79de361143ba103558980bdae08c78930085966e
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_mount.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004,2013 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * Copyright (c) 1989, 1993
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
37  * All or some portions of this file are derived from material licensed
38  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
39  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
40  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
41  *
42  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
43  * modification, are permitted provided that the following conditions
44  * are met:
45  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
47  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
49  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
50  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
51  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
52  *    without specific prior written permission.
53  *
54  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
55  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
56  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
57  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
58  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
59  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
60  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
61  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
62  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
63  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
64  * SUCH DAMAGE.
65  */
66
67 /*
68  * External virtual filesystem routines
69  */
70
71 #include <sys/param.h>
72 #include <sys/systm.h>
73 #include <sys/kernel.h>
74 #include <sys/malloc.h>
75 #include <sys/mount.h>
76 #include <sys/proc.h>
77 #include <sys/vnode.h>
78 #include <sys/buf.h>
79 #include <sys/eventhandler.h>
80 #include <sys/kthread.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82
83 #include <machine/limits.h>
84
85 #include <sys/buf2.h>
86
87 #include <vm/vm.h>
88 #include <vm/vm_object.h>
89
90 struct mountscan_info {
91         TAILQ_ENTRY(mountscan_info) msi_entry;
92         int msi_how;
93         struct mount *msi_node;
94 };
95
96 struct vmntvnodescan_info {
97         TAILQ_ENTRY(vmntvnodescan_info) entry;
98         struct vnode *vp;
99 };
100
101 struct vnlru_info {
102         int     pass;
103 };
104
105 static int vnlru_nowhere = 0;
106 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnlru_nowhere, CTLFLAG_RD,
107             &vnlru_nowhere, 0,
108             "Number of times the vnlru process ran without success");
109
110
111 static struct lwkt_token mntid_token;
112 static struct mount dummymount;
113
114 /* note: mountlist exported to pstat */
115 struct mntlist mountlist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(mountlist);
116 static TAILQ_HEAD(,mountscan_info) mountscan_list;
117 static struct lwkt_token mountlist_token;
118
119 static TAILQ_HEAD(,bio_ops) bio_ops_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(bio_ops_list);
120
121 /*
122  * Called from vfsinit()
123  */
124 void
125 vfs_mount_init(void)
126 {
127         lwkt_token_init(&mountlist_token, "mntlist");
128         lwkt_token_init(&mntid_token, "mntid");
129         TAILQ_INIT(&mountscan_list);
130         mount_init(&dummymount);
131         dummymount.mnt_flag |= MNT_RDONLY;
132         dummymount.mnt_kern_flag |= MNTK_ALL_MPSAFE;
133 }
134
135 /*
136  * Support function called to remove a vnode from the mountlist and
137  * deal with side effects for scans in progress.
138  *
139  * Target mnt_token is held on call.
140  */
141 static void
142 vremovevnodemnt(struct vnode *vp)
143 {
144         struct vmntvnodescan_info *info;
145         struct mount *mp = vp->v_mount;
146
147         TAILQ_FOREACH(info, &mp->mnt_vnodescan_list, entry) {
148                 if (info->vp == vp)
149                         info->vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
150         }
151         TAILQ_REMOVE(&vp->v_mount->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
152 }
153
154 /*
155  * Allocate a new vnode and associate it with a tag, mount point, and
156  * operations vector.
157  *
158  * A VX locked and refd vnode is returned.  The caller should setup the
159  * remaining fields and vx_put() or, if he wishes to leave a vref,
160  * vx_unlock() the vnode.
161  */
162 int
163 getnewvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
164                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
165 {
166         struct vnode *vp;
167
168         KKASSERT(mp != NULL);
169
170         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
171         vp->v_tag = tag;
172         vp->v_data = NULL;
173
174         /*
175          * By default the vnode is assigned the mount point's normal
176          * operations vector.
177          */
178         vp->v_ops = &mp->mnt_vn_use_ops;
179         vp->v_pbuf_count = nswbuf_kva / NSWBUF_SPLIT;
180
181         /*
182          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
183          * VNON prevents it from being messed with, however.
184          */
185         insmntque(vp, mp);
186
187         /*
188          * A VX locked & refd vnode is returned.
189          */
190         *vpp = vp;
191         return (0);
192 }
193
194 /*
195  * This function creates vnodes with special operations vectors.  The
196  * mount point is optional.
197  *
198  * This routine is being phased out but is still used by vfs_conf to
199  * create vnodes for devices prior to the root mount (with mp == NULL).
