7383c55a372e46a93d73c749fa85d8cef45d8336
[dragonfly.git] / 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  */
41
42 /*
43  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
44  */
45 #ifndef DIAGNOSTIC
46 #define DIAGNOSTIC
47 #endif
48 #ifndef DEBUG
49 #define DEBUG
50 #endif
51
52 #include <sys/param.h>
53 #include <sys/kernel.h>
54 #include <sys/systm.h>
55 #include <sys/buf.h>
56 #include <sys/malloc.h>
57 #include <sys/mount.h>
58 #include <sys/proc.h>
59 #include <sys/syslog.h>
60 #include <sys/vnode.h>
61 #include <sys/conf.h>
62 #include <machine/inttypes.h>
63 #include "dir.h"
64 #include "quota.h"
65 #include "inode.h"
66 #include "ufsmount.h"
67 #include "fs.h"
68 #include "softdep.h"
69 #include "ffs_extern.h"
70 #include "ufs_extern.h"
71
72 #include <sys/buf2.h>
73 #include <sys/lock.h>
74
75 /*
76  * These definitions need to be adapted to the system to which
77  * this file is being ported.
78  */
79 /*
80  * malloc types defined for the softdep system.
81  */
82 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
83 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
84 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
85 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
86 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
87 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
88 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
89 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
90 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
91 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
92 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
93 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
94 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
95
96 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
97
98 #define D_PAGEDEP       0
99 #define D_INODEDEP      1
100 #define D_NEWBLK        2
101 #define D_BMSAFEMAP     3
102 #define D_ALLOCDIRECT   4
103 #define D_INDIRDEP      5
104 #define D_ALLOCINDIR    6
105 #define D_FREEFRAG      7
106 #define D_FREEBLKS      8
107 #define D_FREEFILE      9
108 #define D_DIRADD        10
109 #define D_MKDIR         11
110 #define D_DIRREM        12
111 #define D_LAST          D_DIRREM
112
113 /* 
114  * translate from workitem type to memory type
115  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
116  */
117 static struct malloc_type *memtype[] = {
118         M_PAGEDEP,
119         M_INODEDEP,
120         M_NEWBLK,
121         M_BMSAFEMAP,
122         M_ALLOCDIRECT,
123         M_INDIRDEP,
124         M_ALLOCINDIR,
125         M_FREEFRAG,
126         M_FREEBLKS,
127         M_FREEFILE,
128         M_DIRADD,
129         M_MKDIR,
130         M_DIRREM
131 };
132
133 #define DtoM(type) (memtype[type])
134
135 /*
136  * Names of malloc types.
137  */
138 #define TYPENAME(type)  \
139         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
140 /*
141  * End system adaptaion definitions.
142  */
143
144 /*
145  * Internal function prototypes.
146  */
147 static  void softdep_error(char *, int);
148 static  void drain_output(struct vnode *, int);
149 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
150 static  void clear_remove(struct thread *);
151 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
152 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
153             struct diraddhd *);
154 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
155 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
156 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
157 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
158 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
159 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
160 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
161 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
162 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
163 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
164 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
165 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
166             struct inode *, int, struct dirrem **);
167 static  void free_diradd(struct diradd *);
168 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
169 static  int indir_trunc (struct inode *, off_t, int, ufs_lbn_t, long *);
170 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
171 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
172             struct allocdirect *, int);
173 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
174 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
175 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
176 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
177 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
178             struct allocindir *);
179 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
180             ufs_daddr_t);
181 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
182 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
183 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
184             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
185 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
186 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
187             struct newblk **);
188 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
189 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
190             struct pagedep **);
191 static  int request_cleanup(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 static  int softdep_checkread(struct buf *bp);
206 static  int softdep_checkwrite(struct buf *bp);
207
208 static struct bio_ops softdep_bioops = {
209         .io_start = softdep_disk_io_initiation,
210         .io_complete = softdep_disk_write_complete,
211         .io_deallocate = softdep_deallocate_dependencies,
212         .io_fsync = softdep_fsync,
213         .io_sync = softdep_process_worklist,
214         .io_movedeps = softdep_move_dependencies,
215         .io_countdeps = softdep_count_dependencies,
216         .io_checkread = softdep_checkread,
217         .io_checkwrite = softdep_checkwrite
218 };
219
220 /*
221  * Locking primitives.
222  */
223 static  void acquire_lock(struct lock *);
224 static  void free_lock(struct lock *);
225 #ifdef INVARIANTS
226 static  int lock_held(struct lock *);
227 #endif
228
229 static struct lock lk;
230
231 #define ACQUIRE_LOCK(lkp)               acquire_lock(lkp)
232 #define FREE_LOCK(lkp)                  free_lock(lkp)
233
234 static void
235 acquire_lock(struct lock *lkp)
236 {
237         lockmgr(lkp, LK_EXCLUSIVE);
238 }
239
240 static void
241 free_lock(struct lock *lkp)
242 {
243         lockmgr(lkp, LK_RELEASE);
244 }
245
246 #ifdef INVARIANTS
247 static int
248 lock_held(struct lock *lkp) 
249 {
250         return lockinuse(lkp);
251 }
252 #endif
253
254 /*
255  * Place holder for real semaphores.
256  */
257 struct sema {
258         int     value;
259         thread_t holder;
260         char    *name;
261         int     timo;
262         struct spinlock spin;
263 };
264 static  void sema_init(struct sema *, char *, int);
265 static  int sema_get(struct sema *, struct lock *);
266 static  void sema_release(struct sema *, struct lock *);
267
268 #define NOHOLDER        ((struct thread *) -1)
269
270 static void
271 sema_init(struct sema *semap, char *name, int timo)
272 {
273         semap->holder = NOHOLDER;
274         semap->value = 0;
275         semap->name = name;
276         semap->timo = timo;
277         spin_init(&semap->spin, "ufssema");
278 }
279
280 /*
281  * Obtain exclusive access, semaphore is protected by the interlock.
282  * If interlock is NULL we must protect the semaphore ourselves.
283  */
284 static int
285 sema_get(struct sema *semap, struct lock *interlock)
286 {
287         int rv;
288
289         if (interlock) {
290                 if (semap->value > 0) {
291                         ++semap->value;         /* serves as wakeup flag */
292                         lksleep(semap, interlock, 0,
293                                 semap->name, semap->timo);
294                         rv = 0;
295                 } else {
296                         semap->value = 1;       /* serves as owned flag */
297                         semap->holder = curthread;
298                         rv = 1;
299                 }
300         } else {
301                 spin_lock(&semap->spin);
302                 if (semap->value > 0) {
303                         ++semap->value;         /* serves as wakeup flag */
304                         ssleep(semap, &semap->spin, 0,
305                                 semap->name, semap->timo);
306                         spin_unlock(&semap->spin);
307                         rv = 0;
308                 } else {
309                         semap->value = 1;       /* serves as owned flag */
310                         semap->holder = curthread;
311                         spin_unlock(&semap->spin);
312                         rv = 1;
313                 }
314         }
315         return (rv);
316 }
317
318 static void
319 sema_release(struct sema *semap, struct lock *lk)
320 {
321         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread)
322                 panic("sema_release: not held");
323         if (lk) {
324                 semap->holder = NOHOLDER;
325                 if (--semap->value > 0) {
326                         semap->value = 0;
327                         wakeup(semap);
328                 }
329         } else {
330                 spin_lock(&semap->spin);
331                 semap->holder = NOHOLDER;
332                 if (--semap->value > 0) {
333                         semap->value = 0;
334                         spin_unlock(&semap->spin);
335                         wakeup(semap);
336                 } else {
337                         spin_unlock(&semap->spin);
338                 }
339         }
340 }
341
342 /*
343  * Worklist queue management.
344  * These routines require that the lock be held.
345  */
346 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
347 static  void worklist_remove(struct worklist *);
348 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
349
350 #define WORKLIST_INSERT_BP(bp, item) do {       \
351         (bp)->b_ops = &softdep_bioops;          \
352         worklist_insert(&(bp)->b_dep, item);    \
353 } while (0)
354
355 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
356 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
357 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
358
359 static void
360 worklist_insert(struct workhead *head, struct worklist *item)
361 {
362         KKASSERT(lock_held(&lk));
363
364         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
365                 panic("worklist_insert: already on list");
366         }
367         item->wk_state |= ONWORKLIST;
368         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
369 }
370
371 static void
372 worklist_remove(struct worklist *item)
373 {
374
375         KKASSERT(lock_held(&lk));
376         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) 
377                 panic("worklist_remove: not on list");
378         
379         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
380         LIST_REMOVE(item, wk_list);
381 }
382
383 static void
384 workitem_free(struct worklist *item, int type)
385 {
386
387         if (item->wk_state & ONWORKLIST) 
388                 panic("workitem_free: still on list");
389         if (item->wk_type != type) 
390                 panic("workitem_free: type mismatch");
391
392         kfree(item, DtoM(type));
393 }
394
395 /*
396  * Workitem queue management
397  */
398 static struct workhead softdep_workitem_pending;
399 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
400 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
401 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
402 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
403 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
404 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
405 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
406 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
407 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
408 #define FLUSH_INODES    1
409 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
410 #define FLUSH_REMOVE    2
411 /*
412  * runtime statistics
413  */
414 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
415 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
416 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
417 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
418 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
419 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
420 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
421 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
422 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
423 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
424 #ifdef DEBUG
425 #include <vm/vm.h>
426 #include <sys/sysctl.h>
427 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0,
428     "Maximum soft dependencies before slowdown occurs");
429 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0,
430     "Ticks to delay before allocating during slowdown");
431 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,
432     "Number of worklist cleanups");
433 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,
434     "Number of times block limit neared");
435 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,
436     "Number of times inode limit neared");
437 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0,
438     "Number of times block slowdown imposed");
439 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0,
440     "Number of times inode slowdown imposed ");
441 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0,
442     "Number of synchronous slowdowns imposed");
443 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0,
444     "Bufs redirtied as indir ptrs not written");
445 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0,
446     "Bufs redirtied as inode bitmap not written");
447 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0,
448     "Bufs redirtied as direct ptrs not written");
449 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0,
450     "Bufs redirtied as dir entry cannot write");
451 #endif /* DEBUG */
452
453 /*
454  * Add an item to the end of the work queue.
455  * This routine requires that the lock be held.
456  * This is the only routine that adds items to the list.
457  * The following routine is the only one that removes items
458  * and does so in order from first to last.
459  */
460 static void
461 add_to_worklist(struct worklist *wk)
462 {
463         static struct worklist *worklist_tail;
464
465         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
466                 panic("add_to_worklist: already on list");
467         }
468         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
469         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
470                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
471         else
472                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
473         worklist_tail = wk;
474         num_on_worklist += 1;
475 }
476
477 /*
478  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
479  *
480  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
481  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
482  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
483  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
484  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
485  *
486  * bioops callback - hold io_token
487  */
488 static int 
489 softdep_process_worklist(struct mount *matchmnt)
490 {
491         thread_t td = curthread;
492         int matchcnt, loopcount;
493         int starttime;
494
495         ACQUIRE_LOCK(&lk);
496
497         /*
498          * Record the process identifier of our caller so that we can give
499          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
500          */
501         filesys_syncer = td;
502         matchcnt = 0;
503
504         /*
505          * There is no danger of having multiple processes run this
506          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
507          * is in operation to get an accurate count of the number of items
508          * related to its mount point that are in the list.
509          */
510         if (matchmnt == NULL) {
511                 if (softdep_worklist_busy < 0) {
512                         matchcnt = -1;
513                         goto done;
514                 }
515                 softdep_worklist_busy += 1;
516         }
517
518         /*
519          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
520          */
521         if (req_clear_inodedeps) {
522                 clear_inodedeps(td);
523                 req_clear_inodedeps -= 1;
524                 wakeup_one(&proc_waiting);
525         }
526         if (req_clear_remove) {
527                 clear_remove(td);
528                 req_clear_remove -= 1;
529                 wakeup_one(&proc_waiting);
530         }
531         loopcount = 1;
532         starttime = ticks;
533         while (num_on_worklist > 0) {
534                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
535
536                 /*
537                  * If a umount operation wants to run the worklist
538                  * accurately, abort.
539                  */
540                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
541                         matchcnt = -1;
542                         break;
543                 }
544
545                 /*
546                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
547                  */
548                 if (req_clear_inodedeps) {
549                         clear_inodedeps(td);
550                         req_clear_inodedeps -= 1;
551                         wakeup_one(&proc_waiting);
552                 }
553                 if (req_clear_remove) {
554                         clear_remove(td);
555                         req_clear_remove -= 1;
556                         wakeup_one(&proc_waiting);
557                 }
558                 /*
559                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
560                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
561                  */
562                 if (loopcount++ % 128 == 0) {
563                         FREE_LOCK(&lk);
564                         bwillinode(1);
565                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
566                 }
567
568                 /*
569                  * Never allow processing to run for more than one
570                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
571                  * excessively backlogged.
572                  *
573                  * Use ticks to avoid boundary condition w/time_second or
574                  * time_uptime.
575                  */
576                 if ((ticks - starttime) > hz && matchmnt == NULL) {
577                         matchcnt = -1;
578                         break;
579                 }
580         }
581         if (matchmnt == NULL) {
582                 --softdep_worklist_busy;
583                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
584                         wakeup(&softdep_worklist_req);
585         }
586 done:
587         FREE_LOCK(&lk);
588         return (matchcnt);
589 }
590
591 /*
592  * Process one item on the worklist.
593  */
594 static int
595 process_worklist_item(struct mount *matchmnt, int flags)
596 {
597         struct ufsmount *ump;
598         struct worklist *wk;
599         struct dirrem *dirrem;
600         struct fs *matchfs;
601         struct vnode *vp;
602         int matchcnt = 0;
603
604         KKASSERT(lock_held(&lk));
605
606         matchfs = NULL;
607         if (matchmnt != NULL)
608                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
609
610         /*
611          * Normally we just process each item on the worklist in order.
612          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
613          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
614          * vnodes are resident and locked.
