sys/vfs/hammer2/hammer2_inode.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011-2012 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@dragonflybsd.org>
   6  * by Venkatesh Srinivas <vsrinivas@dragonflybsd.org>
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *    the documentation and/or other materials provided with the
  17  *    distribution.
  18  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  19  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *    from this software without specific, prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  25  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  26  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  27  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  28  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  29  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  30  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  31  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  32  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  */
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 #include <sys/cdefs.h>
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/types.h>
  40 #include <sys/lock.h>
  41 #include <sys/uuid.h>
  42
  43 #include "hammer2.h"
  44
  45 /*
  46  * Adding a ref to an inode is only legal if the inode already has at least
  47  * one ref.
  48  */
  49 void
  50 hammer2_inode_ref(hammer2_inode_t *ip)
  51 {
  52         hammer2_chain_ref(ip->hmp, &ip->chain);
  53 }
  54
  55 /*
  56  * Drop an inode reference, freeing the inode when the last reference goes
  57  * away.
  58  */
  59 void
  60 hammer2_inode_drop(hammer2_inode_t *ip)
  61 {
  62         hammer2_chain_drop(ip->hmp, &ip->chain);
  63 }
  64
  65 /*
  66  * Get the vnode associated with the given inode, allocating the vnode if
  67  * necessary.
  68  *
  69  * Great care must be taken to avoid deadlocks and vnode acquisition/reclaim
  70  * races.
  71  *
  72  * The vnode will be returned exclusively locked and referenced.  The
  73  * reference on the vnode prevents it from being reclaimed.
  74  *
  75  * The inode (ip) must be referenced by the caller and not locked to avoid
  76  * it getting ripped out from under us or deadlocked.
  77  */
  78 struct vnode *
  79 hammer2_igetv(hammer2_inode_t *ip, int *errorp)
  80 {
  81         struct vnode *vp;
  82         hammer2_mount_t *hmp;
  83
  84         hmp = ip->hmp;
  85         *errorp = 0;
  86
  87         for (;;) {
  88                 /*
  89                  * Attempt to reuse an existing vnode assignment.  It is
  90                  * possible to race a reclaim so the vget() may fail.  The
  91                  * inode must be unlocked during the vget() to avoid a
  92                  * deadlock against a reclaim.
  93                  */
  94                 vp = ip->vp;
  95                 if (vp) {
  96                         /*
  97                          * Lock the inode and check for a reclaim race
  98                          */
  99                         hammer2_inode_lock_ex(ip);
 100                         if (ip->vp != vp) {
 101                                 hammer2_inode_unlock_ex(ip);
 102                                 continue;
 103                         }
 104
 105                         /*
 106                          * Inode must be unlocked during the vget() to avoid
 107                          * possible deadlocks, vnode is held to prevent
 108                          * destruction during the vget().  The vget() can
 109                          * still fail if we lost a reclaim race on the vnode.
 110                          */
 111                         vhold_interlocked(vp);
 112                         hammer2_inode_unlock_ex(ip);
 113                         if (vget(vp, LK_EXCLUSIVE)) {
 114                                 vdrop(vp);
 115                                 continue;
 116                         }
 117                         vdrop(vp);
 118                         /* vp still locked and ref from vget */
 119                         *errorp = 0;
 120                         break;
 121                 }
 122
 123                 /*
 124                  * No vnode exists, allocate a new vnode.  Beware of
 125                  * allocation races.  This function will return an
 126                  * exclusively locked and referenced vnode.
 127                  */
 128                 *errorp = getnewvnode(VT_HAMMER2, H2TOMP(hmp), &vp, 0, 0);
 129                 if (*errorp) {
 130                         vp = NULL;
 131                         break;
 132                 }
 133
 134                 /*
 135                  * Lock the inode and check for an allocation race.