200  */
201 int
202 getspecialvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
203                 struct vop_ops **ops,
204                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
205 {
206         struct vnode *vp;
207
208         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
209         vp->v_tag = tag;
210         vp->v_data = NULL;
211         vp->v_ops = ops;
212
213         if (mp == NULL)
214                 mp = &dummymount;
215
216         /*
217          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
218          * VNON prevents it from being messed with, however.
219          */
220         insmntque(vp, mp);
221
222         /*
223          * A VX locked & refd vnode is returned.
224          */
225         *vpp = vp;
226         return (0);
227 }
228
229 /*
230  * Interlock against an unmount, return 0 on success, non-zero on failure.
231  *
232  * The passed flag may be 0 or LK_NOWAIT and is only used if an unmount
233  * is in-progress.  
234  *
235  * If no unmount is in-progress LK_NOWAIT is ignored.  No other flag bits
236  * are used.  A shared locked will be obtained and the filesystem will not
237  * be unmountable until the lock is released.
238  */
239 int
240 vfs_busy(struct mount *mp, int flags)
241 {
242         int lkflags;
243
244         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, 1);
245         lwkt_gettoken(&mp->mnt_token);
246         if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) {
247                 if (flags & LK_NOWAIT) {
248                         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
249                         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
250                         return (ENOENT);
251                 }
252                 /* XXX not MP safe */
253                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_MWAIT;
254
255                 /*
256                  * Since all busy locks are shared except the exclusive
257                  * lock granted when unmounting, the only place that a
258                  * wakeup needs to be done is at the release of the
259                  * exclusive lock at the end of dounmount.
260                  *
261                  * WARNING! mp can potentially go away once we release
262                  *          our ref.
263                  */
264                 tsleep((caddr_t)mp, 0, "vfs_busy", 0);
265                 lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
266                 atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
267                 return (ENOENT);
268         }
269         lkflags = LK_SHARED;
270         if (lockmgr(&mp->mnt_lock, lkflags))
271                 panic("vfs_busy: unexpected lock failure");
272         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
273         return (0);
274 }
275
276 /*
277  * Free a busy filesystem.
278  *
279  * Once refs is decremented the mount point can potentially get ripped
280  * out from under us, but we want to clean up our refs before unlocking
281  * so do a hold/drop around the whole mess.
282  *
283  * This is not in the critical path (I hope).
284  */
285 void
286 vfs_unbusy(struct mount *mp)
287 {
288         mount_hold(mp);
289         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
290         lockmgr(&mp->mnt_lock, LK_RELEASE);
291         mount_drop(mp);
292 }
293
294 /*
295  * Lookup a filesystem type, and if found allocate and initialize
296  * a mount structure for it.
297  *
298  * Devname is usually updated by mount(8) after booting.
299  */
300 int
301 vfs_rootmountalloc(char *fstypename, char *devname, struct mount **mpp)
302 {
303         struct vfsconf *vfsp;
304         struct mount *mp;
305
306         if (fstypename == NULL)
307                 return (ENODEV);
308
309         vfsp = vfsconf_find_by_name(fstypename);
310         if (vfsp == NULL)
311                 return (ENODEV);
312         mp = kmalloc(sizeof(struct mount), M_MOUNT, M_WAITOK | M_ZERO);
313         mount_init(mp);
314         lockinit(&mp->mnt_lock, "vfslock", VLKTIMEOUT, 0);
315
316         vfs_busy(mp, 0);
317         mp->mnt_vfc = vfsp;
318         mp->mnt_op = vfsp->vfc_vfsops;
319         mp->mnt_pbuf_count = nswbuf_kva / NSWBUF_SPLIT;
320         vfsp->vfc_refcount++;
321         mp->mnt_stat.f_type = vfsp->vfc_typenum;
322         mp->mnt_flag |= MNT_RDONLY;
323         mp->mnt_flag |= vfsp->vfc_flags & MNT_VISFLAGMASK;
324         strncpy(mp->mnt_stat.f_fstypename, vfsp->vfc_name, MFSNAMELEN);
325         copystr(devname, mp->mnt_stat.f_mntfromname, MNAMELEN - 1, 0);
326
327         /*
328          * Pre-set MPSAFE flags for VFS_MOUNT() call.