615          */
616         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
617                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
618                         break;
619                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
620                 ump = VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt);
621                 lwkt_gettoken(&ump->um_mountp->mnt_token);
622                 vp = ufs_ihashlookup(ump, ump->um_dev, dirrem->dm_oldinum);
623                 lwkt_reltoken(&ump->um_mountp->mnt_token);
624                 if (vp == NULL || !vn_islocked(vp))
625                         break;
626         }
627         if (wk == NULL) {
628                 return (0);
629         }
630         WORKLIST_REMOVE(wk);
631         num_on_worklist -= 1;
632         FREE_LOCK(&lk);
633         switch (wk->wk_type) {
634         case D_DIRREM:
635                 /* removal of a directory entry */
636                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
637                         matchcnt += 1;
638                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
639                 break;
640
641         case D_FREEBLKS:
642                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
643                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
644                         matchcnt += 1;
645                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
646                 break;
647
648         case D_FREEFRAG:
649                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
650                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
651                         matchcnt += 1;
652                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
653                 break;
654
655         case D_FREEFILE:
656                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
657                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
658                         matchcnt += 1;
659                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
660                 break;
661
662         default:
663                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
664                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
665                 /* NOTREACHED */
666         }
667         ACQUIRE_LOCK(&lk);
668         return (matchcnt);
669 }
670
671 /*
672  * Move dependencies from one buffer to another.
673  *
674  * bioops callback - hold io_token
675  */
676 static void
677 softdep_move_dependencies(struct buf *oldbp, struct buf *newbp)
678 {
679         struct worklist *wk, *wktail;
680
681         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
682                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
683         wktail = NULL;
684         ACQUIRE_LOCK(&lk);
685         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
686                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
687                 if (wktail == NULL)
688                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
689                 else
690                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
691                 wktail = wk;
692                 newbp->b_ops = &softdep_bioops;
693         }
694         FREE_LOCK(&lk);
695 }
696
697 /*
698  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
699  */
700 int
701 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags)
702 {
703         struct vnode *devvp;
704         int error, loopcnt;
705
706         /*
707          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
708          */
709         ACQUIRE_LOCK(&lk);
710         while (softdep_worklist_busy != 0) {
711                 softdep_worklist_req += 1;
712                 lksleep(&softdep_worklist_req, &lk, 0, "softflush", 0);
713                 softdep_worklist_req -= 1;
714         }
715         softdep_worklist_busy = -1;
716         FREE_LOCK(&lk);
717
718         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0) {
719                 softdep_worklist_busy = 0;
720                 if (softdep_worklist_req)
721                         wakeup(&softdep_worklist_req);
722                 return (error);
723         }
724         /*
725          * Alternately flush the block device associated with the mount
726          * point and process any dependencies that the flushing
727          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
728          * but we give it a few extra just to be sure.
729          */
730         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
731         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
732                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
733                         loopcnt--;
734                         /*
735                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
736                          * as part of the cleanup operations.
737                          */
738                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0)
739                                 break;
740                         /*
741                          * If we still found nothing to do, we are really done.
742                          */
743                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
744                                 break;
745                 }
746                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
747                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, 0);
748                 vn_unlock(devvp);
749                 if (error)
750                         break;
751         }
752         ACQUIRE_LOCK(&lk);
753         softdep_worklist_busy = 0;
754         if (softdep_worklist_req) 
755                 wakeup(&softdep_worklist_req);
756         FREE_LOCK(&lk);
757
758         /*
759          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
760          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
761          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
762          */
763         if (loopcnt == 0) {
764                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
765                         panic("softdep_flushfiles: looping");
766                 error = EBUSY;
767         }
768         return (error);
769 }
770
771 /*
772  * Structure hashing.
773  * 
774  * There are three types of structures that can be looked up:
775  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
776  *         and logical block.
777  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
778  *      3) newblk structures identified by mount point and
779  *         physical block number.
780  *
781  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
782  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
783  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
784  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
785  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
786  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
787  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
788  * their allocdirect or allocindir structure.
789  *
790  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
791  * an existing entry is not found.
792  */
793 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
794 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
795
796 /*
797  * Structures and routines associated with pagedep caching.
798  */
799 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
800 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
801 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
802         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
803             pagedep_hash])
804 static struct sema pagedep_in_progress;
805
806 /*
807  * Helper routine for pagedep_lookup()
808  */
809 static __inline
810 struct pagedep *
811 pagedep_find(struct pagedep_hashhead *pagedephd, ino_t ino, ufs_lbn_t lbn,
812              struct mount *mp)
813 {
814         struct pagedep *pagedep;
815
816         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
817                 if (ino == pagedep->pd_ino &&
818                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
819                     mp == pagedep->pd_mnt) {
820                         return (pagedep);
821                 }
822         }
823         return(NULL);
824 }
825
826 /*
827  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
828  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
829  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
830  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
831  */
832 static int
833 pagedep_lookup(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn, int flags,
834                struct pagedep **pagedeppp)
835 {
836         struct pagedep *pagedep;
837         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
838         struct mount *mp;
839         int i;
840
841         KKASSERT(lock_held(&lk));
842         
843         mp = ITOV(ip)->v_mount;
844         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
845 top:
846         *pagedeppp = pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp);
847         if (*pagedeppp)
848                 return(1);
849         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
850                 return (0);
851         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) 
852                 goto top;
853
854         FREE_LOCK(&lk);
855         pagedep = kmalloc(sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
856                           M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
857         ACQUIRE_LOCK(&lk);
858         if (pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp)) {
859                 kprintf("pagedep_lookup: blocking race avoided\n");
860                 sema_release(&pagedep_in_progress, &lk);
861                 kfree(pagedep, M_PAGEDEP);
862                 goto top;
863         }
864
865         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
866         pagedep->pd_mnt = mp;
867         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
868         pagedep->pd_lbn = lbn;
869         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
870         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
871         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
872                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
873         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
874         sema_release(&pagedep_in_progress, &lk);
875         *pagedeppp = pagedep;
876         return (0);
877 }
878
879 /*
880  * Structures and routines associated with inodedep caching.
881  */
882 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
883 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
884 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
885 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
886       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
887 static struct sema inodedep_in_progress;
888
889 /*
890  * Helper routine for inodedep_lookup()
891  */
892 static __inline
893 struct inodedep *
894 inodedep_find(struct inodedep_hashhead *inodedephd, struct fs *fs, ino_t inum)
895 {
896         struct inodedep *inodedep;
897
898         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash) {
899                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
900                         return(inodedep);
901         }
902         return (NULL);
903 }
904
905 /*
906  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
907  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
908  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
909  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
910  */
911 static int
912 inodedep_lookup(struct fs *fs, ino_t inum, int flags,
913                 struct inodedep **inodedeppp)
914 {
915         struct inodedep *inodedep;
916         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
917
918         KKASSERT(lock_held(&lk));
919
920         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
921 top:
922         *inodedeppp = inodedep_find(inodedephd, fs, inum);
923         if (*inodedeppp)
924                 return (1);
925         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
926                 return (0);
927
928         /*
929          * If we are over our limit, try to improve the situation.
930          */
931         if (num_inodedep > max_softdeps / 2)
932                 speedup_syncer(NULL);
933         if (num_inodedep > max_softdeps &&
934             (flags & NODELAY) == 0 &&
935             request_cleanup(FLUSH_INODES)) {
936                 goto top;
937         }
938         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) 
939                 goto top;
940         
941         FREE_LOCK(&lk);
942         inodedep = kmalloc(sizeof(struct inodedep), M_INODEDEP,
943                            M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
944         ACQUIRE_LOCK(&lk);
945         if (inodedep_find(inodedephd, fs, inum)) {
946                 kprintf("inodedep_lookup: blocking race avoided\n");
947                 sema_release(&inodedep_in_progress, &lk);
948                 kfree(inodedep, M_INODEDEP);
949                 goto top;
950         }
951         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
952         inodedep->id_fs = fs;
953         inodedep->id_ino = inum;
954         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
955         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
956         inodedep->id_savedino = NULL;
957         inodedep->id_savedsize = -1;
958         inodedep->id_buf = NULL;
959         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
960         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
961         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
962         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
963         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
964         num_inodedep += 1;
965         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
966         sema_release(&inodedep_in_progress, &lk);
967         *inodedeppp = inodedep;
968         return (0);
969 }
970
971 /*
972  * Structures and routines associated with newblk caching.
973  */
974 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
975 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
976 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
977         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
978 static struct sema newblk_in_progress;
979
980 /*
981  * Helper routine for newblk_lookup()
982  */
983 static __inline
984 struct newblk *
985 newblk_find(struct newblk_hashhead *newblkhd, struct fs *fs, 
986             ufs_daddr_t newblkno)
987 {
988         struct newblk *newblk;
989
990         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash) {
991                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
992                         return (newblk);
993         }
994         return(NULL);
995 }
996
997 /*
998  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
999  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1000  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1001  */
1002 static int
1003 newblk_lookup(struct fs *fs, ufs_daddr_t newblkno, int flags,
1004               struct newblk **newblkpp)
1005 {
1006         struct newblk *newblk;
1007         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1008
1009         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1010 top:
1011         *newblkpp = newblk_find(newblkhd, fs, newblkno);
1012         if (*newblkpp)
1013                 return(1);
1014         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
1015                 return (0);
1016         if (sema_get(&newblk_in_progress, NULL) == 0)
1017                 goto top;
1018
1019         newblk = kmalloc(sizeof(struct newblk), M_NEWBLK,
1020                          M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1021
1022         if (newblk_find(newblkhd, fs, newblkno)) {
1023                 kprintf("newblk_lookup: blocking race avoided\n");
1024                 sema_release(&pagedep_in_progress, NULL);
1025                 kfree(newblk, M_NEWBLK);
1026                 goto top;
1027         }
1028         newblk->nb_state = 0;
1029         newblk->nb_fs = fs;
1030         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1031         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1032         sema_release(&newblk_in_progress, NULL);
1033         *newblkpp = newblk;
1034         return (0);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Executed during filesystem system initialization before
1039  * mounting any filesystems.
1040  */
1041 void 
1042 softdep_initialize(void)
1043 {
1044         size_t idsize = sizeof(struct inodedep);
1045         int hsize = vfs_inodehashsize();
1046
1047         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1048         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1049         max_softdeps = min(maxvnodes * 8, M_INODEDEP->ks_limit / (2 * idsize));
1050
1051         /*
1052          * Cap it at 100,000, having more just gets kinda silly.
1053          */
1054         max_softdeps = min(max_softdeps, 100000);
1055
1056         pagedep_hashtbl = hashinit(hsize / 4, M_PAGEDEP, &pagedep_hash);
1057         lockinit(&lk, "ffs_softdep", 0, LK_CANRECURSE);
1058         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0);
1059         inodedep_hashtbl = hashinit(hsize, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1060         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0);
1061         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1062         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0);
1063         add_bio_ops(&softdep_bioops);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1068  * filesystem wishes to use it.
1069  */
1070 int
1071 softdep_mount(struct vnode *devvp, struct mount *mp, struct fs *fs)
1072 {
1073         struct csum cstotal;
1074         struct cg *cgp;
1075         struct buf *bp;
1076         int error, cyl;
1077
1078         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1079         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1080         mp->mnt_bioops = &softdep_bioops;
1081         /*
1082          * When doing soft updates, the counters in the
1083          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1084          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1085          */
1086         if (fs->fs_clean != 0)
1087                 return (0);
1088         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1089         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1090                 if ((error = bread(devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cyl)),
1091                                    fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1092                         brelse(bp);
1093                         return (error);
1094                 }
1095                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1096                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1097                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1098                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1099                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1100                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1101                 brelse(bp);
1102         }
1103 #ifdef DEBUG
1104         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1105                 kprintf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1106 #endif
1107         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1108         return (0);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1113  * 
1114  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1115  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1116  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1117  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1118  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1119  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1120  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1121  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1122  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1123  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1124  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1125  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1126  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1127  * allocation.
1128  * 
1129  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1130  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1131  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1132  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1133  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1134  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1135  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1136  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1137  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1138  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1139  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1140  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1141  */
1142
1143 /*
1144  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1145  *
1146  * Parameters:
1147  *      bp:             buffer for cylgroup block with inode map
1148  *      ip:             inode related to allocation
1149  *      newinum:        new inode number being allocated
1150  */
1151 void
1152 softdep_setup_inomapdep(struct buf *bp, struct inode *ip, ino_t newinum)
1153 {
1154         struct inodedep *inodedep;
1155         struct bmsafemap *bmsafemap;
1156
1157         /*
1158          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1159          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1160          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1161          * the cylinder group map from which it was allocated.
1162          */
1163         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1164         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1165                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1166         }
1167         inodedep->id_buf = bp;
1168         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1169         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1170         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1171         FREE_LOCK(&lk);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Called just after updating the cylinder group block to
1176  * allocate block or fragment.
1177  *
1178  * Parameters:
1179  *      bp:             buffer for cylgroup block with block map
1180  *      fs:             filesystem doing allocation
1181  *      newblkno:       number of newly allocated block
1182  */
1183 void
1184 softdep_setup_blkmapdep(struct buf *bp, struct fs *fs,
1185                         ufs_daddr_t newblkno)
1186 {
1187         struct newblk *newblk;
1188         struct bmsafemap *bmsafemap;
1189
1190         /*
1191          * Create a dependency for the newly allocated block.
1192          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1193          * the cylinder group map from which it was allocated.
1194          */
1195         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1196                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1197         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1198         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1199         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1200         FREE_LOCK(&lk);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1205  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1206  * this routine is called and this routine must be called with
1207  * splbio interrupts blocked.
