                 free(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
318         free(ncp, M_VFSCACHE);
319 }
320
321 /*
322  * Ref and deref a namecache structure.
323  */
324 struct namecache *
325 cache_hold(struct namecache *ncp)
326 {
327         return(_cache_hold(ncp));
328 }
329
330 void
331 cache_drop(struct namecache *ncp)
332 {
333         _cache_drop(ncp);
334 }
335
336 /*
337  * Namespace locking.  The caller must already hold a reference to the
338  * namecache structure in order to lock/unlock it.  This function prevents
339  * the namespace from being created or destroyed by accessors other then
340  * the lock holder.
341  *
342  * Note that holding a locked namecache structure prevents other threads
343  * from making namespace changes (e.g. deleting or creating), prevents
344  * vnode association state changes by other threads, and prevents the
345  * namecache entry from being resolved or unresolved by other threads.
346  *
347  * The lock owner has full authority to associate/disassociate vnodes
348  * and resolve/unresolve the locked ncp.
349  *
350  * WARNING!  Holding a locked ncp will prevent a vnode from being destroyed
351  * or recycled, but it does NOT help you if the vnode had already initiated
352  * a recyclement.  If this is important, use cache_get() rather then 
353  * cache_lock() (and deal with the differences in the way the refs counter
354  * is handled).  Or, alternatively, make an unconditional call to 
355  * cache_validate() or cache_resolve() after cache_lock() returns.
356  */
357 void
358 cache_lock(struct namecache *ncp)
359 {
360         thread_t td;
361         int didwarn;
362
363         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
364         didwarn = 0;
365         td = curthread;
366
367         for (;;) {
368                 if (ncp->nc_exlocks == 0) {
369                         ncp->nc_exlocks = 1;
370                         ncp->nc_locktd = td;
371                         /* 
372                          * The vp associated with a locked ncp must be held
373                          * to prevent it from being recycled (which would
374                          * cause the ncp to become unresolved).
375                          *
376                          * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode could
377                          * already be in the middle of a recycle.  Callers
378                          * should not assume that nc_vp is usable when
379                          * not NULL.  cache_vref() or cache_vget() must be
380                          * called.
381                          *
382                          * XXX loop on race for later MPSAFE work.
383                          */
384                         if (ncp->nc_vp)
385                                 vhold(ncp->nc_vp);
386                         break;
387                 }
388                 if (ncp->nc_locktd == td) {
389                         ++ncp->nc_exlocks;
390                         break;
391                 }
392                 ncp->nc_flag |= NCF_LOCKREQ;
393                 if (tsleep(ncp, 0, "clock", nclockwarn) == EWOULDBLOCK) {
394                         if (didwarn)
395                                 continue;
396                         didwarn = 1;
397                         printf("[diagnostic] cache_lock: blocked on %p", ncp);
398                         if ((ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) && ncp->nc_mount)
399                             printf(" [MOUNTFROM %s]\n", ncp->nc_mount->mnt_stat.f_mntfromname);
400                         else
401                             printf(" \"%*.*s\"\n",
402                                 ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen,
403                                 ncp->nc_name);
404                 }
405         }
406
407         if (didwarn == 1) {
408                 printf("[diagnostic] cache_lock: unblocked %*.*s\n",
409                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
410         }
411 }
412
413 int
414 cache_lock_nonblock(struct namecache *ncp)
415 {
416         thread_t td;
417
418         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
419         td = curthread;
420         if (ncp->nc_exlocks == 0) {
421                 ncp->nc_exlocks = 1;
422                 ncp->nc_locktd = td;
423                 /* 
424                  * The vp associated with a locked ncp must be held
425                  * to prevent it from being recycled (which would
426                  * cause the ncp to become unresolved).
427                  *
428                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode could
429                  * already be in the middle of a recycle.  Callers
430                  * should not assume that nc_vp is usable when
431                  * not NULL.  cache_vref() or cache_vget() must be
432                  * called.
433                  *
434                  * XXX loop on race for later MPSAFE work.
435                  */
436                 if (ncp->nc_vp)
437                         vhold(ncp->nc_vp);
438                 return(0);
439         } else {
440                 return(EWOULDBLOCK);
441         }
442 }
443
444 void
445 cache_unlock(struct namecache *ncp)
446 {
447         thread_t td = curthread;
448
449         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
450         KKASSERT(ncp->nc_exlocks > 0);
451         KKASSERT(ncp->nc_locktd == td);
452         if (--ncp->nc_exlocks == 0) {
453                 if (ncp->nc_vp)
454                         vdrop(ncp->nc_vp);
455                 ncp->nc_locktd = NULL;
456                 if (ncp->nc_flag & NCF_LOCKREQ) {
457                         ncp->nc_flag &= ~NCF_LOCKREQ;
458                         wakeup(ncp);
459                 }
460         }
461 }
462
463 /*
464  * ref-and-lock, unlock-and-deref functions.
465  *
466  * This function is primarily used by nlookup.  Even though cache_lock
467  * holds the vnode, it is possible that the vnode may have already
468  * initiated a recyclement.  We want cache_get() to return a definitively
469  * usable vnode or a definitively unresolved ncp.
470  */
471 struct namecache *
472 cache_get(struct namecache *ncp)
473 {
474         _cache_hold(ncp);
475         cache_lock(ncp);
476         if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
477                 cache_setunresolved(ncp);
478         return(ncp);
479 }
480
481 int
482 cache_get_nonblock(struct namecache *ncp)
483 {
484         /* XXX MP */
485         if (ncp->nc_exlocks == 0 || ncp->nc_locktd == curthread) {
486                 _cache_hold(ncp);
487                 cache_lock(ncp);
488                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
489                         cache_setunresolved(ncp);
490                 return(0);
491         }
492         return(EWOULDBLOCK);
493 }
494
495 void
496 cache_put(struct namecache *ncp)
497 {
498         cache_unlock(ncp);
499         _cache_drop(ncp);
500 }
501
502 /*
503  * Resolve an unresolved ncp by associating a vnode with it.  If the
504  * vnode is NULL, a negative cache entry is created.
505  *
506  * The ncp should be locked on entry and will remain locked on return.
507  */
508 void
509 cache_setvp(struct namecache *ncp, struct vnode *vp)
510 {
511         KKASSERT(ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED);
512         ncp->nc_vp = vp;
513         if (vp != NULL) {
514                 /*
515                  * Any vp associated with an ncp which has children must
516                  * be held.  Any vp associated with a locked ncp must be held.
517                  */
518                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
519                         vhold(vp);
520                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
521                 if (ncp->nc_exlocks)
522                         vhold(vp);
523
524                 /*
525                  * Set auxillary flags
526                  */
527                 switch(vp->v_type) {
528                 case VDIR:
529                         ncp->nc_flag |= NCF_ISDIR;
530                         break;
531                 case VLNK:
532                         ncp->nc_flag |= NCF_ISSYMLINK;
533                         /* XXX cache the contents of the symlink */
534                         break;
535                 default:
536                         break;
537                 }
538                 ++numcache;
539                 ncp->nc_error = 0;
540         } else {
541                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
542                 ++numneg;
543                 ncp->nc_error = ENOENT;
544         }
545         ncp->nc_flag &= ~NCF_UNRESOLVED;
546 }
547
548 void
549 cache_settimeout(struct namecache *ncp, int nticks)
550 {
551         if ((ncp->nc_timeout = ticks + nticks) == 0)
552                 ncp->nc_timeout = 1;
553 }
554
555 /*
556  * Disassociate the vnode or negative-cache association and mark a
557  * namecache entry as unresolved again.  Note that the ncp is still
558  * left in the hash table and still linked to its parent.
559  *
560  * The ncp should be locked and refd on entry and will remain locked and refd
561  * on return.
562  *
563  * This routine is normally never called on a directory containing children.
564  * However, NFS often does just that in its rename() code as a cop-out to
565  * avoid complex namespace operations.  This disconnects a directory vnode
566  * from its namecache and can cause the OLDAPI and NEWAPI to get out of
567  * sync.
568  *
569  * NOTE: NCF_FSMID must be cleared so a refurbishment of the ncp, such as
570  * in a create, properly propogates flag up the chain.