329          */
330         if (vfsp->vfc_flags & VFCF_MPSAFE)
331                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_ALL_MPSAFE;
332
333         *mpp = mp;
334
335         return (0);
336 }
337
338 /*
339  * Basic mount structure initialization
340  */
341 void
342 mount_init(struct mount *mp)
343 {
344         lockinit(&mp->mnt_lock, "vfslock", hz*5, 0);
345         lwkt_token_init(&mp->mnt_token, "permnt");
346
347         TAILQ_INIT(&mp->mnt_vnodescan_list);
348         TAILQ_INIT(&mp->mnt_nvnodelist);
349         TAILQ_INIT(&mp->mnt_reservedvnlist);
350         TAILQ_INIT(&mp->mnt_jlist);
351         mp->mnt_nvnodelistsize = 0;
352         mp->mnt_flag = 0;
353         mp->mnt_hold = 1;               /* hold for umount last drop */
354         mp->mnt_iosize_max = MAXPHYS;
355         vn_syncer_thr_create(mp);
356 }
357
358 void
359 mount_hold(struct mount *mp)
360 {
361         atomic_add_int(&mp->mnt_hold, 1);
362 }
363
364 void
365 mount_drop(struct mount *mp)
366 {
367         if (atomic_fetchadd_int(&mp->mnt_hold, -1) == 1) {
368                 KKASSERT(mp->mnt_refs == 0);
369                 kfree(mp, M_MOUNT);
370         }
371 }
372
373 /*
374  * Lookup a mount point by filesystem identifier.
375  *
376  * If not NULL, the returned mp is held and the caller is expected to drop
377  * it via mount_drop().
378  */
379 struct mount *
380 vfs_getvfs(fsid_t *fsid)
381 {
382         struct mount *mp;
383
384         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
385         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
386                 if (mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] == fsid->val[0] &&
387                     mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] == fsid->val[1]) {
388                         mount_hold(mp);
389                         break;
390                 }
391         }
392         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
393         return (mp);
394 }
395
396 /*
397  * Get a new unique fsid.  Try to make its val[0] unique, since this value
398  * will be used to create fake device numbers for stat().  Also try (but
399  * not so hard) make its val[0] unique mod 2^16, since some emulators only
400  * support 16-bit device numbers.  We end up with unique val[0]'s for the
401  * first 2^16 calls and unique val[0]'s mod 2^16 for the first 2^8 calls.
402  *
403  * Keep in mind that several mounts may be running in parallel.  Starting
404  * the search one past where the previous search terminated is both a
405  * micro-optimization and a defense against returning the same fsid to
406  * different mounts.
407  */
408 void
409 vfs_getnewfsid(struct mount *mp)
410 {
411         static u_int16_t mntid_base;
412         struct mount *mptmp;
413         fsid_t tfsid;
414         int mtype;
415
416         lwkt_gettoken(&mntid_token);
417         mtype = mp->mnt_vfc->vfc_typenum;
418         tfsid.val[1] = mtype;
419         mtype = (mtype & 0xFF) << 24;
420         for (;;) {
421                 tfsid.val[0] = makeudev(255,
422                     mtype | ((mntid_base & 0xFF00) << 8) | (mntid_base & 0xFF));
423                 mntid_base++;
424                 mptmp = vfs_getvfs(&tfsid);
425                 if (mptmp == NULL)
426                         break;
427                 mount_drop(mptmp);
428         }
429         mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] = tfsid.val[0];
430         mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] = tfsid.val[1];
431         lwkt_reltoken(&mntid_token);
432 }
433
434 /*
435  * Set the FSID for a new mount point to the template.  Adjust
436  * the FSID to avoid collisions.
437  */
438 int
439 vfs_setfsid(struct mount *mp, fsid_t *template)
440 {
441         struct mount *mptmp;
442         int didmunge = 0;
443
444         bzero(&mp->mnt_stat.f_fsid, sizeof(mp->mnt_stat.f_fsid));
445
446         lwkt_gettoken(&mntid_token);
447         for (;;) {
448                 mptmp = vfs_getvfs(template);
449                 if (mptmp == NULL)
450                         break;
451                 mount_drop(mptmp);
452                 didmunge = 1;
453                 ++template->val[1];
454         }
455         mp->mnt_stat.f_fsid = *template;
456         lwkt_reltoken(&mntid_token);
457
458         return(didmunge);
459 }
460
461 /*
462  * This routine is called when we have too many vnodes.  It attempts
463  * to free <count> vnodes and will potentially free vnodes that still
464  * have VM backing store (VM backing store is typically the cause
465  * of a vnode blowout so we want to do this).  Therefore, this operation
466  * is not considered cheap.
467  *
468  * A number of conditions may prevent a vnode from being reclaimed.