1208  */
1209 static struct bmsafemap *
1210 bmsafemap_lookup(struct buf *bp)
1211 {
1212         struct bmsafemap *bmsafemap;
1213         struct worklist *wk;
1214
1215         KKASSERT(lock_held(&lk));
1216
1217         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1218                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1219                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1220         }
1221         FREE_LOCK(&lk);
1222         bmsafemap = kmalloc(sizeof(struct bmsafemap), M_BMSAFEMAP,
1223                             M_SOFTDEP_FLAGS);
1224         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1225         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1226         bmsafemap->sm_buf = bp;
1227         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1228         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1229         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1230         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1231         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1232         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &bmsafemap->sm_list);
1233         return (bmsafemap);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Direct block allocation dependencies.
1238  * 
1239  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1240  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1241  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1242  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1243  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1244  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1245  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1246  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1247  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1248  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1249  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1250  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1251  * procedures described later.
1252  * 
1253  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1254  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1255  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1256  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1257  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1258  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1259  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1260  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1261  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1262  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1263  * unreferenced fragments.
1264  *
1265  * Parameters:
1266  *      ip:             inode to which block is being added
1267  *      lbn:            block pointer within inode
1268  *      newblkno:       disk block number being added
1269  *      oldblkno:       previous block number, 0 unless frag
1270  *      newsize:        size of new block
1271  *      oldsize:        size of new block
1272  *      bp:             bp for allocated block
1273  */ 
1274 void 
1275 softdep_setup_allocdirect(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn, ufs_daddr_t newblkno,
1276                           ufs_daddr_t oldblkno, long newsize, long oldsize,
1277                           struct buf *bp)
1278 {
1279         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1280         struct allocdirectlst *adphead;
1281         struct bmsafemap *bmsafemap;
1282         struct inodedep *inodedep;
1283         struct pagedep *pagedep;
1284         struct newblk *newblk;
1285
1286         adp = kmalloc(sizeof(struct allocdirect), M_ALLOCDIRECT,
1287                       M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1288         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1289         adp->ad_lbn = lbn;
1290         adp->ad_newblkno = newblkno;
1291         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1292         adp->ad_newsize = newsize;
1293         adp->ad_oldsize = oldsize;
1294         adp->ad_state = ATTACHED;
1295         if (newblkno == oldblkno)
1296                 adp->ad_freefrag = NULL;
1297         else
1298                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1299
1300         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1301                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1302
1303         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1304         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1305         adp->ad_inodedep = inodedep;
1306
1307         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1308                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1309                 adp->ad_buf = NULL;
1310         } else {
1311                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1312                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1313                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1314                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1315         }
1316         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1317         kfree(newblk, M_NEWBLK);
1318
1319         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &adp->ad_list);
1320         if (lbn >= UFS_NDADDR) {
1321                 /* allocating an indirect block */
1322                 if (oldblkno != 0) {
1323                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1324                 }
1325         } else {
1326                 /*
1327                  * Allocating a direct block.
1328                  *
1329                  * If we are allocating a directory block, then we must
1330                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1331                  * deletions.
1332                  */
1333                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1334                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0) {
1335                         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
1336                 }
1337         }
1338         /*
1339          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1340          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1341          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1342          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1343          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1344          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1345          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1346          * special case by checking against the last allocdirect in the
1347          * list before laboriously traversing the list looking for the
1348          * insertion point.
1349          */
1350         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1351         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1352         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1353                 /* insert at end of list */
1354                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1355                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1356                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1357                 FREE_LOCK(&lk);
1358                 return;
1359         }
1360         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1361                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1362                         break;
1363         }
1364         if (oldadp == NULL) {
1365                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1366         }
1367         /* insert in middle of list */
1368         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1369         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1370                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1371         FREE_LOCK(&lk);
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1376  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1377  *
1378  * Parameters:
1379  *      adphead:        head of list holding allocdirects
1380  *      newadp:         allocdirect being added
1381  *      oldadp:         existing allocdirect being checked
1382  */
1383 static void
1384 allocdirect_merge(struct allocdirectlst *adphead,
1385                   struct allocdirect *newadp,
1386                   struct allocdirect *oldadp)
1387 {
1388         struct freefrag *freefrag;
1389
1390         KKASSERT(lock_held(&lk));
1391
1392         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1393             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1394             newadp->ad_lbn >= UFS_NDADDR) {
1395                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1396                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1397                     UFS_NDADDR);
1398         }
1399         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1400         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1401         /*
1402          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1403          * previously had a block allocated, then the new dependency
1404          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1405          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1406          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1407          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1408          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1409          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1410          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1411          * arises when the new block is an extension of the old block.
1412          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1413          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1414          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1415          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1416          */
1417         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1418                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1419                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1420                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1421         }
1422         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1423 }
1424                 
1425 /*
1426  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1427  */
1428 static struct freefrag *
1429 newfreefrag(struct inode *ip, ufs_daddr_t blkno, long size)
1430 {
1431         struct freefrag *freefrag;
1432         struct fs *fs;
1433
1434         if (blkno == 0)
1435                 return (NULL);
1436         fs = ip->i_fs;
1437         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1438                 panic("newfreefrag: frag size");
1439         freefrag = kmalloc(sizeof(struct freefrag), M_FREEFRAG,
1440                            M_SOFTDEP_FLAGS);
1441         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1442         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1443         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1444         freefrag->ff_fs = fs;
1445         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1446         freefrag->ff_blkno = blkno;
1447         freefrag->ff_fragsize = size;
1448         return (freefrag);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1453  * file block allocation.
1454  */
1455 static void 
1456 handle_workitem_freefrag(struct freefrag *freefrag)
1457 {
1458         struct inode tip;
1459
1460         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1461         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1462         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1463         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1464         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1465         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1466         kfree(freefrag, M_FREEFRAG);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Indirect block allocation dependencies.
1471  * 
1472  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1473  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1474  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1475  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1476  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1477  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1478  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1479  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1480  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1481  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1482  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1483  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1484  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1485  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1486  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1487  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1488  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1489  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1490  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1491  * pages and file metadata blocks.
1492  */
1493
1494 /*
1495  * Allocate a new allocindir structure.
1496  *
1497  * Parameters:
1498  *      ip:             inode for file being extended
1499  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1500  *      newblkno:       disk block number being added
1501  *      oldblkno:       previous block number, 0 if none
1502  */
1503 static struct allocindir *
1504 newallocindir(struct inode *ip, int ptrno, ufs_daddr_t newblkno,
1505               ufs_daddr_t oldblkno)
1506 {
1507         struct allocindir *aip;
1508
1509         aip = kmalloc(sizeof(struct allocindir), M_ALLOCINDIR,
1510                       M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1511         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1512         aip->ai_state = ATTACHED;
1513         aip->ai_offset = ptrno;
1514         aip->ai_newblkno = newblkno;
1515         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1516         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1517         return (aip);
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Called just before setting an indirect block pointer
1522  * to a newly allocated file page.
1523  *
1524  * Parameters:
1525  *      ip:             inode for file being extended
1526  *      lbn:            allocated block number within file
1527  *      bp:             buffer with indirect blk referencing page
1528  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1529  *      newblkno:       disk block number being added
1530  *      oldblkno:       previous block number, 0 if none
1531  *      nbp:            buffer holding allocated page
1532  */
1533 void
1534 softdep_setup_allocindir_page(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn,
1535                               struct buf *bp, int ptrno,
1536                               ufs_daddr_t newblkno, ufs_daddr_t oldblkno,
1537                               struct buf *nbp)
1538 {
1539         struct allocindir *aip;
1540         struct pagedep *pagedep;
1541
1542         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1543         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1544         /*
1545          * If we are allocating a directory page, then we must
1546          * allocate an associated pagedep to track additions and
1547          * deletions.
1548          */
1549         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1550             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1551                 WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &pagedep->pd_list);
1552         WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &aip->ai_list);
1553         FREE_LOCK(&lk);
1554         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1559  * newly allocated indirect block.
1560  * Parameters:
1561  *      nbp:            newly allocated indirect block
1562  *      ip:             inode for file being extended
1563  *      bp:             indirect block referencing allocated block
1564  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1565  *      newblkno:       disk block number being added
1566  */
1567 void
1568 softdep_setup_allocindir_meta(struct buf *nbp, struct inode *ip,
1569                               struct buf *bp, int ptrno,
1570                               ufs_daddr_t newblkno)
1571 {
1572         struct allocindir *aip;
1573
1574         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1575         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1576         WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &aip->ai_list);
1577         FREE_LOCK(&lk);
1578         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1583  * by one of the two routines above.
1584  *
1585  * Parameters:
1586  *      bp:     in-memory copy of the indirect block
1587  *      ip:     inode for file being extended
1588  *      aip:    allocindir allocated by the above routines
1589  */
1590 static void 
1591 setup_allocindir_phase2(struct buf *bp, struct inode *ip,
1592                         struct allocindir *aip)
1593 {
1594         struct worklist *wk;
1595         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1596         struct bmsafemap *bmsafemap;
1597         struct allocindir *oldaip;
1598         struct freefrag *freefrag;
1599         struct newblk *newblk;
1600
1601         if (bp->b_loffset >= 0)
1602                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1603         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1604                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1605                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1606                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1607                                 continue;
1608                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1609                         break;
1610                 }
1611                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1612                         indirdep = newindirdep;
1613                         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &indirdep->ir_list);
1614                         newindirdep = NULL;
1615                 }
1616                 FREE_LOCK(&lk);
1617                 if (indirdep) {
1618                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1619                             &newblk) == 0)
1620                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1621                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1622                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1623                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1624                                 aip->ai_buf = NULL;
1625                         } else {
1626                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1627                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1628                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1629                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1630                                     aip, ai_deps);
1631                         }
1632                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1633                         kfree(newblk, M_NEWBLK);
1634                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1635                         /*
1636                          * Check to see if there is an existing dependency
1637                          * for this block. If there is, merge the old
1638                          * dependency into the new one.
1639                          */
1640                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1641                                 oldaip = NULL;
1642                         else
1643
1644                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1645                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1646                                                 break;
1647                         if (oldaip != NULL) {
1648                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1649                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1650                                 }
1651                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1652                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1653                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1654                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1655                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1656                         }
1657                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1658                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1659                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1660                         FREE_LOCK(&lk);
1661                 }
1662                 if (newindirdep) {
1663                         /*
1664                          * Avoid any possibility of data corruption by 
1665                          * ensuring that our old version is thrown away.
1666                          */
1667                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1668                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1669                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1670                 }
1671                 if (indirdep)
1672                         break;
1673                 newindirdep = kmalloc(sizeof(struct indirdep), M_INDIRDEP,
1674                                       M_SOFTDEP_FLAGS);
1675                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1676                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1677                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1678                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1679                 if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
1680                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_bio1.bio_offset, 
1681                                  &bp->b_bio2.bio_offset, NULL, NULL,
1682                                  BUF_CMD_WRITE);
1683                 }
1684                 KKASSERT(bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET);
1685                 newindirdep->ir_savebp = getblk(ip->i_devvp,
1686                                                 bp->b_bio2.bio_offset,
1687                                                 bp->b_bcount, 0, 0);
1688                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1689                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1690         }
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Block de-allocation dependencies.
1695  * 
1696  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1697  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1698  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1699  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1700  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1701  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1702  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1703  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1704  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1705  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1706  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1707  * write approach.
1708  *
1709  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1710  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1711  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1712  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1713  * used to transfer a part of this information to the procedure
1714  * that eventually de-allocates the blocks.
1715  *
1716  * This routine should be called from the routine that shortens
1717  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1718  * are modified. It will save the block pointer information for
1719  * later release and zero the inode so that the calling routine
1720  * can release it.
1721  */
1722 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1723         struct fs *fs;
1724         struct inode *ip;
1725 };
1726
1727 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1728
1729 /*
1730  * Parameters:
1731  *      ip:     The inode whose length is to be reduced
1732  *      length: The new length for the file
1733  */
1734 void
1735 softdep_setup_freeblocks(struct inode *ip, off_t length)
1736 {
1737         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1738         struct freeblks *freeblks;
1739         struct inodedep *inodedep;
1740         struct allocdirect *adp;
1741         struct vnode *vp;
1742         struct buf *bp;
1743         struct fs *fs;
1744         int i, error, delay;
1745         int count;
1746
1747         fs = ip->i_fs;
1748         if (length != 0)
1749                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1750         freeblks = kmalloc(sizeof(struct freeblks), M_FREEBLKS,
1751                            M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1752         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1753         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1754         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1755         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1756         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1757         freeblks->fb_fs = fs;
1758         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1759         freeblks->fb_newsize = length;
1760         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1761         for (i = 0; i < UFS_NDADDR; i++) {
1762                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1763                 ip->i_db[i] = 0;
1764         }
1765         for (i = 0; i < UFS_NIADDR; i++) {
1766                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1767                 ip->i_ib[i] = 0;
1768         }
1769         ip->i_blocks = 0;
1770         ip->i_size = 0;
1771         /*
1772          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1773          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1774          * the buffer can be safely released.
1775          */
1776         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1777                             fsbtodoff(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1778             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1779                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1780         *((struct ufs1_dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1781             ip->i_din;
1782         /*
1783          * Find and eliminate any inode dependencies.
1784          */
1785         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1786         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1787         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1788                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1789         }
1790         /*
1791          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1792          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1793          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1794          * has never been written to disk, so we can process the
1795          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1796          */
1797         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1798         if (delay)
1799                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1800         /*
1801          * Because the file length has been truncated to zero, any
1802          * pending block allocation dependency structures associated
1803          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1804          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1805          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1806          */
1807         merge_inode_lists(inodedep);
1808         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
1809                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1810         FREE_LOCK(&lk);
1811         bdwrite(bp);
1812         /*
1813          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1814          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1815          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1816          * any dependencies.
1817          */
1818         vp = ITOV(ip);
1819         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1820         drain_output(vp, 1);
1821
1822         info.fs = fs;
1823         info.ip = ip;
1824         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
1825         do {
1826                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
1827                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1828         } while (count != 0);
1829         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
1830
1831         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1832                 (void)free_inodedep(inodedep);
1833
1834         if (delay) {
1835                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1836                 /*
1837                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1838                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1839                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1840                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1841                  * the request here than in the !delay case.
1842                  */
1843                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1844                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1845         }
1846
1847         FREE_LOCK(&lk);
1848         /*
1849          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1850          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1851          * the dependencies.