571  */
572 void
573 cache_setunresolved(struct namecache *ncp)
574 {
575         struct vnode *vp;
576
577         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
578                 ncp->nc_flag |= NCF_UNRESOLVED;
579                 ncp->nc_flag &= ~(NCF_WHITEOUT|NCF_ISDIR|NCF_ISSYMLINK|
580                                   NCF_FSMID);
581                 ncp->nc_timeout = 0;
582                 ncp->nc_error = ENOTCONN;
583                 ++numunres;
584                 if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
585                         --numcache;
586                         ncp->nc_vp = NULL;
587                         TAILQ_REMOVE(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
588
589                         /*
590                          * Any vp associated with an ncp with children is
591                          * held by that ncp.  Any vp associated with a locked
592                          * ncp is held by that ncp.  These conditions must be
593                          * undone when the vp is cleared out from the ncp.
594                          */
595                         if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
596                                 vdrop(vp);
597                         if (ncp->nc_exlocks)
598                                 vdrop(vp);
599                 } else {
600                         TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
601                         --numneg;
602                 }
603         }
604 }
605
606 /*
607  * Invalidate portions of the namecache topology given a starting entry.
608  * The passed ncp is set to an unresolved state and:
609  *
610  * The passed ncp must be locked.
611  *
612  * CINV_DESTROY         - Set a flag in the passed ncp entry indicating
613  *                        that the physical underlying nodes have been 
614  *                        destroyed... as in deleted.  For example, when
615  *                        a directory is removed.  This will cause record
616  *                        lookups on the name to no longer be able to find
617  *                        the record and tells the resolver to return failure
618  *                        rather then trying to resolve through the parent.
619  *
620  *                        The topology itself, including ncp->nc_name,
621  *                        remains intact.
622  *
623  *                        This only applies to the passed ncp, if CINV_CHILDREN
624  *                        is specified the children are not flagged.
625  *
626  * CINV_CHILDREN        - Set all children (recursively) to an unresolved
627  *                        state as well.
628  *
629  *                        Note that this will also have the side effect of
630  *                        cleaning out any unreferenced nodes in the topology
631  *                        from the leaves up as the recursion backs out.
632  *
633  * Note that the topology for any referenced nodes remains intact.
634  *
635  * It is possible for cache_inval() to race a cache_resolve(), meaning that
636  * the namecache entry may not actually be invalidated on return if it was
637  * revalidated while recursing down into its children.  This code guarentees
638  * that the node(s) will go through an invalidation cycle, but does not 
639  * guarentee that they will remain in an invalidated state. 
640  *
641  * Returns non-zero if a revalidation was detected during the invalidation
642  * recursion, zero otherwise.  Note that since only the original ncp is
643  * locked the revalidation ultimately can only indicate that the original ncp
644  * *MIGHT* no have been reresolved.
645  */
646 int
647 cache_inval(struct namecache *ncp, int flags)
648 {
649         struct namecache *kid;
650         struct namecache *nextkid;
651         int rcnt = 0;
652
653         KKASSERT(ncp->nc_exlocks);
654
655         cache_setunresolved(ncp);
656         if (flags & CINV_DESTROY)
657                 ncp->nc_flag |= NCF_DESTROYED;
658
659         if ((flags & CINV_CHILDREN) && 
660             (kid = TAILQ_FIRST(&ncp->nc_list)) != NULL
661         ) {
662                 cache_hold(kid);
663                 cache_unlock(ncp);
664                 while (kid) {
665                         if ((nextkid = TAILQ_NEXT(kid, nc_entry)) != NULL)
666                                 cache_hold(nextkid);
667                         if ((kid->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 ||
668                             TAILQ_FIRST(&kid->nc_list)
669                         ) {
670                                 cache_lock(kid);
671                                 rcnt += cache_inval(kid, flags & ~CINV_DESTROY);
672                                 cache_unlock(kid);
673                         }
674                         cache_drop(kid);
675                         kid = nextkid;
676                 }
677                 cache_lock(ncp);
678         }
679
680         /*
681          * Someone could have gotten in there while ncp was unlocked,
682          * retry if so.
683          */
684         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
685                 ++rcnt;
686         return (rcnt);
687 }
688
689 /*
690  * Invalidate a vnode's namecache associations.  To avoid races against
691  * the resolver we do not invalidate a node which we previously invalidated
692  * but which was then re-resolved while we were in the invalidation loop.
693  *
694  * Returns non-zero if any namecache entries remain after the invalidation
695  * loop completed.
696  *
697  * NOTE: unlike the namecache topology which guarentees that ncp's will not
698  * be ripped out of the topology while held, the vnode's v_namecache list
699  * has no such restriction.  NCP's can be ripped out of the list at virtually
700  * any time if not locked, even if held.
701  */
702 int
703 cache_inval_vp(struct vnode *vp, int flags, int *retflags)
704 {
705         struct namecache *ncp;
706         struct namecache *next;
707
708 restart:
709         ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache);
710         if (ncp)
711                 cache_hold(ncp);
712         while (ncp) {
713                 /* loop entered with ncp held */
714                 if ((next = TAILQ_NEXT(ncp, nc_vnode)) != NULL)
715                         cache_hold(next);
716                 cache_lock(ncp);
717                 if (ncp->nc_vp != vp) {
718                         printf("Warning: cache_inval_vp: race-A detected on "
719                                 "%s\n", ncp->nc_name);
720                         cache_put(ncp);
721                         if (next)
722                                 cache_drop(next);
723                         goto restart;
724                 }
725                 *retflags |= ncp->nc_flag & NCF_FSMID;
726                 cache_inval(ncp, flags);
727                 cache_put(ncp);         /* also releases reference */
728                 ncp = next;
729                 if (ncp && ncp->nc_vp != vp) {
730                         printf("Warning: cache_inval_vp: race-B detected on "
731                                 "%s\n", ncp->nc_name);
732                         cache_drop(ncp);
733                         goto restart;
734                 }
735         }
736         return(TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) != NULL);
737 }
738
739 /*
740  * The source ncp has been renamed to the target ncp.  Both fncp and tncp
741  * must be locked.  Both will be set to unresolved, any children of tncp
742  * will be disconnected (the prior contents of the target is assumed to be
743  * destroyed by the rename operation, e.g. renaming over an empty directory),
744  * and all children of fncp will be moved to tncp.
745  *
746  * XXX the disconnection could pose a problem, check code paths to make
747  * sure any code that blocks can handle the parent being changed out from
748  * under it.  Maybe we should lock the children (watch out for deadlocks) ?
749  *
750  * After we return the caller has the option of calling cache_setvp() if
751  * the vnode of the new target ncp is known.
752  *
753  * Any process CD'd into any of the children will no longer be able to ".."
754  * back out.  An rm -rf can cause this situation to occur.
755  */
756 void
757 cache_rename(struct namecache *fncp, struct namecache *tncp)
758 {
759         struct namecache *scan;
760         int didwarn = 0;
761
762         cache_setunresolved(fncp);
763         cache_setunresolved(tncp);
764         while (cache_inval(tncp, CINV_CHILDREN) != 0) {
765                 if (didwarn++ % 10 == 0) {
766                         printf("Warning: cache_rename: race during "
767                                 "rename %s->%s\n",
768                                 fncp->nc_name, tncp->nc_name);
769                 }
770                 tsleep(tncp, 0, "mvrace", hz / 10);
771                 cache_setunresolved(tncp);
772         }
773         while ((scan = TAILQ_FIRST(&fncp->nc_list)) != NULL) {
774                 cache_hold(scan);
775                 cache_unlink_parent(scan);
776                 cache_link_parent(scan, tncp);
777                 if (scan->nc_flag & NCF_HASHED)
778                         cache_rehash(scan);
779                 cache_drop(scan);
780         }
781 }
782
783 /*
784  * vget the vnode associated with the namecache entry.  Resolve the namecache
785  * entry if necessary and deal with namecache/vp races.  The passed ncp must
786  * be referenced and may be locked.  The ncp's ref/locking state is not 
787  * effected by this call.