469  * the buffer cache may have references on the vnode, a directory
470  * vnode may still have references due to the namei cache representing
471  * underlying files, or the vnode may be in active use.   It is not
472  * desireable to reuse such vnodes.  These conditions may cause the
473  * number of vnodes to reach some minimum value regardless of what
474  * you set kern.maxvnodes to.  Do not set kern.maxvnodes too low.
475  */
476
477 /*
478  * Attempt to recycle vnodes in a context that is always safe to block.
479  * Calling vlrurecycle() from the bowels of file system code has some
480  * interesting deadlock problems.
481  */
482 static struct thread *vnlruthread;
483
484 static void 
485 vnlru_proc(void)
486 {
487         struct thread *td = curthread;
488
489         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc, td,
490                               SHUTDOWN_PRI_FIRST);
491
492         for (;;) {
493                 int ncachedandinactive;
494
495                 kproc_suspend_loop();
496
497                 /*
498                  * Try to free some vnodes if we have too many.  Trigger based
499                  * on potentially freeable vnodes but calculate the count
500                  * based on total vnodes.
501                  *
502                  * (long) -> deal with 64 bit machines, intermediate overflow
503                  */
504                 synchronizevnodecount();
505                 ncachedandinactive = countcachedandinactivevnodes();
506                 if (numvnodes >= maxvnodes * 9 / 10 &&
507                     ncachedandinactive >= maxvnodes * 5 / 10) {
508                         int count = numvnodes - maxvnodes * 9 / 10;
509
510                         if (count > (ncachedandinactive) / 100)
511                                 count = (ncachedandinactive) / 100;
512                         if (count < 5)
513                                 count = 5;
514                         freesomevnodes(count);
515                 }
516
517                 /*
518                  * Do non-critical-path (more robust) cache cleaning,
519                  * even if vnode counts are nominal, to try to avoid
520                  * having to do it in the critical path.
521                  */
522                 cache_hysteresis(0);
523
524                 /*
525                  * Nothing to do if most of our vnodes are already on
526                  * the free list.
527                  */
528                 synchronizevnodecount();
529                 ncachedandinactive = countcachedandinactivevnodes();
530                 if (numvnodes <= maxvnodes * 9 / 10 ||
531                     ncachedandinactive <= maxvnodes * 5 / 10) {
532                         tsleep(vnlruthread, 0, "vlruwt", hz);
533                         continue;
534                 }
535         }
536 }
537
538 /*
539  * MOUNTLIST FUNCTIONS
540  */
541
542 /*
543  * mountlist_insert (MP SAFE)
544  *
545  * Add a new mount point to the mount list.
546  */
547 void
548 mountlist_insert(struct mount *mp, int how)
549 {
550         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
551         if (how == MNTINS_FIRST)
552                 TAILQ_INSERT_HEAD(&mountlist, mp, mnt_list);
553         else
554                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mountlist, mp, mnt_list);
555         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
556 }
557
558 /*
559  * mountlist_interlock (MP SAFE)
560  *
561  * Execute the specified interlock function with the mountlist token
562  * held.  The function will be called in a serialized fashion verses
563  * other functions called through this mechanism.
564  *
565  * The function is expected to be very short-lived.
566  */
567 int
568 mountlist_interlock(int (*callback)(struct mount *), struct mount *mp)
569 {
570         int error;
571
572         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
573         error = callback(mp);
574         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
575         return (error);
576 }
577
578 /*
579  * mountlist_boot_getfirst (DURING BOOT ONLY)
580  *
581  * This function returns the first mount on the mountlist, which is
582  * expected to be the root mount.  Since no interlocks are obtained
583  * this function is only safe to use during booting.
584  */
585
586 struct mount *
587 mountlist_boot_getfirst(void)
588 {
589         return(TAILQ_FIRST(&mountlist));
590 }
591
592 /*
593  * mountlist_remove (MP SAFE)
594  *
595  * Remove a node from the mountlist.  If this node is the next scan node
596  * for any active mountlist scans, the active mountlist scan will be 
597  * adjusted to skip the node, thus allowing removals during mountlist
598  * scans.
599  */
600 void
601 mountlist_remove(struct mount *mp)
602 {
603         struct mountscan_info *msi;
604
605         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
606         TAILQ_FOREACH(msi, &mountscan_list, msi_entry) {
607                 if (msi->msi_node == mp) {
608                         if (msi->msi_how & MNTSCAN_FORWARD)
609                                 msi->msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
610                         else
611                                 msi->msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist,
612                                                            mnt_list);
613                 }
614         }
615         TAILQ_REMOVE(&mountlist, mp, mnt_list);
616         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
617 }
618
619 /*
620  * mountlist_exists (MP SAFE)
621  *
622  * Checks if a node exists in the mountlist.