1852          */
1853         if (!delay)
1854                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1855 }
1856
1857 static int
1858 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1859 {
1860         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1861         struct inodedep *inodedep;
1862
1863         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1864                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1865                 return(-1);
1866         }
1867         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1868                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1869                 BUF_UNLOCK(bp);
1870                 return(-1);
1871         }
1872         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1873         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1874         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1875         FREE_LOCK(&lk);
1876         brelse(bp);
1877         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1878         return(1);
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1883  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1884  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1885  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1886  * associated with related dependencies do not occur.
1887  */
1888 static void
1889 deallocate_dependencies(struct buf *bp, struct inodedep *inodedep)
1890 {
1891         struct worklist *wk;
1892         struct indirdep *indirdep;
1893         struct allocindir *aip;
1894         struct pagedep *pagedep;
1895         struct dirrem *dirrem;
1896         struct diradd *dap;
1897         int i;
1898
1899         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1900                 switch (wk->wk_type) {
1901
1902                 case D_INDIRDEP:
1903                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1904                         /*
1905                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1906                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1907                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1908                          * cache until they are freed. Note that they will
1909                          * only be able to be found by their physical address
1910                          * since the inode mapping the logical address will
1911                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1912                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1913                          * the physical address so it could be used for this
1914                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1915                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1916                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1917                          *
1918                          * NOTE: ir_savebp is relative to the block device
1919                          * so b_bio1 contains the device block number.
1920                          */
1921                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1922                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1923                         }
1924                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1925                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != NULL)
1926                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1927                         if (bp->b_bio1.bio_offset >= 0 ||
1928                             bp->b_bio2.bio_offset != indirdep->ir_savebp->b_bio1.bio_offset) {
1929                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1930                         }
1931                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1932                             bp->b_bcount);
1933                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1934                         WORKLIST_INSERT_BP(indirdep->ir_savebp, wk);
1935                         continue;
1936
1937                 case D_PAGEDEP:
1938                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1939                         /*
1940                          * None of the directory additions will ever be
1941                          * visible, so they can simply be tossed.
1942                          */
1943                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1944                                 while ((dap =
1945                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1946                                         free_diradd(dap);
1947                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
1948                                 free_diradd(dap);
1949                         /*
1950                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1951                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1952                          * If the inode has already been written, then they 
1953                          * can be dumped directly onto the work list.
1954                          */
1955                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1956                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1957                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1958                                 if (inodedep == NULL ||
1959                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1960                                      ALLCOMPLETE)
1961                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1962                                 else
1963                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1964                                             &dirrem->dm_list);
1965                         }
1966                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1967                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1968                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1969                         continue;
1970
1971                 case D_ALLOCINDIR:
1972                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1973                         continue;
1974
1975                 case D_ALLOCDIRECT:
1976                 case D_INODEDEP:
1977                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1978                             TYPENAME(wk->wk_type));
1979                         /* NOTREACHED */
1980
1981                 default:
1982                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1983                             TYPENAME(wk->wk_type));
1984                         /* NOTREACHED */
1985                 }
1986         }
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
1991  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1992  */
1993 static void
1994 free_allocdirect(struct allocdirectlst *adphead,
1995                  struct allocdirect *adp, int delay)
1996 {
1997         KKASSERT(lock_held(&lk));
1998
1999         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2000                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2001         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2002         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2003                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2004         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2005                 if (delay)
2006                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2007                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2008                 else
2009                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2010         }
2011         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2016  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2017  */
2018 void
2019 softdep_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
2020 {
2021         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2022         struct inodedep *inodedep;
2023         struct freefile *freefile;
2024
2025         /*
2026          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2027          */
2028         freefile = kmalloc(sizeof(struct freefile), M_FREEFILE,
2029                            M_SOFTDEP_FLAGS);
2030         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2031         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2032         freefile->fx_mode = mode;
2033         freefile->fx_oldinum = ino;
2034         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2035         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2036
2037         /*
2038          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2039          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2040          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2041          * case we can free the file immediately.
2042          */
2043         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2044         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2045             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2046                 FREE_LOCK(&lk);
2047                 handle_workitem_freefile(freefile);
2048                 return;
2049         }
2050         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2051         FREE_LOCK(&lk);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2056  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2057  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2058  *
2059  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2060  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2061  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2062  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2063  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2064  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2065  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2066  * lived files, this change will usually result in removing all the
2067  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2068  */
2069 static int
2070 check_inode_unwritten(struct inodedep *inodedep)
2071 {
2072
2073         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2074             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2075             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2076             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2077             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2078             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2079             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2080                 return (0);
2081
2082         /*
2083          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2084          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2085          */
2086         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2087             inodedep->id_savedino == NULL)
2088                 return(0);
2089
2090         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2091         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2092         inodedep->id_buf = NULL;
2093         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2094                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2095         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2096                 kfree(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2097                 inodedep->id_savedino = NULL;
2098         }
2099         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2100                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2101         }
2102         return (1);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2107  */
2108 static int
2109 free_inodedep(struct inodedep *inodedep)
2110 {
2111
2112         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2113             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2114             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2115             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2116             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2117             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2118             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2119             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2120                 return (0);
2121         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2122         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2123         num_inodedep -= 1;
2124         return (1);
2125 }
2126
2127 /*
2128  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2129  * The workitem is added to the pending list after the updated
2130  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2131  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2132  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2133  * performed in this function.
2134  */
2135 static void
2136 handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *freeblks)
2137 {
2138         struct inode tip;
2139         ufs_daddr_t bn;
2140         struct fs *fs;
2141         int i, level, bsize;
2142         long nblocks, blocksreleased = 0;
2143         int error, allerror = 0;
2144         ufs_lbn_t baselbns[UFS_NIADDR], tmpval;
2145
2146         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2147         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2148         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2149         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2150         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2151         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2152         fs = freeblks->fb_fs;
2153         tmpval = 1;
2154         baselbns[0] = UFS_NDADDR;
2155         for (i = 1; i < UFS_NIADDR; i++) {
2156                 tmpval *= NINDIR(fs);
2157                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2158         }
2159         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2160         blocksreleased = 0;
2161         /*
2162          * Indirect blocks first.
2163          */
2164         for (level = (UFS_NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2165                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2166                         continue;
2167                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodoff(fs, bn), level,
2168                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2169                         allerror = error;
2170                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2171                 blocksreleased += nblocks;
2172         }
2173         /*
2174          * All direct blocks or frags.
2175          */
2176         for (i = (UFS_NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2177                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2178                         continue;
2179                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2180                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2181                 blocksreleased += btodb(bsize);
2182         }
2183
2184 #ifdef DIAGNOSTIC
2185         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2186                 kprintf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2187         if (allerror)
2188                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2189 #endif /* DIAGNOSTIC */
2190         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2195  * block at doffset. If level is greater than SINGLE, the block is an
2196  * indirect block and recursive calls to indirtrunc must be used to
2197  * cleanse other indirect blocks.
2198  */
2199 static int
2200 indir_trunc(struct inode *ip, off_t doffset, int level, ufs_lbn_t lbn,
2201             long *countp)
2202 {
2203         struct buf *bp;
2204         ufs_daddr_t *bap;
2205         ufs_daddr_t nb;
2206         struct fs *fs;
2207         struct worklist *wk;
2208         struct indirdep *indirdep;
2209         int i, lbnadd, nblocks;
2210         int error, allerror = 0;
2211
2212         fs = ip->i_fs;
2213         lbnadd = 1;
2214         for (i = level; i > 0; i--)
2215                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2216         /*
2217          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2218          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2219          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2220          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2221          * have to use the on-disk address and the block device for the
2222          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2223          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2224          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2225          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2226          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2227          */
2228         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2229         if ((bp = findblk(ip->i_devvp, doffset, FINDBLK_TEST)) != NULL &&
2230             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2231                 /*
2232                  * bp must be ir_savebp, which is held locked for our use.
2233                  */
2234                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2235                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2236                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2237                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2238                 }
2239                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2240                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2241                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2242                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2243                 }
2244                 FREE_LOCK(&lk);
2245         } else {
2246                 FREE_LOCK(&lk);
2247                 error = bread(ip->i_devvp, doffset, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2248                 if (error)
2249                         return (error);
2250         }
2251         /*
2252          * Recursively free indirect blocks.
2253          */
2254         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2255         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2256         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2257                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2258                         continue;
2259                 if (level != 0) {
2260                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodoff(fs, nb),
2261                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2262                                 allerror = error;
2263                 }
2264                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2265                 *countp += nblocks;
2266         }
2267         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2268         brelse(bp);
2269         return (allerror);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * Free an allocindir.
2274  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2275  */
2276 static void
2277 free_allocindir(struct allocindir *aip, struct inodedep *inodedep)
2278 {
2279         struct freefrag *freefrag;
2280
2281         KKASSERT(lock_held(&lk));
2282
2283         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2284                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2285         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2286                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2287         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2288         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2289                 if (inodedep == NULL)
2290                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2291                 else
2292                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2293                             &freefrag->ff_list);
2294         }
2295         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Directory entry addition dependencies.
2300  * 
2301  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2302  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2303  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2304  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2305  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2306  * simply of the inode number.
2307  * 
2308  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2309  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2310  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2311  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2312  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2313  * the new offsets.
2314  */
2315
2316 /*
2317  * This routine is called after the in-memory inode's link
2318  * count has been incremented, but before the directory entry's
2319  * pointer to the inode has been set.
2320  *
2321  * Parameters:
2322  *      bp:             buffer containing directory block
2323  *      dp:             inode for directory
2324  *      diroffset:      offset of new entry in directory
2325  *      newinum:        inode referenced by new directory entry
2326  *      newdirbp:       non-NULL => contents of new mkdir
2327  */
2328 void 
2329 softdep_setup_directory_add(struct buf *bp, struct inode *dp, off_t diroffset,
2330                             ino_t newinum, struct buf *newdirbp)
2331 {
2332         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2333         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2334         struct fs *fs;
2335         struct diradd *dap;
2336         struct pagedep *pagedep;
2337         struct inodedep *inodedep;
2338         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2339
2340         /*
2341          * Whiteouts have no dependencies.
2342          */
2343         if (newinum == UFS_WINO) {
2344                 if (newdirbp != NULL)
2345                         bdwrite(newdirbp);
2346                 return;
2347         }
2348
2349         fs = dp->i_fs;
2350         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2351         offset = blkoff(fs, diroffset);
2352         dap = kmalloc(sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2353                       M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2354         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2355         dap->da_offset = offset;
2356         dap->da_newinum = newinum;
2357         dap->da_state = ATTACHED;
2358         if (newdirbp == NULL) {
2359                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2360                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2361         } else {
2362                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2363                 mkdir1 = kmalloc(sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2364                                  M_SOFTDEP_FLAGS);
2365                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2366                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2367                 mkdir1->md_diradd = dap;
2368                 mkdir2 = kmalloc(sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2369                                  M_SOFTDEP_FLAGS);
2370                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2371                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2372                 mkdir2->md_diradd = dap;
2373                 /*
2374                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2375                  */
2376                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2377                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2378                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2379                 WORKLIST_INSERT_BP(newdirbp, &mkdir1->md_list);
2380                 FREE_LOCK(&lk);
2381                 bdwrite(newdirbp);
2382                 /*
2383                  * Dependency on link count increase for parent directory
2384                  */
2385                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2386                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2387                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2388                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2389                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2390                 } else {
2391                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2392                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2393                 }
2394         }
2395         /*
2396          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2397          */
2398         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2399                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2400         dap->da_pagedep = pagedep;
2401         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2402             da_pdlist);
2403         /*
2404          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2405          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2406          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2407          */
2408         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2409         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2410                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2411         else
2412                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2413         FREE_LOCK(&lk);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * This procedure is called to change the offset of a directory
2418  * entry when compacting a directory block which must be owned
2419  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2420  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2421  * occur while the move is in progress.
2422  *
2423  * Parameters:
2424  *      dp:     inode for directory
2425  *      base:           address of dp->i_offset
2426  *      oldloc:         address of old directory location
2427  *      newloc:         address of new directory location
2428  *      entrysize:      size of directory entry
2429  */
2430 void 
2431 softdep_change_directoryentry_offset(struct inode *dp, caddr_t base,
2432                                      caddr_t oldloc, caddr_t newloc,
2433                                      int entrysize)
2434 {
2435         int offset, oldoffset, newoffset;
2436         struct pagedep *pagedep;
2437         struct diradd *dap;
2438         ufs_lbn_t lbn;
2439
2440         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2441         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2442         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2443         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2444                 goto done;
2445         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2446         newoffset = offset + (newloc - base);
2447
2448         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2449                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2450                         continue;
2451                 dap->da_offset = newoffset;
2452                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2453                         break;
2454                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2455                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2456                     dap, da_pdlist);
2457                 break;
2458         }
2459         if (dap == NULL) {
2460
2461                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2462                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2463                                 dap->da_offset = newoffset;
2464                                 break;
2465                         }
2466                 }
2467         }
2468 done:
2469         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2470         FREE_LOCK(&lk);
2471 }
2472
2473 /*
2474  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2475  * with splbio interrupts blocked.
2476  */
2477 static void
2478 free_diradd(struct diradd *dap)
2479 {
2480         struct dirrem *dirrem;
2481         struct pagedep *pagedep;
2482         struct inodedep *inodedep;
2483         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2484
2485         KKASSERT(lock_held(&lk));
2486
2487         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2488         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2489         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2490                 pagedep = dap->da_pagedep;
2491         } else {
2492                 dirrem = dap->da_previous;
2493                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2494                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2495                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2496         }
2497         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2498             0, &inodedep) != 0)
2499                 (void) free_inodedep(inodedep);
2500         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2501                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2502                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2503                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2504                                 continue;
2505                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2506                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2507                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2508                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2509                 }
2510                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2511                         panic("free_diradd: unfound ref");
2512                 }
2513         }
2514         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Directory entry removal dependencies.