788  *
789  * lk_type may be LK_SHARED, LK_EXCLUSIVE.  A ref'd, possibly locked
790  * (depending on the passed lk_type) will be returned in *vpp with an error
791  * of 0, or NULL will be returned in *vpp with a non-0 error code.  The
792  * most typical error is ENOENT, meaning that the ncp represents a negative
793  * cache hit and there is no vnode to retrieve, but other errors can occur
794  * too.
795  *
796  * The main race we have to deal with are namecache zaps.  The ncp itself
797  * will not disappear since it is referenced, and it turns out that the
798  * validity of the vp pointer can be checked simply by rechecking the
799  * contents of ncp->nc_vp.
800  */
801 int
802 cache_vget(struct namecache *ncp, struct ucred *cred,
803            int lk_type, struct vnode **vpp)
804 {
805         struct vnode *vp;
806         int error;
807
808 again:
809         vp = NULL;
810         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
811                 cache_lock(ncp);
812                 error = cache_resolve(ncp, cred);
813                 cache_unlock(ncp);
814         } else {
815                 error = 0;
816         }
817         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
818                 /*
819                  * Accessing the vnode from the namecache is a bit 
820                  * dangerous.  Because there are no refs on the vnode, it
821                  * could be in the middle of a reclaim.
822                  */
823                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
824                         printf("Warning: vnode reclaim race detected in cache_vget on %p (%s)\n", vp, ncp->nc_name);
825                         cache_lock(ncp);
826                         cache_setunresolved(ncp);
827                         cache_unlock(ncp);
828                         goto again;
829                 }
830                 error = vget(vp, lk_type, curthread);
831                 if (error) {
832                         if (vp != ncp->nc_vp)
833                                 goto again;
834                         vp = NULL;
835                 } else if (vp != ncp->nc_vp) {
836                         vput(vp);
837                         goto again;
838                 } else if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
839                         panic("vget succeeded on a VRECLAIMED node! vp %p", vp);
840                 }
841         }
842         if (error == 0 && vp == NULL)
843                 error = ENOENT;
844         *vpp = vp;
845         return(error);
846 }
847
848 int
849 cache_vref(struct namecache *ncp, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
850 {
851         struct vnode *vp;
852         int error;
853
854 again:
855         vp = NULL;
856         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
857                 cache_lock(ncp);
858                 error = cache_resolve(ncp, cred);
859                 cache_unlock(ncp);
860         } else {
861                 error = 0;
862         }
863         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
864                 /*
865                  * Since we did not obtain any locks, a cache zap 
866                  * race can occur here if the vnode is in the middle
867                  * of being reclaimed and has not yet been able to
868                  * clean out its cache node.  If that case occurs,
869                  * we must lock and unresolve the cache, then loop
870                  * to retry.
871                  */
872                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED) {
873                         printf("Warning: vnode reclaim race detected on cache_vref %p (%s)\n", vp, ncp->nc_name);
874                         cache_lock(ncp);
875                         cache_setunresolved(ncp);
876                         cache_unlock(ncp);
877                         goto again;
878                 }
879                 vref(vp);
880         }
881         if (error == 0 && vp == NULL)
882                 error = ENOENT;
883         *vpp = vp;
884         return(error);
885 }
886
887 /*
888  * Recursively set the FSMID update flag for namecache nodes leading
889  * to root.  This will cause the next getattr or reclaim to increment the
890  * fsmid and mark the inode for lazy updating.
891  *
892  * Stop recursing when we hit a node whos NCF_FSMID flag is already set.
893  * This makes FSMIDs work in an Einsteinian fashion - where the observation
894  * effects the result.  In this case a program monitoring a higher level
895  * node will have detected some prior change and started its scan (clearing
896  * NCF_FSMID in higher level nodes), but since it has not yet observed the
897  * node where we find NCF_FSMID still set, we can safely make the related
898  * modification without interfering with the theorized program.
899  *
900  * This also means that FSMIDs cannot represent time-domain quantities
901  * in a hierarchical sense.  But the main reason for doing it this way
902  * is to reduce the amount of recursion that occurs in the critical path
903  * when e.g. a program is writing to a file that sits deep in a directory
904  * hierarchy.
905  */
906 void
907 cache_update_fsmid(struct namecache *ncp)
908 {
909         struct vnode *vp;
910         struct namecache *scan;
911
912         /*
913          * Warning: even if we get a non-NULL vp it could still be in the
914          * middle of a recyclement.  Don't do anything fancy, just set
915          * NCF_FSMID.
916          */
917         if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
918                 TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
919                         for (scan = ncp; scan; scan = scan->nc_parent) {
920                                 if (scan->nc_flag & NCF_FSMID)
921                                         break;
922                                 scan->nc_flag |= NCF_FSMID;
923                         }
924                 }
925         } else {
926                 while (ncp && (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) == 0) {
927                         ncp->nc_flag |= NCF_FSMID;
928                         ncp = ncp->nc_parent;
929                 }
930         }
931 }
932
933 void
934 cache_update_fsmid_vp(struct vnode *vp)
935 {
936         struct namecache *ncp;
937         struct namecache *scan;
938
939         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
940                 for (scan = ncp; scan; scan = scan->nc_parent) {
941                         if (scan->nc_flag & NCF_FSMID)
942                                 break;
943                         scan->nc_flag |= NCF_FSMID;
944                 }
945         }
946 }
947
948 /*
949  * If getattr is called on a vnode (e.g. a stat call), the filesystem
950  * may call this routine to determine if the namecache has the hierarchical
951  * change flag set, requiring the fsmid to be updated.
952  *
953  * Since 0 indicates no support, make sure the filesystem fsmid is at least
954  * 1.
955  */
956 int
957 cache_check_fsmid_vp(struct vnode *vp, int64_t *fsmid)
958 {
959         struct namecache *ncp;
960         int changed = 0;
961
962         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
963                 if (ncp->nc_flag & NCF_FSMID) {
964                         ncp->nc_flag &= ~NCF_FSMID;
965                         changed = 1;
966                 }
967         }
968         if (*fsmid == 0)
969                 ++*fsmid;
970         if (changed)
971                 ++*fsmid;
972         return(changed);
973 }
974
975 /*
976  * Convert a directory vnode to a namecache record without any other 
977  * knowledge of the topology.  This ONLY works with directory vnodes and
978  * is ONLY used by the NFS server.  dvp must be refd but unlocked, and the
979  * returned ncp (if not NULL) will be held and unlocked.
980  *
981  * If 'makeit' is 0 and dvp has no existing namecache record, NULL is returned.
982  * If 'makeit' is 1 we attempt to track-down and create the namecache topology
983  * for dvp.  This will fail only if the directory has been deleted out from
984  * under the caller.  
985  *
986  * Callers must always check for a NULL return no matter the value of 'makeit'.
987  *
988  * To avoid underflowing the kernel stack each recursive call increments
989  * the makeit variable.
990  */
991
992 static int cache_inefficient_scan(struct namecache *ncp, struct ucred *cred,
993                                   struct vnode *dvp);
994 static int cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, 
995                                   struct vnode **saved_dvp);
996
997 struct namecache *
998 cache_fromdvp(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, int makeit)
999 {
1000         struct namecache *ncp;
1001         struct vnode *saved_dvp;
1002         struct vnode *pvp;
1003         int error;
1004
1005         ncp = NULL;
1006         saved_dvp = NULL;
1007
1008         /*
1009          * Temporary debugging code to force the directory scanning code
1010          * to be exercised.
1011          */
1012         if (ncvp_debug >= 3 && makeit && TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache)) {
1013                 ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache);
1014                 printf("cache_fromdvp: forcing %s\n", ncp->nc_name);
1015                 goto force;
1016         }
1017
1018         /*
1019          * Loop until resolution, inside code will break out on error.
1020          */
1021         while ((ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache)) == NULL && makeit) {
1022 force:
1023                 /*
1024                  * If dvp is the root of its filesystem it should already
1025                  * have a namecache pointer associated with it as a side 
1026                  * effect of the mount, but it may have been disassociated.