623  * This function is mainly used by VFS quota code to check if a
624  * cached nullfs struct mount pointer is still valid at use time
625  *
626  * FIXME: there is no warranty the mp passed to that function
627  * will be the same one used by VFS_ACCOUNT() later
628  */
629 int
630 mountlist_exists(struct mount *mp)
631 {
632         int node_exists = 0;
633         struct mount* lmp;
634
635         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
636         TAILQ_FOREACH(lmp, &mountlist, mnt_list) {
637                 if (lmp == mp) {
638                         node_exists = 1;
639                         break;
640                 }
641         }
642         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
643
644         return(node_exists);
645 }
646
647 /*
648  * mountlist_scan
649  *
650  * Safely scan the mount points on the mount list.  Each mountpoint
651  * is held across the callback.  The callback is responsible for
652  * acquiring any further tokens or locks.
653  *
654  * Unless otherwise specified each mount point will be busied prior to the
655  * callback and unbusied afterwords.  The callback may safely remove any
656  * mount point without interfering with the scan.  If the current callback
657  * mount is removed the scanner will not attempt to unbusy it.
658  *
659  * If a mount node cannot be busied it is silently skipped.
660  *
661  * The callback return value is aggregated and a total is returned.  A return
662  * value of < 0 is not aggregated and will terminate the scan.
663  *
664  * MNTSCAN_FORWARD      - the mountlist is scanned in the forward direction
665  * MNTSCAN_REVERSE      - the mountlist is scanned in reverse
666  * MNTSCAN_NOBUSY       - the scanner will make the callback without busying
667  *                        the mount node.
668  *
669  * NOTE: mountlist_token is not held across the callback.
670  */
671 int
672 mountlist_scan(int (*callback)(struct mount *, void *), void *data, int how)
673 {
674         struct mountscan_info info;
675         struct mount *mp;
676         int count;
677         int res;
678
679         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
680         info.msi_how = how;
681         info.msi_node = NULL;   /* paranoia */
682         TAILQ_INSERT_TAIL(&mountscan_list, &info, msi_entry);
683         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
684
685         res = 0;
686         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
687
688         if (how & MNTSCAN_FORWARD) {
689                 info.msi_node = TAILQ_FIRST(&mountlist);
690                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
691                         mount_hold(mp);
692                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
693                                 lwkt_reltoken(&mountlist_token);
694                                 count = callback(mp, data);
695                                 lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
696                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
697                                 lwkt_reltoken(&mountlist_token);
698                                 count = callback(mp, data);
699                                 lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
700                                 if (mp == info.msi_node)
701                                         vfs_unbusy(mp);
702                         } else {
703                                 count = 0;
704                         }
705                         mount_drop(mp);
706                         if (count < 0)
707                                 break;
708                         res += count;
709                         if (mp == info.msi_node)
710                                 info.msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
711                 }
712         } else if (how & MNTSCAN_REVERSE) {
713                 info.msi_node = TAILQ_LAST(&mountlist, mntlist);
714                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
715                         mount_hold(mp);
716                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
717                                 lwkt_reltoken(&mountlist_token);
718                                 count = callback(mp, data);
719                                 lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
720                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
721                                 lwkt_reltoken(&mountlist_token);
722                                 count = callback(mp, data);
723                                 lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
724                                 if (mp == info.msi_node)
725                                         vfs_unbusy(mp);
726                         } else {
727                                 count = 0;
728                         }
729                         mount_drop(mp);
730                         if (count < 0)
731                                 break;
732                         res += count;
733                         if (mp == info.msi_node)
734                                 info.msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist,
735                                                            mnt_list);
736                 }
737         }
738         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
739
740         lwkt_gettoken(&mountlist_token);
741         TAILQ_REMOVE(&mountscan_list, &info, msi_entry);
742         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
743
744         return(res);
745 }
746
747 /*
748  * MOUNT RELATED VNODE FUNCTIONS
749  */
750
751 static struct kproc_desc vnlru_kp = {
752         "vnlru",
753         vnlru_proc,
754         &vnlruthread
755 };
756 SYSINIT(vnlru, SI_SUB_KTHREAD_UPDATE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &vnlru_kp);
757
758 /*
759  * Move a vnode from one mount queue to another.
760  */
761 void
762 insmntque(struct vnode *vp, struct mount *mp)
763 {
764         struct mount *omp;
765
766         /*
767          * Delete from old mount point vnode list, if on one.