2519  * 
2520  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2521  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2522  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2523  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2524  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2525  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2526  */
2527
2528 /*
2529  * This routine should be called immediately after removing
2530  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2531  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2532  * code will do this task when it is safe.
2533  *
2534  * Parameters:
2535  *      bp:             buffer containing directory block
2536  *      dp:             inode for the directory being modified
2537  *      ip:             inode for directory entry being removed
2538  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2539  */
2540 void 
2541 softdep_setup_remove(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2542                      int isrmdir)
2543 {
2544         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2545
2546         /*
2547          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2548          */
2549         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2550
2551         /*
2552          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2553          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2554          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2555          * set then we have deleted an entry that never made it to
2556          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2557          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2558          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2559          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2560          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2561          */
2562         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2563                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2564                     dm_next);
2565                 FREE_LOCK(&lk);
2566         } else {
2567                 if (prevdirrem != NULL)
2568                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2569                             prevdirrem, dm_next);
2570                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2571                 FREE_LOCK(&lk);
2572                 handle_workitem_remove(dirrem);
2573         }
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2578  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2579  */
2580 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2581
2582 /*
2583  * Parameters:
2584  *      bp:             buffer containing directory block
2585  *      dp:             inode for the directory being modified
2586  *      ip:             inode for directory entry being removed
2587  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2588  *      prevdirremp:    previously referenced inode, if any
2589  */
2590 static struct dirrem *
2591 newdirrem(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2592           int isrmdir, struct dirrem **prevdirremp)
2593 {
2594         int offset;
2595         ufs_lbn_t lbn;
2596         struct diradd *dap;
2597         struct dirrem *dirrem;
2598         struct pagedep *pagedep;
2599
2600         /*
2601          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2602          */
2603         if (ip == NULL)
2604                 panic("newdirrem: whiteout");
2605         /*
2606          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2607          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2608          * the number of freefile and freeblks structures.
2609          */
2610         if (num_dirrem > max_softdeps / 4)
2611                 speedup_syncer(NULL);
2612         if (num_dirrem > max_softdeps / 2) {
2613                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2614                 request_cleanup(FLUSH_REMOVE);
2615                 FREE_LOCK(&lk);
2616         }
2617
2618         num_dirrem += 1;
2619         dirrem = kmalloc(sizeof(struct dirrem), M_DIRREM,
2620                          M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2621         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2622         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2623         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2624         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2625         *prevdirremp = NULL;
2626
2627         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2628         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2629         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2630         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2631                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2632         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2633         /*
2634          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2635          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2636          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2637          * list and the pd_pendinghd list.
2638          */
2639
2640         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2641                 if (dap->da_offset == offset)
2642                         break;
2643         if (dap == NULL) {
2644
2645                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2646                         if (dap->da_offset == offset)
2647                                 break;
2648                 if (dap == NULL)
2649                         return (dirrem);
2650         }
2651         /*
2652          * Must be ATTACHED at this point.
2653          */
2654         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2655                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2656         }
2657         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2658                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2659                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2660         }
2661         /*
2662          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2663          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2664          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2665          */
2666         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2667                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2668                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2669                 dap->da_pagedep = pagedep;
2670         }
2671         /*
2672          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2673          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2674          */
2675         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2676         free_diradd(dap);
2677         return (dirrem);
2678 }
2679
2680 /*
2681  * Directory entry change dependencies.
2682  * 
2683  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2684  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2685  * are identical to the description of adding a new entry above except
2686  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2687  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2688  * in the removal routine above.
2689  */
2690
2691 /*
2692  * This routine should be called immediately after changing
2693  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2694  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2695  * code will perform this task when it is safe.
2696  *
2697  * Parameters:
2698  *      bp:             buffer containing directory block
2699  *      dp:             inode for the directory being modified
2700  *      ip:             inode for directory entry being removed
2701  *      newinum:        new inode number for changed entry
2702  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2703  */
2704 void 
2705 softdep_setup_directory_change(struct buf *bp, struct inode *dp,
2706                                struct inode *ip, ino_t newinum,
2707                                int isrmdir)
2708 {
2709         int offset;
2710         struct diradd *dap = NULL;
2711         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2712         struct pagedep *pagedep;
2713         struct inodedep *inodedep;
2714
2715         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2716
2717         /*
2718          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2719          */
2720         if (newinum != UFS_WINO) {
2721                 dap = kmalloc(sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2722                               M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2723                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2724                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2725                 dap->da_offset = offset;
2726                 dap->da_newinum = newinum;
2727         }
2728
2729         /*
2730          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2731          */
2732         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2733         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2734         /*
2735          * The possible values for isrmdir:
2736          *      0 - non-directory file rename
2737          *      1 - directory rename within same directory
2738          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2739          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2740          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2741          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2742          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2743          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the 
2744          * followup dirrem.
2745          */
2746         if (isrmdir > 1)
2747                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2748
2749         /*
2750          * Whiteouts have no additional dependencies,
2751          * so just put the dirrem on the correct list.
2752          */
2753         if (newinum == UFS_WINO) {
2754                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2755                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2756                             dm_next);
2757                 } else {
2758                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2759                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2760                 }
2761                 FREE_LOCK(&lk);
2762                 return;
2763         }
2764
2765         /*
2766          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2767          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2768          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2769          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2770          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2771          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2772          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2773          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2774          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2775          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2776          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2777          */
2778         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2779                 dap->da_previous = dirrem;
2780         } else {
2781                 if (prevdirrem != NULL) {
2782                         dap->da_previous = prevdirrem;
2783                 } else {
2784                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2785                         dap->da_pagedep = pagedep;
2786                 }
2787                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2788                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2789         }
2790         /*
2791          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2792          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2793          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2794          */
2795         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2796             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2797                 dap->da_state |= COMPLETE;
2798                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2799                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2800         } else {
2801                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2802                     dap, da_pdlist);
2803                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2804         }
2805         FREE_LOCK(&lk);
2806 }
2807
2808 /*
2809  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2810  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2811  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2812  * inode has been written.
2813  *
2814  * Parameters:
2815  *      ip:     the inode with the increased link count
2816  */
2817 void
2818 softdep_change_linkcnt(struct inode *ip)
2819 {
2820         struct inodedep *inodedep;
2821
2822         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2823         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2824         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2825                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2826         }
2827         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2828         FREE_LOCK(&lk);
2829 }
2830
2831 /*
2832  * This workitem decrements the inode's link count.
2833  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2834  */
2835 static void 
2836 handle_workitem_remove(struct dirrem *dirrem)
2837 {
2838         struct inodedep *inodedep;
2839         struct vnode *vp;
2840         struct inode *ip;
2841         ino_t oldinum;
2842         int error;
2843
2844         error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, NULL, dirrem->dm_oldinum, &vp);
2845         if (error) {
2846                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2847                 return;
2848         }
2849         ip = VTOI(vp);
2850         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2851         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2852                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2853         }
2854         /*
2855          * Normal file deletion.
2856          */
2857         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2858                 ip->i_nlink--;
2859                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2860                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2861                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2862                 }
2863                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2864                 FREE_LOCK(&lk);
2865                 vput(vp);
2866                 num_dirrem -= 1;
2867                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2868                 return;
2869         }
2870         /*
2871          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2872          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2873          * Next truncate the directory to length zero. When the
2874          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2875          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2876          */
2877         ip->i_nlink -= 2;
2878         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2879         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2880                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2881         }
2882         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2883         FREE_LOCK(&lk);
2884         if ((error = ffs_truncate(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred)) != 0)
2885                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2886         /*
2887          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2888          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2889          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2890          */
2891         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2892                 vput(vp);
2893                 num_dirrem -= 1;
2894                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2895                 return;
2896         }
2897         /*
2898          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2899          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2900          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2901          * case we can remove the file immediately.
2902          */
2903         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2904         dirrem->dm_state = 0;
2905         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2906         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2907         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2908             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2909                 FREE_LOCK(&lk);
2910                 vput(vp);
2911                 handle_workitem_remove(dirrem);
2912                 return;
2913         }
2914         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2915         FREE_LOCK(&lk);
2916         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2917         ffs_update(vp, 0);
2918         vput(vp);
2919 }
2920
2921 /*
2922  * Inode de-allocation dependencies.
2923  * 
2924  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2925  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2926  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2927  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2928  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2929  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2930  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2931  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2932  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2933  * following procedure.
2934  */
2935 static void 
2936 handle_workitem_freefile(struct freefile *freefile)
2937 {
2938         struct vnode vp;
2939         struct inode tip;
2940         struct inodedep *idp;
2941         int error;
2942
2943 #ifdef DEBUG
2944         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2945         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2946         FREE_LOCK(&lk);
2947         if (error)
2948                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2949 #endif
2950         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2951         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2952         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2953         vp.v_data = &tip;
2954         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2955                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2956         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2957 }
2958
2959 /*
2960  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
2961  * the next element on the list.
2962  */
2963 static __inline struct worklist *
2964 markernext(struct worklist *marker)
2965 {
2966         struct worklist *next;
2967
2968         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
2969         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
2970         return next;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * checkread, checkwrite
2975  *
2976  * bioops callback - hold io_token
2977  */
2978 static  int
2979 softdep_checkread(struct buf *bp)
2980 {
2981         /* nothing to do, mp lock not needed */
2982         return(0);
2983 }
2984
2985 /*
2986  * bioops callback - hold io_token
2987  */
2988 static  int
2989 softdep_checkwrite(struct buf *bp)
2990 {
2991         /* nothing to do, mp lock not needed */
2992         return(0);
2993 }
2994
2995 /*
2996  * Disk writes.
2997  * 
2998  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2999  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
3000  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
3001  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
3002  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
3003  * up-to-date.
3004  *
3005  * In-core inode structure reclamation.
3006  * 
3007  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3008  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3009  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3010  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3011  * any increase in contention.
3012  *
3013  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3014  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3015  * while we are manipulating its associated dependencies.
3016  *
3017  * bioops callback - hold io_token
3018  *
3019  * Parameters:
3020  *      bp:     structure describing disk write to occur
3021  */
3022 static void 
3023 softdep_disk_io_initiation(struct buf *bp)
3024 {
3025         struct worklist *wk;
3026         struct worklist marker;
3027         struct indirdep *indirdep;
3028
3029         /*
3030          * We only care about write operations. There should never
3031          * be dependencies for reads.
3032          */
3033         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3034                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3035
3036         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3037         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3038         
3039         /*
3040          * Do any necessary pre-I/O processing.
3041          */
3042         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3043                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3044
3045                 switch (wk->wk_type) {
3046                 case D_PAGEDEP:
3047                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3048                         continue;
3049
3050                 case D_INODEDEP:
3051                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3052                         continue;
3053
3054                 case D_INDIRDEP:
3055                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3056                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3057                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3058                         /*
3059                          * If there are no remaining dependencies, this
3060                          * will be writing the real pointers, so the
3061                          * dependency can be freed.
3062                          */
3063                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3064                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3065                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3066                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3067                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3068                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3069                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3070                                 continue;
3071                         }
3072                         /*
3073                          * Replace up-to-date version with safe version.
3074                          */
3075                         indirdep->ir_saveddata = kmalloc(bp->b_bcount,
3076                                                          M_INDIRDEP,
3077                                                          M_SOFTDEP_FLAGS);
3078                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3079                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3080                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3081                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3082                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3083                             bp->b_bcount);
3084                         FREE_LOCK(&lk);
3085                         continue;
3086
3087                 case D_MKDIR:
3088                 case D_BMSAFEMAP:
3089                 case D_ALLOCDIRECT:
3090                 case D_ALLOCINDIR:
3091                         continue;
3092
3093                 default:
3094                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3095                             TYPENAME(wk->wk_type));
3096                         /* NOTREACHED */
3097                 }
3098         }
3099         FREE_LOCK(&lk);
3100 }
3101
3102 /*
3103  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3104  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3105  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3106  * manipulating its associated dependencies.
3107  */
3108 static void
3109 initiate_write_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3110 {
3111         struct diradd *dap;
3112         struct direct *ep;
3113         int i;
3114
3115         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3116                 /*
3117                  * This can only happen if there is a driver that does not
3118                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3119                  * to strategy for the incomplete buffers.
3120                  */
3121                 kprintf("initiate_write_filepage: already started\n");
3122                 return;
3123         }
3124         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3125         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3126         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3127                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3128                         ep = (struct direct *)
3129                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3130                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3131                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3132                                     "initiate_write_filepage",
3133                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3134                         }
3135                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3136                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3137                         else
3138                                 ep->d_ino = 0;
3139                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3140                         dap->da_state |= UNDONE;
3141                 }
3142         }
3143         FREE_LOCK(&lk);
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3148  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3149  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3150  * are manipulating its associated dependencies.
3151  *
3152  * Parameters:
3153  *      bp:     The inode block
3154  */
3155 static void 
3156 initiate_write_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3157 {
3158         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3159         struct ufs1_dinode *dp;
3160         struct ufs1_dinode *sip;
3161         struct fs *fs;
3162         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3163         int i, deplist;
3164
3165         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3166                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3167         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3168         fs = inodedep->id_fs;
3169         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3170             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3171         /*
3172          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3173          * inode cannot be written to disk.
3174          */
3175         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3176                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3177                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3178                 sip = kmalloc(sizeof(struct ufs1_dinode), M_INODEDEP,
3179                               M_SOFTDEP_FLAGS);
3180                 inodedep->id_savedino = sip;
3181                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3182                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct ufs1_dinode));
3183                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3184                 return;
3185         }
3186         /*
3187          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3188          */
3189         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3190         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3191                 return;
3192         /*
3193          * Set the dependencies to busy.