 136                  */
 137                 hammer2_inode_lock_ex(ip);
 138                 if (ip->vp != NULL) {
 139                         vp->v_type = VBAD;
 140                         vx_put(vp);
 141                         hammer2_inode_unlock_ex(ip);
 142                         continue;
 143                 }
 144
 145                 switch (ip->ip_data.type) {
 146                 case HAMMER2_OBJTYPE_DIRECTORY:
 147                         vp->v_type = VDIR;
 148                         break;
 149                 case HAMMER2_OBJTYPE_REGFILE:
 150                         vp->v_type = VREG;
 151                         vinitvmio(vp, ip->ip_data.size,
 152                                   HAMMER2_LBUFSIZE,
 153                                   (int)ip->ip_data.size & HAMMER2_LBUFMASK);
 154                         break;
 155                 case HAMMER2_OBJTYPE_SOFTLINK:
 156                         /*
 157                          * XXX for now we are using the generic file_read
 158                          * and file_write code so we need a buffer cache
 159                          * association.
 160                          */
 161                         vp->v_type = VLNK;
 162                         vinitvmio(vp, ip->ip_data.size,
 163                                   HAMMER2_LBUFSIZE,
 164                                   (int)ip->ip_data.size & HAMMER2_LBUFMASK);
 165                         break;
 166                 /* XXX FIFO */
 167                 default:
 168                         panic("hammer2: unhandled objtype %d",
 169                               ip->ip_data.type);
 170                         break;
 171                 }
 172
 173                 if (ip == hmp->iroot)
 174                         vsetflags(vp, VROOT);
 175
 176                 vp->v_data = ip;
 177                 ip->vp = vp;
 178                 hammer2_chain_ref(hmp, &ip->chain);     /* vp association */
 179                 hammer2_inode_unlock_ex(ip);
 180                 break;
 181         }
 182
 183         /*
 184          * Return non-NULL vp and *errorp == 0, or NULL vp and *errorp != 0.
 185          */
 186         if (hammer2_debug & 0x0002) {
 187                 kprintf("igetv vp %p refs %d aux %d\n",
 188                         vp, vp->v_sysref.refcnt, vp->v_auxrefs);
 189         }
 190         return (vp);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Create a new inode in the specified directory using the vattr to
 195  * figure out the type of inode.
 196  *
 197  * If no error occurs the new inode with its chain locked is returned in
 198  * *nipp, otherwise an error is returned and *nipp is set to NULL.
 199  */
 200 int
 201 hammer2_inode_create(hammer2_mount_t *hmp,
 202                      struct vattr *vap, struct ucred *cred,
 203                      hammer2_inode_t *dip,
 204                      const uint8_t *name, size_t name_len,
 205                      hammer2_inode_t **nipp)
 206 {
 207         hammer2_chain_t *chain;
 208         hammer2_chain_t *parent;
 209         hammer2_inode_t *nip;
 210         hammer2_key_t lhc;
 211         int error;
 212
 213         lhc = hammer2_dirhash(name, name_len);
 214
 215         /*
 216          * Locate the inode or indirect block to create the new
 217          * entry in.  At the same time check for key collisions
 218          * and iterate until we don't get one.