1027                  */
1028                 if (dvp->v_flag & VROOT) {
1029                         ncp = cache_get(dvp->v_mount->mnt_ncp);
1030                         error = cache_resolve_mp(ncp);
1031                         cache_put(ncp);
1032                         if (ncvp_debug) {
1033                                 printf("cache_fromdvp: resolve root of mount %p error %d", 
1034                                         dvp->v_mount, error);
1035                         }
1036                         if (error) {
1037                                 if (ncvp_debug)
1038                                         printf(" failed\n");
1039                                 ncp = NULL;
1040                                 break;
1041                         }
1042                         if (ncvp_debug)
1043                                 printf(" succeeded\n");
1044                         continue;
1045                 }
1046
1047                 /*
1048                  * If we are recursed too deeply resort to an O(n^2)
1049                  * algorithm to resolve the namecache topology.  The
1050                  * resolved pvp is left referenced in saved_dvp to
1051                  * prevent the tree from being destroyed while we loop.
1052                  */
1053                 if (makeit > 20) {
1054                         error = cache_fromdvp_try(dvp, cred, &saved_dvp);
1055                         if (error) {
1056                                 printf("lookupdotdot(longpath) failed %d "
1057                                        "dvp %p\n", error, dvp);
1058                                 break;
1059                         }
1060                         continue;
1061                 }
1062
1063                 /*
1064                  * Get the parent directory and resolve its ncp.
1065                  */
1066                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred);
1067                 if (error) {
1068                         printf("lookupdotdot failed %d dvp %p\n", error, dvp);
1069                         break;
1070                 }
1071                 VOP_UNLOCK(pvp, 0, curthread);
1072
1073                 /*
1074                  * Reuse makeit as a recursion depth counter.
1075                  */
1076                 ncp = cache_fromdvp(pvp, cred, makeit + 1);
1077                 vrele(pvp);
1078                 if (ncp == NULL)
1079                         break;
1080
1081                 /*
1082                  * Do an inefficient scan of pvp (embodied by ncp) to look
1083                  * for dvp.  This will create a namecache record for dvp on
1084                  * success.  We loop up to recheck on success.
1085                  *
1086                  * ncp and dvp are both held but not locked.
1087                  */
1088                 error = cache_inefficient_scan(ncp, cred, dvp);
1089                 cache_drop(ncp);
1090                 if (error) {
1091                         printf("cache_fromdvp: scan %p (%s) failed on dvp=%p\n",
1092                                 pvp, ncp->nc_name, dvp);
1093                         ncp = NULL;
1094                         break;
1095                 }
1096                 if (ncvp_debug) {
1097                         printf("cache_fromdvp: scan %p (%s) succeeded\n",
1098                                 pvp, ncp->nc_name);
1099                 }
1100         }
1101         if (ncp)
1102                 cache_hold(ncp);
1103         if (saved_dvp)
1104                 vrele(saved_dvp);
1105         return (ncp);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Go up the chain of parent directories until we find something
1110  * we can resolve into the namecache.  This is very inefficient.
1111  */
1112 static
1113 int
1114 cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred,
1115                   struct vnode **saved_dvp)
1116 {
1117         struct namecache *ncp;
1118         struct vnode *pvp;
1119         int error;
1120         static time_t last_fromdvp_report;
1121
1122         /*
1123          * Loop getting the parent directory vnode until we get something we
1124          * can resolve in the namecache.
1125          */
1126         vref(dvp);
1127         for (;;) {
1128                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred);
1129                 if (error) {
1130                         vrele(dvp);
1131                         return (error);
1132                 }
1133                 VOP_UNLOCK(pvp, 0, curthread);
1134                 if ((ncp = TAILQ_FIRST(&pvp->v_namecache)) != NULL) {
1135                         cache_hold(ncp);
1136                         vrele(pvp);
1137                         break;
1138                 }
1139                 if (pvp->v_flag & VROOT) {
1140                         ncp = cache_get(pvp->v_mount->mnt_ncp);
1141                         error = cache_resolve_mp(ncp);
1142                         cache_unlock(ncp);
1143                         vrele(pvp);
1144                         if (error) {
1145                                 cache_drop(ncp);
1146                                 vrele(dvp);
1147                                 return (error);
1148                         }
1149                         break;
1150                 }
1151                 vrele(dvp);
1152                 dvp = pvp;
1153         }
1154         if (last_fromdvp_report != time_second) {
1155                 last_fromdvp_report = time_second;
1156                 printf("Warning: extremely inefficient path resolution on %s\n",
1157                         ncp->nc_name);
1158         }
1159         error = cache_inefficient_scan(ncp, cred, dvp);
1160
1161         /*
1162          * Hopefully dvp now has a namecache record associated with it.
1163          * Leave it referenced to prevent the kernel from recycling the
1164          * vnode.  Otherwise extremely long directory paths could result
1165          * in endless recycling.
1166          */
1167         if (*saved_dvp)
1168             vrele(*saved_dvp);
1169         *saved_dvp = dvp;
1170         return (error);
1171 }
1172
1173
1174 /*
1175  * Do an inefficient scan of the directory represented by ncp looking for
1176  * the directory vnode dvp.  ncp must be held but not locked on entry and
1177  * will be held on return.  dvp must be refd but not locked on entry and
1178  * will remain refd on return.
1179  *
1180  * Why do this at all?  Well, due to its stateless nature the NFS server
1181  * converts file handles directly to vnodes without necessarily going through
1182  * the namecache ops that would otherwise create the namecache topology
1183  * leading to the vnode.  We could either (1) Change the namecache algorithms
1184  * to allow disconnect namecache records that are re-merged opportunistically,
1185  * or (2) Make the NFS server backtrack and scan to recover a connected
1186  * namecache topology in order to then be able to issue new API lookups.
1187  *
1188  * It turns out that (1) is a huge mess.  It takes a nice clean set of 
1189  * namecache algorithms and introduces a lot of complication in every subsystem
1190  * that calls into the namecache to deal with the re-merge case, especially
1191  * since we are using the namecache to placehold negative lookups and the
1192  * vnode might not be immediately assigned. (2) is certainly far less
1193  * efficient then (1), but since we are only talking about directories here
1194  * (which are likely to remain cached), the case does not actually run all
1195  * that often and has the supreme advantage of not polluting the namecache
1196  * algorithms.
1197  */
1198 static int
1199 cache_inefficient_scan(struct namecache *ncp, struct ucred *cred, 
1200                        struct vnode *dvp)
1201 {
1202         struct nlcomponent nlc;
1203         struct namecache *rncp;
1204         struct dirent *den;
1205         struct vnode *pvp;
1206         struct vattr vat;
1207         struct iovec iov;
1208         struct uio uio;
1209         int blksize;
1210         int eofflag;
1211         int bytes;
1212         char *rbuf;
1213         int error;
1214
1215         vat.va_blocksize = 0;
1216         if ((error = VOP_GETATTR(dvp, &vat, curthread)) != 0)
1217                 return (error);
1218         if ((error = cache_vget(ncp, cred, LK_SHARED, &pvp)) != 0)
1219                 return (error);
1220         if (ncvp_debug)
1221                 printf("inefficient_scan: directory iosize %ld vattr fileid = %ld\n", vat.va_blocksize, (long)vat.va_fileid);
1222         if ((blksize = vat.va_blocksize) == 0)
1223                 blksize = DEV_BSIZE;
1224         rbuf = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
1225         rncp = NULL;
1226
1227         eofflag = 0;
1228         uio.uio_offset = 0;
1229 again:
1230         iov.iov_base = rbuf;
1231         iov.iov_len = blksize;
1232         uio.uio_iov = &iov;
1233         uio.uio_iovcnt = 1;
1234         uio.uio_resid = blksize;
1235         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1236         uio.uio_rw = UIO_READ;
1237         uio.uio_td = curthread;
1238
1239         if (ncvp_debug >= 2)
1240                 printf("cache_inefficient_scan: readdir @ %08x\n", (int)uio.uio_offset);
1241         error = VOP_READDIR(pvp, &uio, cred, &eofflag, NULL, NULL);
1242         if (error == 0) {
1243                 den = (struct dirent *)rbuf;
1244                 bytes = blksize - uio.uio_resid;
1245
1246                 while (bytes > 0) {
1247                         if (ncvp_debug >= 2) {
1248                                 printf("cache_inefficient_scan: %*.*s\n",
1249                                         den->d_namlen, den->d_namlen, 
1250                                         den->d_name);
1251                         }
1252                         if (den->d_type != DT_WHT &&
1253                             den->d_ino == vat.va_fileid) {
1254                                 if (ncvp_debug) {
1255                                         printf("cache_inefficient_scan: "
1256                                                "MATCHED inode %ld path %s/%*.*s\n",
1257                                                vat.va_fileid, ncp->nc_name,
1258                                                den->d_namlen, den->d_namlen,
1259                                                den->d_name);
1260                                 }
1261                                 nlc.nlc_nameptr = den->d_name;
1262                                 nlc.nlc_namelen = den->d_namlen;
1263                                 VOP_UNLOCK(pvp, 0, curthread);
1264                                 rncp = cache_nlookup(ncp, &nlc);
1265                                 KKASSERT(rncp != NULL);
1266                                 break;
1267                         }
1268                         bytes -= _DIRENT_DIRSIZ(den);
1269                         den = _DIRENT_NEXT(den);
1270                 }
1271                 if (rncp == NULL && eofflag == 0 && uio.uio_resid != blksize)
1272                         goto again;
1273         }
1274         if (rncp) {
1275                 vrele(pvp);
1276                 if (rncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1277                         cache_setvp(rncp, dvp);
1278                         if (ncvp_debug >= 2) {
1279                                 printf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s = %p\n",
1280                                         ncp->nc_name, rncp->nc_name, dvp);
1281                         }
1282                 } else {
1283                         if (ncvp_debug >= 2) {
1284                                 printf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s already set %p/%p\n", 
1285                                         ncp->nc_name, rncp->nc_name, dvp,
1286                                         rncp->nc_vp);
1287                         }
1288                 }
1289                 if (rncp->nc_vp == NULL)
1290                         error = rncp->nc_error;
1291                 cache_put(rncp);
1292         } else {
1293                 printf("cache_inefficient_scan: dvp %p NOT FOUND in %s\n",
1294                         dvp, ncp->nc_name);
1295                 vput(pvp);
1296                 error = ENOENT;
1297         }
1298         free(rbuf, M_TEMP);
1299         return (error);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Zap a namecache entry.  The ncp is unconditionally set to an unresolved
1304  * state, which disassociates it from its vnode or ncneglist.