3194          */
3195         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3196         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3197              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3198 #ifdef DIAGNOSTIC
3199                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3200                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3201                 }
3202                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3203                 if (adp->ad_lbn < UFS_NDADDR &&
3204                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3205                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3206                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3207                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3208                 }
3209                 if (adp->ad_lbn >= UFS_NDADDR &&
3210                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - UFS_NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3211                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3212                             "softdep_write_inodeblock",
3213                             adp->ad_lbn - UFS_NDADDR,
3214                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - UFS_NDADDR],
3215                             adp->ad_newblkno);
3216                 }
3217                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3218                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3219                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3220                             adp->ad_state);
3221                 }
3222 #endif /* DIAGNOSTIC */
3223                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3224                 adp->ad_state |= UNDONE;
3225         }
3226         /*
3227          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3228          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3229          * might have fragments that were not the last block in the file
3230          * which would corrupt the filesystem.
3231          */
3232         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3233              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3234                 if (adp->ad_lbn >= UFS_NDADDR)
3235                         break;
3236                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3237                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3238                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3239                         continue;
3240                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3241                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < UFS_NDADDR; i++) {
3242 #ifdef DIAGNOSTIC
3243                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3244                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3245                         }
3246 #endif /* DIAGNOSTIC */
3247                         dp->di_db[i] = 0;
3248                 }
3249                 for (i = 0; i < UFS_NIADDR; i++) {
3250 #ifdef DIAGNOSTIC
3251                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3252                             (deplist & ((1 << UFS_NDADDR) << i)) == 0) {
3253                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3254                         }
3255 #endif /* DIAGNOSTIC */
3256                         dp->di_ib[i] = 0;
3257                 }
3258                 FREE_LOCK(&lk);
3259                 return;
3260         }
3261         /*
3262          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3263          * roll back the size to the last currently allocated block.
3264          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3265          * we already checked for fragments in the loop above.
3266          */
3267         if (lastadp != NULL &&
3268             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3269                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3270                         if (dp->di_db[i] != 0)
3271                                 break;
3272                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3273         }
3274         /*
3275          * The only dependencies are for indirect blocks.
3276          *
3277          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3278          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3279          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3280          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3281          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3282          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3283          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3284          */
3285         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3286                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - UFS_NDADDR] = 0;
3287         FREE_LOCK(&lk);
3288 }
3289
3290 /*
3291  * This routine is called during the completion interrupt
3292  * service routine for a disk write (from the procedure called
3293  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3294  * a request completion).  It should be called early in this
3295  * procedure, before the block is made available to other
3296  * processes or other routines are called.
3297  *
3298  * bioops callback - hold io_token
3299  *
3300  * Parameters:
3301  *      bp:     describes the completed disk write
3302  */
3303 static void 
3304 softdep_disk_write_complete(struct buf *bp)
3305 {
3306         struct worklist *wk;
3307         struct workhead reattach;
3308         struct newblk *newblk;
3309         struct allocindir *aip;
3310         struct allocdirect *adp;
3311         struct indirdep *indirdep;
3312         struct inodedep *inodedep;
3313         struct bmsafemap *bmsafemap;
3314
3315         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3316
3317         LIST_INIT(&reattach);
3318         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3319                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3320                 switch (wk->wk_type) {
3321
3322                 case D_PAGEDEP:
3323                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3324                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3325                         continue;
3326
3327                 case D_INODEDEP:
3328                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3329                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3330                         continue;
3331
3332                 case D_BMSAFEMAP:
3333                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3334                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3335                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3336                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3337                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3338                         }
3339                         while ((adp =
3340                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3341                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3342                                 adp->ad_buf = NULL;
3343                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3344                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3345                         }
3346                         while ((aip =
3347                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3348                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3349                                 aip->ai_buf = NULL;
3350                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3351                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3352                         }
3353                         while ((inodedep =
3354                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3355                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3356                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3357                                 inodedep->id_buf = NULL;
3358                         }
3359                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3360                         continue;
3361
3362                 case D_MKDIR:
3363                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3364                         continue;
3365
3366                 case D_ALLOCDIRECT:
3367                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3368                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3369                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3370                         continue;
3371
3372                 case D_ALLOCINDIR:
3373                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3374                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3375                         handle_allocindir_partdone(aip);
3376                         continue;
3377
3378                 case D_INDIRDEP:
3379                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3380                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3381                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3382                         }
3383                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3384                         kfree(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3385                         indirdep->ir_saveddata = NULL;
3386                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3387                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3388                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != NULL) {
3389                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3390                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3391                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3392                                 }
3393                         }
3394                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3395                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3396                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3397                         bdirty(bp);
3398                         continue;
3399
3400                 default:
3401                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3402                             TYPENAME(wk->wk_type));
3403                         /* NOTREACHED */
3404                 }
3405         }
3406         /*
3407          * Reattach any requests that must be redone.
3408          */
3409         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3410                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3411                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, wk);
3412         }
3413
3414         FREE_LOCK(&lk);
3415 }
3416
3417 /*
3418  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3419  * this routine is always called from interrupt level with further
3420  * splbio interrupts blocked.
3421  *
3422  * Parameters:
3423  *      adp:    the completed allocdirect
3424  */
3425 static void 
3426 handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *adp)
3427 {
3428         struct allocdirect *listadp;
3429         struct inodedep *inodedep;
3430         long bsize;
3431
3432         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3433                 return;
3434         if (adp->ad_buf != NULL) 
3435                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3436         
3437         /*
3438          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3439          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3440          * might have fragments that were not the last block in the file
3441          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3442          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3443          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3444          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3445          */
3446         inodedep = adp->ad_inodedep;
3447         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3448         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3449                 /* found our block */
3450                 if (listadp == adp)
3451                         break;
3452                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3453                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3454                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3455                         continue;
3456                 /* hit a fragment */
3457                 return;
3458         }
3459         /*
3460          * If we have reached the end of the current list without
3461          * finding the just finished dependency, then it must be
3462          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3463          * be freed until they are moved to the current list.
3464          */
3465         if (listadp == NULL) {
3466 #ifdef DEBUG
3467                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3468                         /* found our block */
3469                         if (listadp == adp)
3470                                 break;
3471                 if (listadp == NULL) 
3472                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3473 #endif /* DEBUG */
3474                 return;
3475         }
3476         /*
3477          * If we have found the just finished dependency, then free
3478          * it along with anything that follows it that is complete.
3479          */
3480         for (; adp; adp = listadp) {
3481                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3482                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3483                         return;
3484                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3485         }
3486 }
3487
3488 /*
3489  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3490  * this routine is always called from interrupt level with further
3491  * splbio interrupts blocked.
3492  *
3493  * Parameters:
3494  *      aip:    the completed allocindir
3495  */
3496 static void
3497 handle_allocindir_partdone(struct allocindir *aip)
3498 {
3499         struct indirdep *indirdep;
3500
3501         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3502                 return;
3503         if (aip->ai_buf != NULL) 
3504                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3505         
3506         indirdep = aip->ai_indirdep;
3507         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3508                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3509                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3510                 return;
3511         }
3512         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3513             aip->ai_newblkno;
3514         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3515         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3516                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3517         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3518 }
3519
3520 /*
3521  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3522  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3523  * that this routine is always called from interrupt level with further
3524  * splbio interrupts blocked.
3525  *
3526  * Parameters:
3527  *      bp:     buffer containing the inode block
3528  */
3529 static int 
3530 handle_written_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3531 {
3532         struct worklist *wk, *filefree;
3533         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3534         struct ufs1_dinode *dp;
3535         int hadchanges;
3536
3537         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) 
3538                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3539         
3540         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3541         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3542             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3543         /*
3544          * If we had to rollback the inode allocation because of
3545          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3546          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3547          * all associated dependencies have been cleared and the
3548          * corresponding updates written to disk.
3549          */
3550         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3551                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3552                 kfree(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3553                 inodedep->id_savedino = NULL;
3554                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3555                         stat_inode_bitmap++;
3556                 bdirty(bp);
3557                 return (1);
3558         }
3559         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3560         /*
3561          * Roll forward anything that had to be rolled back before 
3562          * the inode could be updated.
3563          */
3564         hadchanges = 0;
3565         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3566                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3567                 if (adp->ad_state & ATTACHED) 
3568                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3569                 
3570                 if (adp->ad_lbn < UFS_NDADDR) {
3571                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3572                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3573                                     "handle_written_inodeblock",
3574                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3575                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3576                         }
3577                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3578                 } else {
3579                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - UFS_NDADDR] != 0) {
3580                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3581                                     "handle_written_inodeblock",
3582                                     "indirect pointer",
3583                                     adp->ad_lbn - UFS_NDADDR,
3584                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - UFS_NDADDR]);
3585                         }
3586                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - UFS_NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3587                 }
3588                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3589                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3590                 hadchanges = 1;
3591         }
3592         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3593                 stat_direct_blk_ptrs++;
3594         /*
3595          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3596          */
3597         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3598                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3599         }
3600         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3601                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3602                 hadchanges = 1;
3603         }
3604         inodedep->id_savedsize = -1;
3605         /*
3606          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3607          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3608          * its correct form.
3609          */
3610         if (hadchanges)
3611                 bdirty(bp);
3612         /*
3613          * Process any allocdirects that completed during the update.
3614          */
3615         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3616                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3617         /*
3618          * Process deallocations that were held pending until the
3619          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3620          * is delayed until after all blocks have been freed to
3621          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3622          * before the old ones have been deleted.
3623          */
3624         filefree = NULL;
3625         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3626                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3627                 switch (wk->wk_type) {
3628
3629                 case D_FREEFILE:
3630                         /*
3631                          * We defer adding filefree to the worklist until
3632                          * all other additions have been made to ensure
3633                          * that it will be done after all the old blocks
3634                          * have been freed.
3635                          */
3636                         if (filefree != NULL) {
3637                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3638                         }
3639                         filefree = wk;
3640                         continue;
3641
3642                 case D_MKDIR:
3643                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3644                         continue;
3645
3646                 case D_DIRADD:
3647                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3648                         continue;
3649
3650                 case D_FREEBLKS:
3651                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3652                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3653                                 continue;
3654                         /* -- fall through -- */
3655                 case D_FREEFRAG:
3656                 case D_DIRREM:
3657                         add_to_worklist(wk);
3658                         continue;
3659
3660                 default:
3661                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3662                             TYPENAME(wk->wk_type));
3663                         /* NOTREACHED */
3664                 }
3665         }
3666         if (filefree != NULL) {
3667                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3668                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3669                 }
3670                 add_to_worklist(filefree);
3671                 return (0);
3672         }
3673
3674         /*
3675          * If no outstanding dependencies, free it.
3676          */
3677         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3678                 return (0);
3679         return (hadchanges);
3680 }
3681
3682 /*
3683  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3684  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3685  */
3686 static void
3687 diradd_inode_written(struct diradd *dap, struct inodedep *inodedep)
3688 {
3689         struct pagedep *pagedep;
3690
3691         dap->da_state |= COMPLETE;
3692         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3693                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3694                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3695                 else
3696                         pagedep = dap->da_pagedep;
3697                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3698                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3699         }
3700         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3701 }
3702
3703 /*
3704  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3705  */
3706 static void
3707 handle_written_mkdir(struct mkdir *mkdir, int type)
3708 {
3709         struct diradd *dap;
3710         struct pagedep *pagedep;
3711
3712         if (mkdir->md_state != type) {
3713                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3714         }
3715         dap = mkdir->md_diradd;
3716         dap->da_state &= ~type;
3717         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3718                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3719         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3720                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3721                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3722                 else
3723                         pagedep = dap->da_pagedep;
3724                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3725                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3726         }
3727         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3728         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3729 }
3730
3731 /*
3732  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3733  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3734  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3735  * Note that this routine is always called from interrupt level
3736  * with further splbio interrupts blocked.
3737  *
3738  * Parameters:
3739  *      bp:     buffer containing the written page
3740  */
3741 static int 
3742 handle_written_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3743 {
3744         struct dirrem *dirrem;
3745         struct diradd *dap, *nextdap;
3746         struct direct *ep;
3747         int i, chgs;
3748
3749         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3750                 panic("handle_written_filepage: not started");
3751         }
3752         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3753         /*
3754          * Process any directory removals that have been committed.
3755          */
3756         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3757                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3758                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3759                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3760         }
3761         /*
3762          * Free any directory additions that have been committed.
3763          */
3764         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3765                 free_diradd(dap);
3766         /*
3767          * Uncommitted directory entries must be restored.
3768          */
3769         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3770                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3771                      dap = nextdap) {
3772                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3773                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3774                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3775                         }
3776                         ep = (struct direct *)
3777                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3778                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3779                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3780                         dap->da_state |= ATTACHED;
3781                         chgs = 1;
3782                         /*
3783                          * If the inode referenced by the directory has
3784                          * been written out, then the dependency can be
3785                          * moved to the pending list.
3786                          */
3787                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3788                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3789                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3790                                     da_pdlist);
3791                         }
3792                 }
3793         }
3794         /*
3795          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3796          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3797          * its correct form.
3798          */
3799         if (chgs) {
3800                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3801                         stat_dir_entry++;
3802                 bdirty(bp);
3803         }
3804         /*
3805          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3806          * Otherwise it will remain to update the page before it
3807          * is written back to disk.
3808          */
3809         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == NULL) {
3810                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3811                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3812                                 break;
3813                 if (i == DAHASHSZ) {
3814                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3815                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3816                         return (0);
3817                 }
3818         }
3819         return (1);
3820 }
3821
3822 /*
3823  * Writing back in-core inode structures.
3824  * 
3825  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3826  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3827  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3828  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3829  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3830  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3831  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3832  */
3833
3834 /*
3835  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3836  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3837  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3838  *
3839  * Parameters:
3840  *      ip:     the "in_core" copy of the inode
3841  */
3842 void 
3843 softdep_load_inodeblock(struct inode *ip)
3844 {
3845         struct inodedep *inodedep;
3846
3847         /*
3848          * Check for alternate nlink count.
3849          */
3850         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3851         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3852         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3853                 FREE_LOCK(&lk);
3854                 return;
3855         }
3856         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3857         FREE_LOCK(&lk);
3858 }
3859
3860 /*
3861  * This routine is called just before the "in-core" inode
3862  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3863  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3864  * the force flag is set, then the dependencies will be
3865  * cleared so that the update can always be made. Note that
3866  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3867  * will never be in the middle of writing the inode block 
3868  * to disk.