 219          */
 220         parent = &dip->chain;
 221         hammer2_chain_lock(hmp, parent, HAMMER2_RESOLVE_ALWAYS);
 222
 223         error = 0;
 224         while (error == 0) {
 225                 chain = hammer2_chain_lookup(hmp, &parent, lhc, lhc, 0);
 226                 if (chain == NULL)
 227                         break;
 228                 if ((lhc & HAMMER2_DIRHASH_LOMASK) == HAMMER2_DIRHASH_LOMASK)
 229                         error = ENOSPC;
 230                 hammer2_chain_unlock(hmp, chain);
 231                 chain = NULL;
 232                 ++lhc;
 233         }
 234         if (error == 0) {
 235                 chain = hammer2_chain_create(hmp, parent, NULL, lhc, 0,
 236                                              HAMMER2_BREF_TYPE_INODE,
 237                                              HAMMER2_INODE_BYTES);
 238                 if (chain == NULL)
 239                         error = EIO;
 240         }
 241         hammer2_chain_unlock(hmp, parent);
 242
 243         /*
 244          * Handle the error case
 245          */
 246         if (error) {
 247                 KKASSERT(chain == NULL);
 248                 *nipp = NULL;
 249                 return (error);
 250         }
 251
 252         /*
 253          * Set up the new inode
 254          */
 255         nip = chain->u.ip;
 256         *nipp = nip;
 257
 258         nip->ip_data.type = hammer2_get_obj_type(vap->va_type);
 259         nip->ip_data.inum = hmp->voldata.alloc_tid++;   /* XXX modify/lock */
 260         nip->ip_data.version = HAMMER2_INODE_VERSION_ONE;
 261         nip->ip_data.ctime = 0;
 262         nip->ip_data.mtime = 0;
 263         nip->ip_data.mode = vap->va_mode;
 264         nip->ip_data.nlinks = 1;
 265         /* uid, gid, etc */
 266
 267         /*
 268          * Regular files and softlinks allow a small amount of data to be
 269          * directly embedded in the inode.  This flag will be cleared if
 270          * the size is extended past the embedded limit.
 271          */
 272         if (nip->ip_data.type == HAMMER2_OBJTYPE_REGFILE ||
 273             nip->ip_data.type == HAMMER2_OBJTYPE_SOFTLINK) {
 274                 nip->ip_data.op_flags |= HAMMER2_OPFLAG_DIRECTDATA;
 275         }
 276
 277         KKASSERT(name_len < HAMMER2_INODE_MAXNAME);
 278         bcopy(name, nip->ip_data.filename, name_len);
 279         nip->ip_data.name_key = lhc;
 280         nip->ip_data.name_len = name_len;
 281
 282         return (0);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Connect inode (ip) to the specified directory using the specified name.
 287  * (ip) must be locked.
 288  */
 289 int
 290 hammer2_inode_connect(hammer2_inode_t *dip, hammer2_inode_t *ip,
 291                       const uint8_t *name, size_t name_len)
 292 {
 293         hammer2_mount_t *hmp = dip->hmp;
 294         hammer2_chain_t *chain;
 295         hammer2_chain_t *parent;
 296         hammer2_key_t lhc;
 297         int error;
 298
 299         lhc = hammer2_dirhash(name, name_len);
 300
 301         /*
 302          * Locate the inode or indirect block to create the new
 303          * entry in.  At the same time check for key collisions
 304          * and iterate until we don't get one.
 305          */
 306         parent = &dip->chain;
 307         hammer2_chain_lock(hmp, parent, HAMMER2_RESOLVE_ALWAYS);
 308
 309         error = 0;
 310         while (error == 0) {
 311                 chain = hammer2_chain_lookup(hmp, &parent, lhc, lhc, 0);
 312                 if (chain == NULL)
 313                         break;
 314                 if ((lhc & HAMMER2_DIRHASH_LOMASK) == HAMMER2_DIRHASH_LOMASK)
 315                         error = ENOSPC;
 316                 hammer2_chain_unlock(hmp, chain);
 317                 chain = NULL;
 318                 ++lhc;
 319         }
 320
 321         /*
 322          * Passing a non-NULL chain to hammer2_chain_create() reconnects the
 323          * existing chain instead of creating a new one.  The chain's bref
 324          * will be properly updated.
 325          */
 326         if (error == 0) {
 327                 chain = hammer2_chain_create(hmp, parent, &ip->chain, lhc, 0,
 328                                              HAMMER2_BREF_TYPE_INODE /* n/a */,
 329                                              HAMMER2_INODE_BYTES);   /* n/a */
 330                 if (chain == NULL)
 331                         error = EIO;
 332         }
 333         hammer2_chain_unlock(hmp, parent);
 334
 335         /*
 336          * Handle the error case
 337          */
 338         if (error) {
 339                 KKASSERT(chain == NULL);
 340                 return (error);
 341         }
 342
 343         /*
 344          * Directory entries are inodes so if the name has changed we have
 345          * to update the inode.