1305  *
1306  * Then, if there are no additional references to the ncp and no children,
1307  * the ncp is removed from the topology and destroyed.  This function will
1308  * also run through the nc_parent chain and destroy parent ncps if possible.
1309  * As a side benefit, it turns out the only conditions that allow running
1310  * up the chain are also the conditions to ensure no deadlock will occur.
1311  *
1312  * References and/or children may exist if the ncp is in the middle of the
1313  * topology, preventing the ncp from being destroyed.
1314  *
1315  * This function must be called with the ncp held and locked and will unlock
1316  * and drop it during zapping.
1317  */
1318 static void
1319 cache_zap(struct namecache *ncp)
1320 {
1321         struct namecache *par;
1322
1323         /*
1324          * Disassociate the vnode or negative cache ref and set NCF_UNRESOLVED.
1325          */
1326         cache_setunresolved(ncp);
1327
1328         /*
1329          * Try to scrap the entry and possibly tail-recurse on its parent.
1330          * We only scrap unref'd (other then our ref) unresolved entries,
1331          * we do not scrap 'live' entries.
1332          */
1333         while (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1334                 /*
1335                  * Someone other then us has a ref, stop.
1336                  */
1337                 if (ncp->nc_refs > 1)
1338                         goto done;
1339
1340                 /*
1341                  * We have children, stop.
1342                  */
1343                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
1344                         goto done;
1345
1346                 /*
1347                  * Remove ncp from the topology: hash table and parent linkage.
1348                  */
1349                 if (ncp->nc_flag & NCF_HASHED) {
1350                         ncp->nc_flag &= ~NCF_HASHED;
1351                         LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
1352                 }
1353                 if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
1354                         par = cache_hold(par);
1355                         TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
1356                         ncp->nc_parent = NULL;
1357                         if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
1358                                 vdrop(par->nc_vp);
1359                 }
1360
1361                 /*
1362                  * ncp should not have picked up any refs.  Physically
1363                  * destroy the ncp.
1364                  */
1365                 KKASSERT(ncp->nc_refs == 1);
1366                 --numunres;
1367                 /* cache_unlock(ncp) not required */
1368                 ncp->nc_refs = -1;      /* safety */
1369                 if (ncp->nc_name)
1370                         free(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
1371                 free(ncp, M_VFSCACHE);
1372
1373                 /*
1374                  * Loop on the parent (it may be NULL).  Only bother looping
1375                  * if the parent has a single ref (ours), which also means
1376                  * we can lock it trivially.
1377                  */
1378                 ncp = par;
1379                 if (ncp == NULL)
1380                         return;
1381                 if (ncp->nc_refs != 1) {
1382                         cache_drop(ncp);
1383                         return;
1384                 }
1385                 KKASSERT(par->nc_exlocks == 0);
1386                 cache_lock(ncp);
1387         }
1388 done:
1389         cache_unlock(ncp);
1390         --ncp->nc_refs;
1391 }
1392
1393 static enum { CHI_LOW, CHI_HIGH } cache_hysteresis_state = CHI_LOW;
1394
1395 static __inline
1396 void
1397 cache_hysteresis(void)
1398 {
1399         /*
1400          * Don't cache too many negative hits.  We use hysteresis to reduce
1401          * the impact on the critical path.
1402          */
1403         switch(cache_hysteresis_state) {
1404         case CHI_LOW:
1405                 if (numneg > MINNEG && numneg * ncnegfactor > numcache) {
1406                         cache_cleanneg(10);
1407                         cache_hysteresis_state = CHI_HIGH;
1408                 }
1409                 break;
1410         case CHI_HIGH:
1411                 if (numneg > MINNEG * 9 / 10 && 
1412                     numneg * ncnegfactor * 9 / 10 > numcache
1413                 ) {
1414                         cache_cleanneg(10);
1415                 } else {
1416                         cache_hysteresis_state = CHI_LOW;
1417                 }
1418                 break;
1419         }
1420 }
1421
1422 /*
1423  * NEW NAMECACHE LOOKUP API
1424  *
1425  * Lookup an entry in the cache.  A locked, referenced, non-NULL 
1426  * entry is *always* returned, even if the supplied component is illegal.
1427  * The resulting namecache entry should be returned to the system with
1428  * cache_put() or cache_unlock() + cache_drop().
1429  *
1430  * namecache locks are recursive but care must be taken to avoid lock order
1431  * reversals.
1432  *
1433  * Nobody else will be able to manipulate the associated namespace (e.g.
1434  * create, delete, rename, rename-target) until the caller unlocks the
1435  * entry.
1436  *
1437  * The returned entry will be in one of three states:  positive hit (non-null
1438  * vnode), negative hit (null vnode), or unresolved (NCF_UNRESOLVED is set).
1439  * Unresolved entries must be resolved through the filesystem to associate the
1440  * vnode and/or determine whether a positive or negative hit has occured.
1441  *
1442  * It is not necessary to lock a directory in order to lock namespace under
1443  * that directory.  In fact, it is explicitly not allowed to do that.  A
1444  * directory is typically only locked when being created, renamed, or
1445  * destroyed.
1446  *
1447  * The directory (par) may be unresolved, in which case any returned child
1448  * will likely also be marked unresolved.  Likely but not guarenteed.  Since
1449  * the filesystem lookup requires a resolved directory vnode the caller is
1450  * responsible for resolving the namecache chain top-down.  This API 
1451  * specifically allows whole chains to be created in an unresolved state.
1452  */
1453 struct namecache *
1454 cache_nlookup(struct namecache *par, struct nlcomponent *nlc)
1455 {
1456         struct namecache *ncp;
1457         struct namecache *new_ncp;
1458         struct nchashhead *nchpp;
1459         u_int32_t hash;
1460         globaldata_t gd;
1461
1462         numcalls++;
1463         gd = mycpu;
1464
1465         /*
1466          * Try to locate an existing entry
1467          */
1468         hash = fnv_32_buf(nlc->nlc_nameptr, nlc->nlc_namelen, FNV1_32_INIT);
1469         hash = fnv_32_buf(&par, sizeof(par), hash);
1470         new_ncp = NULL;
1471 restart:
1472         LIST_FOREACH(ncp, (NCHHASH(hash)), nc_hash) {
1473                 numchecks++;
1474
1475                 /*
1476                  * Zap entries that have timed out.