768          */
769         if ((omp = vp->v_mount) != NULL) {
770                 lwkt_gettoken(&omp->mnt_token);
771                 KKASSERT(omp == vp->v_mount);
772                 KASSERT(omp->mnt_nvnodelistsize > 0,
773                         ("bad mount point vnode list size"));
774                 vremovevnodemnt(vp);
775                 omp->mnt_nvnodelistsize--;
776                 lwkt_reltoken(&omp->mnt_token);
777         }
778
779         /*
780          * Insert into list of vnodes for the new mount point, if available.
781          * The 'end' of the LRU list is the vnode prior to mp->mnt_syncer.
782          */
783         if (mp == NULL) {
784                 vp->v_mount = NULL;
785                 return;
786         }
787         lwkt_gettoken(&mp->mnt_token);
788         vp->v_mount = mp;
789         if (mp->mnt_syncer) {
790                 TAILQ_INSERT_BEFORE(mp->mnt_syncer, vp, v_nmntvnodes);
791         } else {
792                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
793         }
794         mp->mnt_nvnodelistsize++;
795         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
796 }
797
798
799 /*
800  * Scan the vnodes under a mount point and issue appropriate callbacks.
801  *
802  * The fastfunc() callback is called with just the mountlist token held
803  * (no vnode lock).  It may not block and the vnode may be undergoing
804  * modifications while the caller is processing it.  The vnode will
805  * not be entirely destroyed, however, due to the fact that the mountlist
806  * token is held.  A return value < 0 skips to the next vnode without calling
807  * the slowfunc(), a return value > 0 terminates the loop.
808  *
809  * WARNING! The fastfunc() should not indirect through vp->v_object, the vp
810  *          data structure is unstable when called from fastfunc().
811  *
812  * The slowfunc() callback is called after the vnode has been successfully
813  * locked based on passed flags.  The vnode is skipped if it gets rearranged
814  * or destroyed while blocking on the lock.  A non-zero return value from
815  * the slow function terminates the loop.  The slow function is allowed to
816  * arbitrarily block.  The scanning code guarentees consistency of operation
817  * even if the slow function deletes or moves the node, or blocks and some
818  * other thread deletes or moves the node.
819  */
820 int
821 vmntvnodescan(
822     struct mount *mp, 
823     int flags,
824     int (*fastfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
825     int (*slowfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
826     void *data
827 ) {
828         struct vmntvnodescan_info info;
829         struct vnode *vp;
830         int r = 0;
831         int maxcount = mp->mnt_nvnodelistsize * 2;
832         int stopcount = 0;
833         int count = 0;
834
835         lwkt_gettoken(&mp->mnt_token);
836
837         /*
838          * If asked to do one pass stop after iterating available vnodes.
839          * Under heavy loads new vnodes can be added while we are scanning,
840          * so this isn't perfect.  Create a slop factor of 2x.
841          */
842         if (flags & VMSC_ONEPASS)
843                 stopcount = mp->mnt_nvnodelistsize;
844
845         info.vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_nvnodelist);
846         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_vnodescan_list, &info, entry);
847
848         while ((vp = info.vp) != NULL) {
849                 if (--maxcount == 0) {
850                         kprintf("Warning: excessive fssync iteration\n");
851                         maxcount = mp->mnt_nvnodelistsize * 2;
852                 }
853
854                 /*
855                  * Skip if visible but not ready, or special (e.g.
856                  * mp->mnt_syncer) 
857                  */
858                 if (vp->v_type == VNON)
859                         goto next;
860                 KKASSERT(vp->v_mount == mp);
861
862                 /*
863                  * Quick test.  A negative return continues the loop without
864                  * calling the slow test.  0 continues onto the slow test.
865                  * A positive number aborts the loop.
866                  */
867                 if (fastfunc) {
868                         if ((r = fastfunc(mp, vp, data)) < 0) {
869                                 r = 0;
870                                 goto next;
871                         }
872                         if (r)
873                                 break;
874                 }
875
876                 /*
877                  * Get a vxlock on the vnode, retry if it has moved or isn't
878                  * in the mountlist where we expect it.