3869  *
3870  * Parameters:
3871  *      ip:             the "in_core" copy of the inode
3872  *      bp:             the buffer containing the inode block
3873  *      waitfor:        nonzero => update must be allowed
3874  */
3875 void 
3876 softdep_update_inodeblock(struct inode *ip, struct buf *bp,
3877                           int waitfor)
3878 {
3879         struct inodedep *inodedep;
3880         struct worklist *wk;
3881         struct buf *ibp;
3882         int error, gotit;
3883
3884         /*
3885          * If the effective link count is not equal to the actual link
3886          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3887          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3888          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3889          * to track.
3890          */
3891         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3892         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3893                 FREE_LOCK(&lk);
3894                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3895                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3896                 return;
3897         }
3898         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3899                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3900         }
3901         /*
3902          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3903          * changes cannot occur until this inode has been written.
3904          */
3905         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3906         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3907                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &inodedep->id_list);
3908         /*
3909          * Any new dependencies associated with the incore inode must 
3910          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3911          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3912          * allocdirects that are completed by the merger.
3913          */
3914         merge_inode_lists(inodedep);
3915         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3916                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3917         /*
3918          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3919          * operations dependent on the inode being written to disk
3920          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3921          * processed when the buffer I/O completes.
3922          */
3923         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3924                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3925                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3926         }
3927         /*
3928          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3929          * that allocates them have been written (indicated by
3930          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3931          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3932          * to be written so that the update can be done.
3933          */
3934         if (waitfor == 0) {
3935                 FREE_LOCK(&lk);
3936                 return;
3937         }
3938 retry:
3939         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0) {
3940                 FREE_LOCK(&lk);
3941                 return;
3942         }
3943         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3944         if (gotit == 0) {
3945                 if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
3946                         goto retry;
3947                 FREE_LOCK(&lk);
3948                 return;
3949         }
3950         ibp = inodedep->id_buf;
3951         FREE_LOCK(&lk);
3952         if ((error = bwrite(ibp)) != 0)
3953                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3954 }
3955
3956 /*
3957  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3958  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3959  * with splbio interrupts blocked.
3960  */
3961 static void
3962 merge_inode_lists(struct inodedep *inodedep)
3963 {
3964         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3965
3966         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3967         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3968                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3969                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3970                         continue;
3971                 }
3972                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3973                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3974                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3975                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3976                             listadp);
3977                         listadp = newadp;
3978                 }
3979                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3980         }
3981         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3982                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3983                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3984         }
3985 }
3986
3987 /*
3988  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3989  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3990  *
3991  * bioops callback - hold io_token
3992  *
3993  * Parameters:
3994  *      vp:     the "in_core" copy of the inode
3995  */
3996 static int
3997 softdep_fsync(struct vnode *vp)
3998 {
3999         struct inodedep *inodedep;
4000         struct pagedep *pagedep;
4001         struct worklist *wk;
4002         struct diradd *dap;
4003         struct mount *mnt;
4004         struct vnode *pvp;
4005         struct inode *ip;
4006         struct buf *bp;
4007         struct fs *fs;
4008         int error, flushparent;
4009         ino_t parentino;
4010         ufs_lbn_t lbn;
4011
4012         /*
4013          * Move check from original kernel code, possibly not needed any
4014          * more with the per-mount bioops.
4015          */
4016         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4017                 return (0);
4018
4019         ip = VTOI(vp);
4020         fs = ip->i_fs;
4021         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4022         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4023                 FREE_LOCK(&lk);
4024                 return (0);
4025         }
4026         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4027             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4028             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4029             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4030                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4031         }
4032         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4033                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4034                         break;
4035                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4036                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4037                             TYPENAME(wk->wk_type));
4038                 }
4039                 dap = WK_DIRADD(wk);
4040                 /*
4041                  * Flush our parent if this directory entry
4042                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4043                  */
4044                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4045                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4046                 else
4047                         pagedep = dap->da_pagedep;
4048                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4049                 parentino = pagedep->pd_ino;
4050                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4051                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4052                         panic("softdep_fsync: dirty");
4053                 }
4054                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4055                 /*
4056                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4057                  * then we will not be able to release and recover the
4058                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4059                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4060                  * not now, but then the user was not asking to have it
4061                  * written, so we are not breaking any promises.
4062                  */
4063                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4064                         break;
4065                 /*
4066                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4067                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4068                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4069                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4070                  * ufs_lookup for details on possible races.
4071                  */
4072                 FREE_LOCK(&lk);
4073                 vn_unlock(vp);
4074                 error = VFS_VGET(mnt, NULL, parentino, &pvp);
4075                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4076                 if (error != 0) {
4077                         return (error);
4078                 }
4079                 if (flushparent) {
4080                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0) {
4081                                 vput(pvp);
4082                                 return (error);
4083                         }
4084                 }
4085                 /*
4086                  * Flush directory page containing the inode's name.
4087                  */
4088                 error = bread(pvp, lblktodoff(fs, lbn), blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4089                 if (error == 0)
4090                         error = bwrite(bp);
4091                 vput(pvp);
4092                 if (error != 0) {
4093                         return (error);
4094                 }
4095                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4096                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4097                         break;
4098         }
4099         FREE_LOCK(&lk);
4100         return (0);
4101 }
4102
4103 /*
4104  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4105  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4106  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4107  */
4108 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4109
4110 void
4111 softdep_fsync_mountdev(struct vnode *vp)
4112 {
4113         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4114                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4115         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4116         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
4117         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
4118                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4119         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
4120         drain_output(vp, 1);
4121         FREE_LOCK(&lk);
4122 }
4123
4124 static int
4125 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4126 {
4127         struct worklist *wk;
4128         struct vnode *vp = data;
4129
4130         /* 
4131          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4132          */
4133         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4134                 return(0);
4135         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4136                 BUF_UNLOCK(bp);
4137                 kprintf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4138                 return(0);
4139         }
4140         /*
4141          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4142          * dependencies.
4143          */
4144         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4145             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP) {
4146                 BUF_UNLOCK(bp);
4147                 return(0);
4148         }
4149         bremfree(bp);
4150         FREE_LOCK(&lk);
4151         (void) bawrite(bp);
4152         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4153         return(0);
4154 }
4155
4156 /*
4157  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4158  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4159  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4160  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4161  */
4162 struct softdep_sync_metadata_info {
4163         struct vnode *vp;
4164         int waitfor;
4165 };
4166
4167 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4168
4169 int
4170 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4171 {
4172         struct softdep_sync_metadata_info info;
4173         int error, waitfor;
4174
4175         /*
4176          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4177          * that is doing soft dependency processing.
4178          */
4179         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4180                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4181                         return (0);
4182         } else
4183                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4184                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4185                         return (0);
4186         /*
4187          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4188          */
4189         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4190         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4191                 FREE_LOCK(&lk);
4192                 return (error);
4193         }
4194         /*
4195          * For most files, the only metadata dependencies are the
4196          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4197          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4198          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4199          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4200          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4201          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4202          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4203          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4204          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4205          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4206          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4207          * usual case we will be blocking against a write that we
4208          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4209          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4210          */
4211         waitfor = MNT_NOWAIT;
4212 top:
4213         /*
4214          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4215          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4216          */
4217         drain_output(vp, 1);
4218
4219         info.vp = vp;
4220         info.waitfor = waitfor;
4221         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
4222         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
4223                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4224         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
4225         if (error < 0) {
4226                 FREE_LOCK(&lk);
4227                 return(-error); /* error code */
4228         }
4229
4230         /*
4231          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4232          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4233          */
4234         if (waitfor & MNT_NOWAIT) {
4235                 waitfor = MNT_WAIT;
4236                 FREE_LOCK(&lk);
4237                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4238                 goto top;
4239         }
4240
4241         /*
4242          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4243          * then we are done. For certain directories and block
4244          * devices, we may need to do further work.
4245          *
4246          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4247          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4248          */
4249         drain_output(vp, 1);
4250         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4251                 FREE_LOCK(&lk);
4252                 return (0);
4253         }
4254
4255         FREE_LOCK(&lk);
4256         /*
4257          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4258          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4259          * partially written files have been written to disk. The only easy
4260          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4261          * this happens rarely).
4262          */
4263         if (vn_isdisk(vp, NULL) && 
4264             vp->v_rdev &&
4265             vp->v_rdev->si_mountpoint && !vn_islocked(vp) &&
4266             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT)) != 0)
4267                 return (error);
4268         return (0);
4269 }
4270
4271 static int
4272 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4273 {
4274         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4275         struct pagedep *pagedep;
4276         struct allocdirect *adp;
4277         struct allocindir *aip;
4278         struct worklist *wk;
4279         struct buf *nbp;
4280         int error;
4281         int i;
4282
4283         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4284                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4285                 return (1);
4286         }
4287         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4288                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4289                 BUF_UNLOCK(bp);
4290                 return(1);
4291         }
4292
4293         /*
4294          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4295          * will disappear.
4296          */
4297         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4298                 switch (wk->wk_type) {
4299
4300                 case D_ALLOCDIRECT:
4301                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4302                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4303                                 break;
4304                         nbp = adp->ad_buf;
4305                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4306                                 break;
4307                         FREE_LOCK(&lk);
4308                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4309                                 bawrite(nbp);
4310                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4311                                 bawrite(bp);
4312                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4313                                 return (-error);
4314                         }
4315                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4316                         break;
4317
4318                 case D_ALLOCINDIR:
4319                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4320                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4321                                 break;
4322                         nbp = aip->ai_buf;
4323                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4324                                 break;
4325                         FREE_LOCK(&lk);
4326                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4327                                 bawrite(nbp);
4328                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4329                                 bawrite(bp);
4330                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4331                                 return (-error);
4332                         }
4333                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4334                         break;
4335
4336                 case D_INDIRDEP:
4337                 restart:
4338
4339                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4340                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4341                                         continue;
4342                                 nbp = aip->ai_buf;
4343                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4344                                         goto restart;
4345                                 FREE_LOCK(&lk);
4346                                 if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4347                                         bawrite(bp);
4348                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4349                                         return (-error);
4350                                 }
4351                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4352                                 goto restart;
4353                         }
4354                         break;
4355
4356                 case D_INODEDEP:
4357                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4358                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4359                                 FREE_LOCK(&lk);
4360                                 bawrite(bp);
4361                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4362                                 return (-error);
4363                         }
4364                         break;
4365
4366                 case D_PAGEDEP:
4367                         /*
4368                          * We are trying to sync a directory that may
4369                          * have dependencies on both its own metadata
4370                          * and/or dependencies on the inodes of any
4371                          * recently allocated files. We walk its diradd
4372                          * lists pushing out the associated inode.
4373                          */
4374                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4375                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4376                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == NULL)
4377                                         continue;
4378                                 if ((error =
4379                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4380                                                 pagedep->pd_mnt,
4381                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4382                                         FREE_LOCK(&lk);
4383                                         bawrite(bp);
4384                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4385                                         return (-error);
4386                                 }
4387                         }
4388                         break;
4389
4390                 case D_MKDIR:
4391                         /*
4392                          * This case should never happen if the vnode has
4393                          * been properly sync'ed. However, if this function
4394                          * is used at a place where the vnode has not yet
4395                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4396                          * rather than panic, just flush it.
4397                          */
4398                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4399                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4400                                 break;
4401                         FREE_LOCK(&lk);
4402                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4403                                 bawrite(nbp);
4404                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4405                                 bawrite(bp);
4406                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4407                                 return (-error);
4408                         }
4409                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4410                         break;
4411
4412                 case D_BMSAFEMAP:
4413                         /*
4414                          * This case should never happen if the vnode has
4415                          * been properly sync'ed. However, if this function
4416                          * is used at a place where the vnode has not yet
4417                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4418                          * rather than panic, just flush it.
4419                          *
4420                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4421                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4422                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4423                          */
4424                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4425                         if (nbp == bp)
4426                                 break;
4427                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4428                                 break;
4429                         FREE_LOCK(&lk);
4430                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4431                                 bawrite(nbp);
4432                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4433                                 bawrite(bp);
4434                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4435                                 return (-error);
4436                         }
4437                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4438                         break;
4439
4440                 default:
4441                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4442                             TYPENAME(wk->wk_type));
4443                         /* NOTREACHED */
4444                 }
4445         }
4446         FREE_LOCK(&lk);
4447         bawrite(bp);
4448         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4449         return(0);
4450 }
4451
4452 /*
4453  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4454  * Called with splbio blocked.
4455  */
4456 static int
4457 flush_inodedep_deps(struct fs *fs, ino_t ino)
4458 {
4459         struct inodedep *inodedep;
4460         struct allocdirect *adp;
4461         int error, waitfor;
4462         struct buf *bp;
4463
4464         /*
4465          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4466          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4467          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4468          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4469          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4470          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4471          * usual case we will be blocking against a write that we
4472          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4473          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4474          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4475          * any pending I/O to complete.
4476          */
4477         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4478                 FREE_LOCK(&lk);
4479                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4480                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4481                         return (0);
4482                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4483                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4484                                 continue;
4485                         bp = adp->ad_buf;
4486                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4487                                 if (waitfor & MNT_NOWAIT)
4488                                         continue;
4489                                 break;
4490                         }
4491                         FREE_LOCK(&lk);
4492                         if (waitfor & MNT_NOWAIT) {
4493                                 bawrite(bp);
4494                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4495                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4496                                 return (error);
4497                         }
4498                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4499                         break;
4500                 }
4501                 if (adp != NULL)
4502                         continue;
4503                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4504                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4505                                 continue;
4506                         bp = adp->ad_buf;
4507                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4508                                 if (waitfor & MNT_NOWAIT)
4509                                         continue;
4510                                 break;
4511                         }
4512                         FREE_LOCK(&lk);
4513                         if (waitfor & MNT_NOWAIT) {
4514                                 bawrite(bp);
4515                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4516                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4517                                 return (error);
4518                         }
4519                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4520                         break;
4521                 }
4522                 if (adp != NULL)
4523                         continue;
4524                 /*
4525                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4526                  */
4527                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4528                         break;
4529                 waitfor = MNT_WAIT;
4530         }
4531         /*
4532          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4533          */
4534         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4535                 (void) free_inodedep(inodedep);
4536         return (0);
4537 }
4538
4539 /*
4540  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4541  * Called with splbio blocked.