1477                  */
1478                 if (ncp->nc_timeout && 
1479                     (int)(ncp->nc_timeout - ticks) < 0 &&
1480                     (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 &&
1481                     ncp->nc_exlocks == 0
1482                 ) {
1483                         cache_zap(cache_get(ncp));
1484                         goto restart;
1485                 }
1486
1487                 /*
1488                  * Break out if we find a matching entry.  Note that
1489                  * UNRESOLVED entries may match, but DESTROYED entries
1490                  * do not.
1491                  */
1492                 if (ncp->nc_parent == par &&
1493                     ncp->nc_nlen == nlc->nlc_namelen &&
1494                     bcmp(ncp->nc_name, nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_nlen) == 0 &&
1495                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0
1496                 ) {
1497                         if (cache_get_nonblock(ncp) == 0) {
1498                                 if (new_ncp)
1499                                         cache_free(new_ncp);
1500                                 goto found;
1501                         }
1502                         cache_get(ncp);
1503                         cache_put(ncp);
1504                         goto restart;
1505                 }
1506         }
1507
1508         /*
1509          * We failed to locate an entry, create a new entry and add it to
1510          * the cache.  We have to relookup after possibly blocking in
1511          * malloc.
1512          */
1513         if (new_ncp == NULL) {
1514                 new_ncp = cache_alloc(nlc->nlc_namelen);
1515                 goto restart;
1516         }
1517
1518         ncp = new_ncp;
1519
1520         /*
1521          * Initialize as a new UNRESOLVED entry, lock (non-blocking),
1522          * and link to the parent.  The mount point is usually inherited
1523          * from the parent unless this is a special case such as a mount
1524          * point where nlc_namelen is 0.  The caller is responsible for
1525          * setting nc_mount in that case.  If nlc_namelen is 0 nc_name will
1526          * be NULL.
1527          */
1528         if (nlc->nlc_namelen) {
1529                 bcopy(nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_name, nlc->nlc_namelen);
1530                 ncp->nc_name[nlc->nlc_namelen] = 0;
1531                 ncp->nc_mount = par->nc_mount;
1532         }
1533         nchpp = NCHHASH(hash);
1534         LIST_INSERT_HEAD(nchpp, ncp, nc_hash);
1535         ncp->nc_flag |= NCF_HASHED;
1536         cache_link_parent(ncp, par);
1537 found:
1538         /*
1539          * stats and namecache size management
1540          */
1541         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
1542                 ++gd->gd_nchstats->ncs_miss;
1543         else if (ncp->nc_vp)
1544                 ++gd->gd_nchstats->ncs_goodhits;
1545         else
1546                 ++gd->gd_nchstats->ncs_neghits;
1547         cache_hysteresis();
1548         return(ncp);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Given a locked ncp, validate that the vnode, if present, is actually
1553  * usable.  If it is not usable set the ncp to an unresolved state.
1554  */
1555 void
1556 cache_validate(struct namecache *ncp)
1557 {
1558         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1559                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1560                         cache_setunresolved(ncp);
1561         }
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Resolve an unresolved namecache entry, generally by looking it up.
1566  * The passed ncp must be locked and refd. 
1567  *
1568  * Theoretically since a vnode cannot be recycled while held, and since
1569  * the nc_parent chain holds its vnode as long as children exist, the
1570  * direct parent of the cache entry we are trying to resolve should
1571  * have a valid vnode.  If not then generate an error that we can 
1572  * determine is related to a resolver bug.
1573  *
1574  * However, if a vnode was in the middle of a recyclement when the NCP
1575  * got locked, ncp->nc_vp might point to a vnode that is about to become
1576  * invalid.  cache_resolve() handles this case by unresolving the entry
1577  * and then re-resolving it.
1578  *
1579  * Note that successful resolution does not necessarily return an error
1580  * code of 0.  If the ncp resolves to a negative cache hit then ENOENT
1581  * will be returned.
1582  */
1583 int
1584 cache_resolve(struct namecache *ncp, struct ucred *cred)
1585 {
1586         struct namecache *par;
1587         int error;
1588
1589 restart:
1590         /*
1591          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
1592          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
1593          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
1594          */
1595         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1596                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1597                         cache_setunresolved(ncp);
1598                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
1599                         return (ncp->nc_error);
1600         }
1601
1602         /*
1603          * Mount points need special handling because the parent does not
1604          * belong to the same filesystem as the ncp.
1605          */
1606         if (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT)
1607                 return (cache_resolve_mp(ncp));
1608
1609         /*
1610          * We expect an unbroken chain of ncps to at least the mount point,
1611          * and even all the way to root (but this code doesn't have to go
1612          * past the mount point).
1613          */
1614         if (ncp->nc_parent == NULL) {
1615                 printf("EXDEV case 1 %p %*.*s\n", ncp,
1616                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
1617                 ncp->nc_error = EXDEV;
1618                 return(ncp->nc_error);
1619         }
1620
1621         /*
1622          * The vp's of the parent directories in the chain are held via vhold()
1623          * due to the existance of the child, and should not disappear. 
1624          * However, there are cases where they can disappear:
1625          *
1626          *      - due to filesystem I/O errors.
1627          *      - due to NFS being stupid about tracking the namespace and
1628          *        destroys the namespace for entire directories quite often.
1629          *      - due to forced unmounts.
1630          *      - due to an rmdir (parent will be marked DESTROYED)
1631          *
1632          * When this occurs we have to track the chain backwards and resolve
1633          * it, looping until the resolver catches up to the current node.  We
1634          * could recurse here but we might run ourselves out of kernel stack
1635          * so we do it in a more painful manner.  This situation really should
1636          * not occur all that often, or if it does not have to go back too
1637          * many nodes to resolve the ncp.
1638          */
1639         while (ncp->nc_parent->nc_vp == NULL) {
1640                 /*
1641                  * This case can occur if a process is CD'd into a
1642                  * directory which is then rmdir'd.  If the parent is marked
1643                  * destroyed there is no point trying to resolve it.
1644                  */
1645                 if (ncp->nc_parent->nc_flag & NCF_DESTROYED)
1646                         return(ENOENT);
1647
1648                 par = ncp->nc_parent;
1649                 while (par->nc_parent && par->nc_parent->nc_vp == NULL)
1650                         par = par->nc_parent;
1651                 if (par->nc_parent == NULL) {
1652                         printf("EXDEV case 2 %*.*s\n",
1653                                 par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1654                         return (EXDEV);
1655                 }
1656                 printf("[diagnostic] cache_resolve: had to recurse on %*.*s\n",
1657                         par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1658                 /*
1659                  * The parent is not set in stone, ref and lock it to prevent
1660                  * it from disappearing.  Also note that due to renames it
1661                  * is possible for our ncp to move and for par to no longer
1662                  * be one of its parents.  We resolve it anyway, the loop 
1663                  * will handle any moves.
1664                  */
1665                 cache_get(par);
1666                 if (par->nc_flag & NCF_MOUNTPT) {
1667                         cache_resolve_mp(par);
1668                 } else if (par->nc_parent->nc_vp == NULL) {
1669                         printf("[diagnostic] cache_resolve: raced on %*.*s\n", par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1670                         cache_put(par);
1671                         continue;
1672                 } else if (par->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1673                         par->nc_error = VOP_NRESOLVE(par, cred);
1674                 }
1675                 if ((error = par->nc_error) != 0) {
1676                         if (par->nc_error != EAGAIN) {
1677                                 printf("EXDEV case 3 %*.*s error %d\n",
1678                                     par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name,
1679                                     par->nc_error);
1680                                 cache_put(par);
1681                                 return(error);
1682                         }
1683                         printf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN par %p %*.*s\n",
1684                                 par, par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
1685                 }
1686                 cache_put(par);
1687                 /* loop */
1688         }
1689
1690         /*
1691          * Call VOP_NRESOLVE() to get the vp, then scan for any disconnected
1692          * ncp's and reattach them.  If this occurs the original ncp is marked
1693          * EAGAIN to force a relookup.