879                  */
880                 if (slowfunc) {
881                         int error;
882
883                         switch(flags & (VMSC_GETVP|VMSC_GETVX|VMSC_NOWAIT)) {
884                         case VMSC_GETVP:
885                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE);
886                                 break;
887                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
888                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE|LK_NOWAIT);
889                                 break;
890                         case VMSC_GETVX:
891                                 vx_get(vp);
892                                 error = 0;
893                                 break;
894                         default:
895                                 error = 0;
896                                 break;
897                         }
898                         if (error)
899                                 goto next;
900                         /*
901                          * Do not call the slow function if the vnode is
902                          * invalid or if it was ripped out from under us
903                          * while we (potentially) blocked.
904                          */
905                         if (info.vp == vp && vp->v_type != VNON)
906                                 r = slowfunc(mp, vp, data);
907
908                         /*
909                          * Cleanup
910                          */
911                         switch(flags & (VMSC_GETVP|VMSC_GETVX|VMSC_NOWAIT)) {
912                         case VMSC_GETVP:
913                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
914                                 vput(vp);
915                                 break;
916                         case VMSC_GETVX:
917                                 vx_put(vp);
918                                 break;
919                         default:
920                                 break;
921                         }
922                         if (r != 0)
923                                 break;
924                 }
925
926 next:
927                 /*
928                  * Yield after some processing.  Depending on the number
929                  * of vnodes, we might wind up running for a long time.
930                  * Because threads are not preemptable, time critical
931                  * userland processes might starve.  Give them a chance
932                  * now and then.
933                  */
934                 if (++count == 10000) {
935                         /*
936                          * We really want to yield a bit, so we simply
937                          * sleep a tick
938                          */
939                         tsleep(mp, 0, "vnodescn", 1);
940                         count = 0;
941                 }
942
943                 /*
944                  * If doing one pass this decrements to zero.  If it starts
945                  * at zero it is effectively unlimited for the purposes of
946                  * this loop.
947                  */
948                 if (--stopcount == 0)
949                         break;
950
951                 /*
952                  * Iterate.  If the vnode was ripped out from under us
953                  * info.vp will already point to the next vnode, otherwise
954                  * we have to obtain the next valid vnode ourselves.
955                  */
956                 if (info.vp == vp)
957                         info.vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
958         }
959
960         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_vnodescan_list, &info, entry);
961         lwkt_reltoken(&mp->mnt_token);
962         return(r);
963 }
964
965 /*
966  * Remove any vnodes in the vnode table belonging to mount point mp.
967  *
968  * If FORCECLOSE is not specified, there should not be any active ones,
969  * return error if any are found (nb: this is a user error, not a
970  * system error). If FORCECLOSE is specified, detach any active vnodes
971  * that are found.
972  *
973  * If WRITECLOSE is set, only flush out regular file vnodes open for
974  * writing.
975  *
976  * SKIPSYSTEM causes any vnodes marked VSYSTEM to be skipped.
977  *
978  * `rootrefs' specifies the base reference count for the root vnode
979  * of this filesystem. The root vnode is considered busy if its
980  * v_refcnt exceeds this value. On a successful return, vflush()
981  * will call vrele() on the root vnode exactly rootrefs times.
982  * If the SKIPSYSTEM or WRITECLOSE flags are specified, rootrefs must
983  * be zero.
984  */
985 static int debug_busyprt = 0;           /* print out busy vnodes */
986 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, debug_busyprt, CTLFLAG_RW, &debug_busyprt, 0, "");
987
988 static int vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data);
989
990 struct vflush_info {
991         int flags;
992         int busy;
993         thread_t td;
994 };
995
996 int
997 vflush(struct mount *mp, int rootrefs, int flags)
998 {
999         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1000         struct vnode *rootvp = NULL;
1001         int error;
1002         struct vflush_info vflush_info;
1003
1004         if (rootrefs > 0) {
1005                 KASSERT((flags & (SKIPSYSTEM | WRITECLOSE)) == 0,
1006                     ("vflush: bad args"));
1007                 /*
1008                  * Get the filesystem root vnode. We can vput() it
1009                  * immediately, since with rootrefs > 0, it won't go away.
1010                  */
1011                 if ((error = VFS_ROOT(mp, &rootvp)) != 0) {
1012                         if ((flags & FORCECLOSE) == 0)
1013                                 return (error);
1014                         rootrefs = 0;
1015                         /* continue anyway */
1016                 }
1017                 if (rootrefs)
1018                         vput(rootvp);
1019         }
1020
1021         vflush_info.busy = 0;
1022         vflush_info.flags = flags;
1023         vflush_info.td = td;
1024         vmntvnodescan(mp, VMSC_GETVX, NULL, vflush_scan, &vflush_info);
1025
1026         if (rootrefs > 0 && (flags & FORCECLOSE) == 0) {
1027                 /*
1028                  * If just the root vnode is busy, and if its refcount
1029                  * is equal to `rootrefs', then go ahead and kill it.