4542  */
4543 static int
4544 flush_pagedep_deps(struct vnode *pvp, struct mount *mp,
4545                    struct diraddhd *diraddhdp)
4546 {
4547         struct inodedep *inodedep;
4548         struct ufsmount *ump;
4549         struct diradd *dap;
4550         struct worklist *wk;
4551         struct vnode *vp;
4552         int gotit, error = 0;
4553         struct buf *bp;
4554         ino_t inum;
4555
4556         ump = VFSTOUFS(mp);
4557         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4558                 /*
4559                  * Flush ourselves if this directory entry
4560                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4561                  */
4562                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4563                         FREE_LOCK(&lk);
4564                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0)
4565                                 break;
4566                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4567                         /*
4568                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4569                          */
4570                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4571                                 continue;
4572                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4573                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4574                         }
4575                 }
4576                 /*
4577                  * A newly allocated directory must have its "." and
4578                  * ".." entries written out before its name can be
4579                  * committed in its parent. We do not want or need
4580                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4581                  * that may end up here again, once for each directory
4582                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4583                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4584                  * because the first call may choose to defer blocks
4585                  * that still have dependencies, but deferral will
4586                  * happen at most once.
4587                  */
4588                 inum = dap->da_newinum;
4589                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4590                         FREE_LOCK(&lk);
4591                         if ((error = VFS_VGET(mp, NULL, inum, &vp)) != 0)
4592                                 break;
4593                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0)) ||
4594                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0))) {
4595                                 vput(vp);
4596                                 break;
4597                         }
4598                         drain_output(vp, 0);
4599                         /*
4600                          * If first block is still dirty with a D_MKDIR
4601                          * dependency then it needs to be written now.
4602                          */
4603                         error = 0;
4604                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4605                         bp = findblk(vp, 0, FINDBLK_TEST);
4606                         if (bp == NULL) {
4607                                 FREE_LOCK(&lk);
4608                                 goto mkdir_body_continue;
4609                         }
4610                         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
4611                                 if (wk->wk_type == D_MKDIR) {
4612                                         gotit = getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT);
4613                                         FREE_LOCK(&lk);
4614                                         if (gotit && (error = bwrite(bp)) != 0)
4615                                                 goto mkdir_body_continue;
4616                                         break;
4617                                 }
4618                         if (wk == NULL)
4619                                 FREE_LOCK(&lk);
4620                 mkdir_body_continue:
4621                         vput(vp);
4622                         /* Flushing of first block failed. */
4623                         if (error)
4624                                 break;
4625                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4626                         /*
4627                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4628                          */
4629                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4630                                 continue;
4631                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4632                                 panic("flush_pagedep_deps: %p MKDIR_BODY", dap);
4633                         }
4634                 }
4635                 /*
4636                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4637                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4638                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4639                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4640                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4641                  * the time of the reference count change. So we need only
4642                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4643                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4644                  */
4645 retry_lookup:
4646                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4647                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4648                 }
4649                 /*
4650                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4651                  * push them to disk.
4652                  */
4653                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4654                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4655                         if (gotit == 0)
4656                                 goto retry_lookup;
4657                         FREE_LOCK(&lk);
4658                         if (gotit && (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4659                                 break;
4660                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4661                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4662                                 continue;
4663                 }
4664                 /*
4665                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4666                  * to be written, push it to disk.
4667                  */
4668                 FREE_LOCK(&lk);
4669                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4670                         fsbtodoff(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4671                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4672                         break;
4673                 if ((error = bwrite(bp)) != 0)
4674                         break;
4675                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4676                 /*
4677                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4678                  * then something is seriously wrong.
4679                  */
4680                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4681                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4682                 }
4683         }
4684         if (error)
4685                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4686         return (error);
4687 }
4688
4689 /*
4690  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4691  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4692  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4693  * the offending operations to fall back to running synchronously
4694  * until the memory load returns to a reasonable level.
4695  */
4696 int
4697 softdep_slowdown(struct vnode *vp)
4698 {
4699         int max_softdeps_hard;
4700
4701         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4702         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4703             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4704                 return (0);
4705         stat_sync_limit_hit += 1;
4706         return (1);
4707 }
4708
4709 /*
4710  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4711  * down and speed up the I/O processing.
4712  */
4713 static int
4714 request_cleanup(int resource)
4715 {
4716         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4717
4718         KKASSERT(lock_held(&lk));
4719
4720         /*
4721          * We never hold up the filesystem syncer process.
4722          */
4723         if (td == filesys_syncer)
4724                 return (0);
4725         /*
4726          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4727          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4728          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4729          * handle any remove requests that might block on a locked
4730          * inode as that could lead to deadlock.
4731          */
4732         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4733                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4734                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4735                 stat_worklist_push += 2;
4736                 return(1);
4737         }
4738
4739         /*
4740          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4741          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4742          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4743          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4744          * here, but we probably hold an inode locked at this point and 
4745          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4746          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4747          * the cleanup for us.
4748          */
4749         switch (resource) {
4750
4751         case FLUSH_INODES:
4752                 stat_ino_limit_push += 1;
4753                 req_clear_inodedeps += 1;
4754                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4755                 break;
4756
4757         case FLUSH_REMOVE:
4758                 stat_blk_limit_push += 1;
4759                 req_clear_remove += 1;
4760                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4761                 break;
4762
4763         default:
4764                 panic("request_cleanup: unknown type");
4765         }
4766         /*
4767          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4768          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4769          */
4770         lksleep(&proc_waiting, &lk, 0, "softupdate", 
4771                 tickdelay > 2 ? tickdelay : 2);
4772         return (1);
4773 }
4774
4775 /*
4776  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4777  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4778  */
4779 static void
4780 clear_remove(struct thread *td)
4781 {
4782         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4783         struct pagedep *pagedep;
4784         static int next = 0;
4785         struct mount *mp;
4786         struct vnode *vp;
4787         int error, cnt;
4788         ino_t ino;
4789
4790         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4791         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4792                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4793                 if (next >= pagedep_hash)
4794                         next = 0;
4795                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4796                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4797                                 continue;
4798                         mp = pagedep->pd_mnt;
4799                         ino = pagedep->pd_ino;
4800                         FREE_LOCK(&lk);
4801                         if ((error = VFS_VGET(mp, NULL, ino, &vp)) != 0) {
4802                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4803                                 return;
4804                         }
4805                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0)))
4806                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4807                         drain_output(vp, 0);
4808                         vput(vp);
4809                         return;
4810                 }
4811         }
4812         FREE_LOCK(&lk);
4813 }
4814
4815 /*
4816  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4817  * the number of inodedep dependency structures.
4818  */
4819 struct clear_inodedeps_info {
4820         struct fs *fs;
4821         struct mount *mp;
4822 };
4823
4824 static int
4825 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4826 {
4827         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4828
4829         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4830                 info->mp = mp;
4831                 return(-1);
4832         }
4833         return(0);
4834 }
4835
4836 static void
4837 clear_inodedeps(struct thread *td)
4838 {
4839         struct clear_inodedeps_info info;
4840         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4841         struct inodedep *inodedep;
4842         static int next = 0;
4843         struct vnode *vp;
4844         struct fs *fs;
4845         int error, cnt;
4846         ino_t firstino, lastino, ino;
4847
4848         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4849         /*
4850          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4851          * We will then gather up all the inodes in its block 
4852          * that have dependencies and flush them out.
4853          */
4854         inodedep = NULL;        /* avoid gcc warnings */
4855         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4856                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4857                 if (next >= inodedep_hash)
4858                         next = 0;
4859                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4860                         break;
4861         }
4862         if (inodedep == NULL) {
4863                 FREE_LOCK(&lk);
4864                 return;
4865         }
4866         /*
4867          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4868          */
4869         fs = inodedep->id_fs;
4870         info.mp = NULL;
4871         info.fs = fs;
4872         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback, 
4873                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4874         /*
4875          * Find the last inode in the block with dependencies.
4876          */
4877         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4878         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4879                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4880                         break;
4881         /*
4882          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4883          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4884          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4885          */
4886         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4887                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4888                         continue;
4889                 FREE_LOCK(&lk);
4890                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, NULL, ino, &vp)) != 0) {
4891                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4892                         return;
4893                 }
4894                 if (ino == lastino) {
4895                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, 0)))
4896                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4897                 } else {
4898                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0)))
4899                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4900                         drain_output(vp, 0);
4901                 }
4902                 vput(vp);
4903                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4904         }
4905         FREE_LOCK(&lk);
4906 }
4907
4908 /*
4909  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4910  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4911  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4912  *
4913  * bioops callback - hold io_token
4914  */
4915 static int
4916 softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int wantcount)
4917 {
4918         struct worklist *wk;
4919         struct inodedep *inodedep;
4920         struct indirdep *indirdep;
4921         struct allocindir *aip;
4922         struct pagedep *pagedep;
4923         struct diradd *dap;
4924         int i, retval;
4925
4926         retval = 0;
4927         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4928
4929         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4930                 switch (wk->wk_type) {
4931
4932                 case D_INODEDEP:
4933                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4934                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4935                                 /* bitmap allocation dependency */
4936                                 retval += 1;
4937                                 if (!wantcount)
4938                                         goto out;
4939                         }
4940                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4941                                 /* direct block pointer dependency */
4942                                 retval += 1;
4943                                 if (!wantcount)
4944                                         goto out;
4945                         }
4946                         continue;
4947
4948                 case D_INDIRDEP:
4949                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4950
4951                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4952                                 /* indirect block pointer dependency */
4953                                 retval += 1;
4954                                 if (!wantcount)
4955                                         goto out;
4956                         }
4957                         continue;
4958
4959                 case D_PAGEDEP:
4960                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4961                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4962
4963                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4964                                         /* directory entry dependency */
4965                                         retval += 1;
4966                                         if (!wantcount)
4967                                                 goto out;
4968                                 }
4969                         }
4970                         continue;
4971
4972                 case D_BMSAFEMAP:
4973                 case D_ALLOCDIRECT:
4974                 case D_ALLOCINDIR:
4975                 case D_MKDIR:
4976                         /* never a dependency on these blocks */
4977                         continue;
4978
4979                 default:
4980                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4981                             TYPENAME(wk->wk_type));
4982                         /* NOTREACHED */
4983                 }
4984         }
4985 out:
4986         FREE_LOCK(&lk);
4987
4988         return retval;
4989 }
4990
4991 /*
4992  * Acquire exclusive access to a buffer. Requires softdep lock
4993  * to be held on entry. If waitfor is MNT_WAIT, may release/reacquire
4994  * softdep lock.
4995  *
4996  * Returns 1 if the buffer was locked, 0 if it was not locked or
4997  * if we had to block.
4998  *
4999  * NOTE!  In order to return 1 we must acquire the buffer lock prior
5000  *        to any release of &lk.  Once we release &lk it's all over.
5001  *        We may still have to block on the (type-stable) bp in that
5002  *        case, but we must then unlock it and return 0.
5003  */
5004 static int
5005 getdirtybuf(struct buf **bpp, int waitfor)
5006 {
5007         struct buf *bp;
5008         int error;
5009
5010         /*
5011          * If the contents of *bpp is NULL the caller presumably lost a race.
5012          */
5013         bp = *bpp;
5014         if (bp == NULL)
5015                 return (0);
5016
5017         /*
5018          * Try to obtain the buffer lock without deadlocking on &lk.
5019          */
5020         KKASSERT(lock_held(&lk));
5021         error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
5022         if (error == 0) {
5023                 /*
5024                  * If the buffer is no longer dirty the OS already wrote it
5025                  * out, return failure.
5026                  */
5027                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5028                         BUF_UNLOCK(bp);
5029                         return (0);
5030                 }
5031
5032                 /*
5033                  * Finish nominal buffer locking sequence return success.
5034                  *
5035                  * Since we are not using a normal getblk(), and UFS
5036                  * isn't KVABIO aware, we must make sure that the bp
5037                  * is synchronized before returning it.
5038                  */
5039                 bremfree(bp);
5040                 bkvasync_all(bp);
5041                 return (1);
5042         }
5043
5044         /*
5045          * Failure case.
5046          *
5047          * If we are not being asked to wait, return 0 immediately.
5048          */
5049         if (waitfor != MNT_WAIT)
5050                 return (0);
5051
5052         /*
5053          * Once we release the softdep lock we can never return success,
5054          * but we still have to block on the type-stable buf for the caller
5055          * to be able to retry without livelocking the system.
5056          *
5057          * The caller will normally retry in this case.
5058          */
5059         FREE_LOCK(&lk);
5060         error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL);
5061         ACQUIRE_LOCK(&lk);
5062         if (error == 0)
5063                 BUF_UNLOCK(bp);
5064         return (0);
5065 }
5066
5067 /*
5068  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5069  * Must be called with vnode locked.
5070  */
5071 static void
5072 drain_output(struct vnode *vp, int islocked)
5073 {
5074
5075         if (!islocked)
5076                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5077         while (bio_track_active(&vp->v_track_write)) {
5078                 FREE_LOCK(&lk);
5079                 bio_track_wait(&vp->v_track_write, 0, 0);
5080                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5081         }
5082         if (!islocked)
5083                 FREE_LOCK(&lk);
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5088  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5089  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5090  *
5091  * bioops callback - hold io_token
5092  */ 
5093 static void
5094 softdep_deallocate_dependencies(struct buf *bp)
5095 {
5096         /* nothing to do, mp lock not needed */
5097         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5098                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5099         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5100         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5101 }
5102
5103 /*
5104  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5105  */
5106 void
5107 softdep_error(char *func, int error)
5108 {
5109         /* XXX should do something better! */
5110         kprintf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5111 }