1694          *
1695          * NOTE: in order to call VOP_NRESOLVE(), the parent of the passed
1696          * ncp must already be resolved.
1697          */
1698         KKASSERT((ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) == 0);
1699         ncp->nc_error = VOP_NRESOLVE(ncp, cred);
1700         /*vop_nresolve(*ncp->nc_parent->nc_vp->v_ops, ncp, cred);*/
1701         if (ncp->nc_error == EAGAIN) {
1702                 printf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN ncp %p %*.*s\n",
1703                         ncp, ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
1704                 goto restart;
1705         }
1706         return(ncp->nc_error);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Resolve the ncp associated with a mount point.  Such ncp's almost always
1711  * remain resolved and this routine is rarely called.  NFS MPs tends to force
1712  * re-resolution more often due to its mac-truck-smash-the-namecache
1713  * method of tracking namespace changes.
1714  *
1715  * The semantics for this call is that the passed ncp must be locked on
1716  * entry and will be locked on return.  However, if we actually have to
1717  * resolve the mount point we temporarily unlock the entry in order to
1718  * avoid race-to-root deadlocks due to e.g. dead NFS mounts.  Because of
1719  * the unlock we have to recheck the flags after we relock.
1720  */
1721 static int
1722 cache_resolve_mp(struct namecache *ncp)
1723 {
1724         struct vnode *vp;
1725         struct mount *mp = ncp->nc_mount;
1726         int error;
1727
1728         KKASSERT(mp != NULL);
1729
1730         /*
1731          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
1732          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
1733          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
1734          */
1735         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1736                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1737                         cache_setunresolved(ncp);
1738         }
1739
1740         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1741                 cache_unlock(ncp);
1742                 while (vfs_busy(mp, 0, curthread))
1743                         ;
1744                 error = VFS_ROOT(mp, &vp);
1745                 cache_lock(ncp);
1746
1747                 /*
1748                  * recheck the ncp state after relocking.
1749                  */
1750                 if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
1751                         ncp->nc_error = error;
1752                         if (error == 0) {
1753                                 cache_setvp(ncp, vp);
1754                                 vput(vp);
1755                         } else {
1756                                 printf("[diagnostic] cache_resolve_mp: failed to resolve mount %p\n", mp);
1757                                 cache_setvp(ncp, NULL);
1758                         }
1759                 } else if (error == 0) {
1760                         vput(vp);
1761                 }
1762                 vfs_unbusy(mp, curthread);
1763         }
1764         return(ncp->nc_error);
1765 }
1766
1767 void
1768 cache_cleanneg(int count)
1769 {
1770         struct namecache *ncp;
1771
1772         /*
1773          * Automode from the vnlru proc - clean out 10% of the negative cache
1774          * entries.
1775          */
1776         if (count == 0)
1777                 count = numneg / 10 + 1;
1778
1779         /*
1780          * Attempt to clean out the specified number of negative cache
1781          * entries.
1782          */
1783         while (count) {
1784                 ncp = TAILQ_FIRST(&ncneglist);
1785                 if (ncp == NULL) {
1786                         KKASSERT(numneg == 0);
1787                         break;
1788                 }
1789                 TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
1790                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
1791                 if (cache_get_nonblock(ncp) == 0)
1792                         cache_zap(ncp);
1793                 --count;
1794         }
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Rehash a ncp.  Rehashing is typically required if the name changes (should
1799  * not generally occur) or the parent link changes.  This function will
1800  * unhash the ncp if the ncp is no longer hashable.
1801  */
1802 static void
1803 cache_rehash(struct namecache *ncp)
1804 {
1805         struct nchashhead *nchpp;
1806         u_int32_t hash;
1807
1808         if (ncp->nc_flag & NCF_HASHED) {
1809                 ncp->nc_flag &= ~NCF_HASHED;
1810                 LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
1811         }
1812         if (ncp->nc_nlen && ncp->nc_parent) {
1813                 hash = fnv_32_buf(ncp->nc_name, ncp->nc_nlen, FNV1_32_INIT);
1814                 hash = fnv_32_buf(&ncp->nc_parent, 
1815                                         sizeof(ncp->nc_parent), hash);
1816                 nchpp = NCHHASH(hash);
1817                 LIST_INSERT_HEAD(nchpp, ncp, nc_hash);
1818                 ncp->nc_flag |= NCF_HASHED;
1819         }
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Name cache initialization, from vfsinit() when we are booting
1824  */
1825 void
1826 nchinit(void)
1827 {
1828         int i;
1829         globaldata_t gd;
1830
1831         /* initialise per-cpu namecache effectiveness statistics. */
1832         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
1833                 gd = globaldata_find(i);
1834                 gd->gd_nchstats = &nchstats[i];
1835         }
1836         TAILQ_INIT(&ncneglist);
1837         nchashtbl = hashinit(desiredvnodes*2, M_VFSCACHE, &nchash);
1838         nclockwarn = 1 * hz;
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Called from start_init() to bootstrap the root filesystem.  Returns
1843  * a referenced, unlocked namecache record.
1844  */
1845 struct namecache *
1846 cache_allocroot(struct mount *mp, struct vnode *vp)
1847 {
1848         struct namecache *ncp = cache_alloc(0);
1849
1850         ncp->nc_flag |= NCF_MOUNTPT | NCF_ROOT;
1851         ncp->nc_mount = mp;
1852         cache_setvp(ncp, vp);
1853         return(ncp);
1854 }
1855
1856 /*
1857  * vfs_cache_setroot()
1858  *
1859  *      Create an association between the root of our namecache and
1860  *      the root vnode.  This routine may be called several times during
1861  *      booting.
1862  *
1863  *      If the caller intends to save the returned namecache pointer somewhere
1864  *      it must cache_hold() it.
1865  */
1866 void
1867 vfs_cache_setroot(struct vnode *nvp, struct namecache *ncp)
1868 {
1869         struct vnode *ovp;
1870         struct namecache *oncp;
1871
1872         ovp = rootvnode;
1873         oncp = rootncp;
1874         rootvnode = nvp;
1875         rootncp = ncp;
1876
1877         if (ovp)
1878                 vrele(ovp);
1879         if (oncp)
1880                 cache_drop(oncp);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * XXX OLD API COMPAT FUNCTION.  This really messes up the new namecache
1885  * topology and is being removed as quickly as possible.  The new VOP_N*()
1886  * API calls are required to make specific adjustments using the supplied
1887  * ncp pointers rather then just bogusly purging random vnodes.
1888  *
1889  * Invalidate all namecache entries to a particular vnode as well as 
1890  * any direct children of that vnode in the namecache.  This is a 
1891  * 'catch all' purge used by filesystems that do not know any better.
1892  *
1893  * A new vnode v_id is generated.  Note that no vnode will ever have a
1894  * v_id of 0.
1895  *
1896  * Note that the linkage between the vnode and its namecache entries will
1897  * be removed, but the namecache entries themselves might stay put due to
1898  * active references from elsewhere in the system or due to the existance of
1899  * the children.   The namecache topology is left intact even if we do not
1900  * know what the vnode association is.  Such entries will be marked
1901  * NCF_UNRESOLVED.
1902  *
1903  * XXX: Only time and the size of v_id prevents this from failing:
1904  * XXX: In theory we should hunt down all (struct vnode*, v_id)
1905  * XXX: soft references and nuke them, at least on the global
1906  * XXX: v_id wraparound.  The period of resistance can be extended
1907  * XXX: by incrementing each vnodes v_id individually instead of
1908  * XXX: using the global v_id.
1909  *
1910  * Does not support NCP_FSMID accumulation on invalidation (retflags is
1911  * not used).
1912  */
1913 void
1914 cache_purge(struct vnode *vp)
1915 {
1916         static u_long nextid;
1917         int retflags = 0;
1918
1919         cache_inval_vp(vp, CINV_DESTROY | CINV_CHILDREN, &retflags);
1920
1921         /*
1922          * Calculate a new unique id for ".." handling
1923          */
1924         do {
1925                 nextid++;
1926         } while (nextid == vp->v_id || nextid == 0);
1927         vp->v_id = nextid;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Flush all entries referencing a particular filesystem.