 346          */
 347         if (ip->ip_data.name_len != name_len ||
 348             bcmp(ip->ip_data.filename, name, name_len) != 0) {
 349                 hammer2_chain_modify(hmp, chain, 0);
 350                 KKASSERT(name_len < HAMMER2_INODE_MAXNAME);
 351                 bcopy(name, ip->ip_data.filename, name_len);
 352                 ip->ip_data.name_key = lhc;
 353                 ip->ip_data.name_len = name_len;
 354         }
 355         /*nip->ip_data.nlinks = 1;*/
 356
 357         return (0);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Create a hardlink forwarding entry (dip, name) to the specified (ip).
 362  *
 363  * This is one of the more complex implementations in HAMMER2.  The
 364  * filesystem strictly updates its chains bottom-up in a copy-on-write
 365  * fashion.  This makes hardlinks difficult to implement but we've come up
 366  * with a dandy solution.
 367  *
 368  * When a file has more than one link the actual inode is created as a
 369  * hidden directory entry (indexed by inode number) in a common parent of
 370  * all hardlinks which reference the file.  The hardlinks in each directory
 371  * are merely forwarding entries to the hidden inode.
 372  *
 373  * Implementation:
 374  *
 375  *      Most VOPs can be blissfully unaware of the forwarding entries.
 376  *      nresolve, nlink, and remove code have to be forwarding-aware
 377  *      in order to return the (ip/vp) for the actual file (and otherwise do
 378  *      the right thing).
 379  *
 380  *      (1) If the ip we are linking to is a normal embedded inode (nlinks==1)
 381  *          we have to replace the directory entry with a forwarding inode
 382  *          and move the normal ip/vp to a hidden entry indexed by the inode
 383  *          number in a common parent directory.
 384  *
 385  *      (2) If the ip we are linking to is already a hidden entry but is not
 386  *          a common parent we have to move its entry to a common parent by
 387  *          moving the entry upward.
 388  *
 389  *      (3) The trivial case is the entry is already hidden and already a
 390  *          common parent.  We adjust nlinks for the entry and are done.
 391  *          (this is the fall-through case).
 392  */
 393 int
 394 hammer2_hardlink_create(hammer2_inode_t *ip, hammer2_inode_t *dip,
 395                         const uint8_t *name, size_t name_len)
 396 {
 397         return ENOTSUP;
 398 #if 0
 399         hammer2_inode_t *nip;
 400         hammer2_inode_t *xip;
 401
 402
 403        hammer2_inode_t *nip;   /* hardlink forwarding inode */
 404         error = hammer2_inode_create(hmp, NULL, ap->a_cred,
 405                                      dip, name, name_len, &nip);
 406         if (error) {
 407                 KKASSERT(nip == NULL);
 408                 return error;
 409         }
 410         KKASSERT(nip->ip_data.type == HAMMER2_OBJTYPE_HARDLINK);
 411         hammer2_chain_modify(&nip->chain, 0);
 412         nip->ip_data.inum = ip->ip_data.inum;
 413         hammer2_chain_unlock(hmp, &nip->chain);
 414         /
 415 #endif
 416 }
 417
 418 /*
 419  * Calculate the allocation size for the file fragment straddling EOF
 420  */
 421 int
 422 hammer2_inode_calc_alloc(hammer2_key_t filesize)
 423 {
 424         int frag = (int)filesize & HAMMER2_PBUFMASK;
 425         int radix;
 426
 427         if (frag == 0)
 428                 return(0);
 429         for (radix = HAMMER2_MINALLOCRADIX; frag > (1 << radix); ++radix)
 430                 ;
 431         return (radix);
 432 }