1932  *
1933  * Since we need to check it anyway, we will flush all the invalid
1934  * entries at the same time.
1935  */
1936 void
1937 cache_purgevfs(struct mount *mp)
1938 {
1939         struct nchashhead *nchpp;
1940         struct namecache *ncp, *nnp;
1941
1942         /*
1943          * Scan hash tables for applicable entries.
1944          */
1945         for (nchpp = &nchashtbl[nchash]; nchpp >= nchashtbl; nchpp--) {
1946                 ncp = LIST_FIRST(nchpp);
1947                 if (ncp)
1948                         cache_hold(ncp);
1949                 while (ncp) {
1950                         nnp = LIST_NEXT(ncp, nc_hash);
1951                         if (nnp)
1952                                 cache_hold(nnp);
1953                         if (ncp->nc_mount == mp) {
1954                                 cache_lock(ncp);
1955                                 cache_zap(ncp);
1956                         } else {
1957                                 cache_drop(ncp);
1958                         }
1959                         ncp = nnp;
1960                 }
1961         }
1962 }
1963
1964 static int disablecwd;
1965 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablecwd, CTLFLAG_RW, &disablecwd, 0, "");
1966
1967 static u_long numcwdcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdcalls, &numcwdcalls);
1968 static u_long numcwdfail1; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail1, &numcwdfail1);
1969 static u_long numcwdfail2; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail2, &numcwdfail2);
1970 static u_long numcwdfail3; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail3, &numcwdfail3);
1971 static u_long numcwdfail4; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfail4, &numcwdfail4);
1972 static u_long numcwdfound; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcwdfound, &numcwdfound);
1973
1974 int
1975 __getcwd(struct __getcwd_args *uap)
1976 {
1977         int buflen;
1978         int error;
1979         char *buf;
1980         char *bp;
1981
1982         if (disablecwd)
1983                 return (ENODEV);
1984
1985         buflen = uap->buflen;
1986         if (buflen < 2)
1987                 return (EINVAL);
1988         if (buflen > MAXPATHLEN)
1989                 buflen = MAXPATHLEN;
1990
1991         buf = malloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
1992         bp = kern_getcwd(buf, buflen, &error);
1993         if (error == 0)
1994                 error = copyout(bp, uap->buf, strlen(bp) + 1);
1995         free(buf, M_TEMP);
1996         return (error);
1997 }
1998
1999 char *
2000 kern_getcwd(char *buf, size_t buflen, int *error)
2001 {
2002         struct proc *p = curproc;
2003         char *bp;
2004         int i, slash_prefixed;
2005         struct filedesc *fdp;
2006         struct namecache *ncp;
2007
2008         numcwdcalls++;
2009         bp = buf;
2010         bp += buflen - 1;
2011         *bp = '\0';
2012         fdp = p->p_fd;
2013         slash_prefixed = 0;
2014
2015         ncp = fdp->fd_ncdir;
2016         while (ncp && ncp != fdp->fd_nrdir && (ncp->nc_flag & NCF_ROOT) == 0) {
2017                 if (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) {
2018                         if (ncp->nc_mount == NULL) {
2019                                 *error = EBADF;         /* forced unmount? */
2020                                 return(NULL);
2021                         }
2022                         ncp = ncp->nc_parent;
2023                         continue;
2024                 }
2025                 for (i = ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
2026                         if (bp == buf) {
2027                                 numcwdfail4++;
2028                                 *error = ENOMEM;
2029                                 return(NULL);
2030                         }
2031                         *--bp = ncp->nc_name[i];
2032                 }
2033                 if (bp == buf) {
2034                         numcwdfail4++;
2035                         *error = ENOMEM;
2036                         return(NULL);
2037                 }
2038                 *--bp = '/';
2039                 slash_prefixed = 1;
2040                 ncp = ncp->nc_parent;
2041         }
2042         if (ncp == NULL) {
2043                 numcwdfail2++;
2044                 *error = ENOENT;
2045                 return(NULL);
2046         }
2047         if (!slash_prefixed) {
2048                 if (bp == buf) {
2049                         numcwdfail4++;
2050                         *error = ENOMEM;
2051                         return(NULL);
2052                 }
2053                 *--bp = '/';
2054         }
2055         numcwdfound++;
2056         *error = 0;
2057         return (bp);
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Thus begins the fullpath magic.
2062  */
2063
2064 #undef STATNODE
2065 #define STATNODE(name)                                                  \
2066         static u_int name;                                              \
2067         SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, &name, 0, "")
2068
2069 static int disablefullpath;
2070 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablefullpath, CTLFLAG_RW,
2071     &disablefullpath, 0, "");
2072
2073 STATNODE(numfullpathcalls);
2074 STATNODE(numfullpathfail1);
2075 STATNODE(numfullpathfail2);
2076 STATNODE(numfullpathfail3);
2077 STATNODE(numfullpathfail4);
2078 STATNODE(numfullpathfound);
2079
2080 int
2081 cache_fullpath(struct proc *p, struct namecache *ncp, char **retbuf, char **freebuf)
2082 {
2083         char *bp, *buf;
2084         int i, slash_prefixed;
2085         struct namecache *fd_nrdir;
2086
2087         numfullpathcalls--;
2088
2089         buf = malloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
2090         bp = buf + MAXPATHLEN - 1;
2091         *bp = '\0';
2092         if (p != NULL)
2093                 fd_nrdir = p->p_fd->fd_nrdir;
2094         else
2095                 fd_nrdir = NULL;
2096         slash_prefixed = 0;
2097         while (ncp && ncp != fd_nrdir && (ncp->nc_flag & NCF_ROOT) == 0) {
2098                 if (ncp->nc_flag & NCF_MOUNTPT) {
2099                         if (ncp->nc_mount == NULL) {
2100                                 free(buf, M_TEMP);
2101                                 return(EBADF);
2102                         }
2103                         ncp = ncp->nc_parent;
2104                         continue;
2105                 }
2106                 for (i = ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
2107                         if (bp == buf) {
2108                                 numfullpathfail4++;
2109                                 free(buf, M_TEMP);
2110                                 return(ENOMEM);
2111                         }
2112                         *--bp = ncp->nc_name[i];
2113                 }
2114                 if (bp == buf) {
2115                         numfullpathfail4++;
2116                         free(buf, M_TEMP);
2117                         return(ENOMEM);
2118                 }
2119                 *--bp = '/';
2120                 slash_prefixed = 1;
2121                 ncp = ncp->nc_parent;
2122         }
2123         if (ncp == NULL) {
2124                 numfullpathfail2++;
2125                 free(buf, M_TEMP);
2126                 return(ENOENT);
2127         }
2128         if (p != NULL && (ncp->nc_flag & NCF_ROOT) && ncp != fd_nrdir) {
2129                 bp = buf + MAXPATHLEN - 1;
2130                 *bp = '\0';
2131                 slash_prefixed = 0;
2132         }
2133         if (!slash_prefixed) {
2134                 if (bp == buf) {
2135                         numfullpathfail4++;
2136                         free(buf, M_TEMP);
2137                         return(ENOMEM);
2138                 }
2139                 *--bp = '/';
2140         }
2141         numfullpathfound++;
2142         *retbuf = bp; 
2143         *freebuf = buf;
2144
2145         return(0);
2146 }
2147
2148 int
2149 vn_fullpath(struct proc *p, struct vnode *vn, char **retbuf, char **freebuf) 
2150 {
2151         struct namecache *ncp;
2152
2153         numfullpathcalls++;
2154         if (disablefullpath)
2155                 return (ENODEV);
2156
2157         if (p == NULL)
2158                 return (EINVAL);
2159
2160         /* vn is NULL, client wants us to use p->p_textvp */
2161         if (vn == NULL) {
2162                 if ((vn = p->p_textvp) == NULL)
2163                         return (EINVAL);
2164         }
2165         TAILQ_FOREACH(ncp, &vn->v_namecache, nc_vnode) {
2166                 if (ncp->nc_nlen)
2167                         break;
2168         }
2169         if (ncp == NULL)
2170                 return (EINVAL);
2171
2172         numfullpathcalls--;
2173         return(cache_fullpath(p, ncp, retbuf, freebuf));
2174 }