1030                  */
1031                 KASSERT(vflush_info.busy > 0, ("vflush: not busy"));
1032                 KASSERT(VREFCNT(rootvp) >= rootrefs, ("vflush: rootrefs"));
1033                 if (vflush_info.busy == 1 && VREFCNT(rootvp) == rootrefs) {
1034                         vx_lock(rootvp);
1035                         vgone_vxlocked(rootvp);
1036                         vx_unlock(rootvp);
1037                         vflush_info.busy = 0;
1038                 }
1039         }
1040         if (vflush_info.busy)
1041                 return (EBUSY);
1042         for (; rootrefs > 0; rootrefs--)
1043                 vrele(rootvp);
1044         return (0);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * The scan callback is made with an VX locked vnode.
1049  */
1050 static int
1051 vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data)
1052 {
1053         struct vflush_info *info = data;
1054         struct vattr vattr;
1055         int flags = info->flags;
1056
1057         /*
1058          * Generally speaking try to deactivate on 0 refs (catch-all)
1059          */
1060         atomic_set_int(&vp->v_refcnt, VREF_FINALIZE);
1061
1062         /*
1063          * Skip over a vnodes marked VSYSTEM.
1064          */
1065         if ((flags & SKIPSYSTEM) && (vp->v_flag & VSYSTEM)) {
1066                 return(0);
1067         }
1068
1069         /*
1070          * Do not force-close VCHR or VBLK vnodes
1071          */
1072         if (vp->v_type == VCHR || vp->v_type == VBLK)
1073                 flags &= ~(WRITECLOSE|FORCECLOSE);
1074
1075         /*
1076          * If WRITECLOSE is set, flush out unlinked but still open
1077          * files (even if open only for reading) and regular file
1078          * vnodes open for writing. 
1079          */
1080         if ((flags & WRITECLOSE) &&
1081             (vp->v_type == VNON ||
1082             (VOP_GETATTR(vp, &vattr) == 0 &&
1083             vattr.va_nlink > 0)) &&
1084             (vp->v_writecount == 0 || vp->v_type != VREG)) {
1085                 return(0);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * If we are the only holder (refcnt of 1) or the vnode is in
1090          * termination (refcnt < 0), we can vgone the vnode.
1091          */
1092         if (VREFCNT(vp) <= 1) {
1093                 vgone_vxlocked(vp);
1094                 return(0);
1095         }
1096
1097         /*
1098          * If FORCECLOSE is set, forcibly destroy the vnode and then move
1099          * it to a dummymount structure so vop_*() functions don't deref
1100          * a NULL pointer.
1101          */
1102         if (flags & FORCECLOSE) {
1103                 vhold(vp);
1104                 vgone_vxlocked(vp);
1105                 if (vp->v_mount == NULL)
1106                         insmntque(vp, &dummymount);
1107                 vdrop(vp);
1108                 return(0);
1109         }
1110         if (vp->v_type == VCHR || vp->v_type == VBLK)
1111                 kprintf("vflush: Warning, cannot destroy busy device vnode\n");
1112         if (debug_busyprt) {
1113                 const char *filename;
1114
1115                 spin_lock(&vp->v_spin);
1116                 filename = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) ?
1117                            TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache)->nc_name : "?";
1118                 spin_unlock(&vp->v_spin);
1119                 kprintf("vflush: busy vnode (%p) %s\n", vp, filename);
1120         }
1121         ++info->busy;
1122         return(0);
1123 }
1124
1125 void
1126 add_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1127 {
1128         TAILQ_INSERT_TAIL(&bio_ops_list, ops, entry);
1129 }
1130
1131 void
1132 rem_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1133 {
1134         TAILQ_REMOVE(&bio_ops_list, ops, entry);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * This calls the bio_ops io_sync function either for a mount point
1139  * or generally.
1140  *
1141  * WARNING: softdeps is weirdly coded and just isn't happy unless
1142  * io_sync is called with a NULL mount from the general syncing code.
1143  */
1144 void
1145 bio_ops_sync(struct mount *mp)
1146 {
1147         struct bio_ops *ops;
1148
1149         if (mp) {
1150                 if ((ops = mp->mnt_bioops) != NULL)
1151                         ops->io_sync(mp);
1152         } else {
1153                 TAILQ_FOREACH(ops, &bio_ops_list, entry) {
1154                         ops->io_sync(NULL);
1155                 }
1156         }
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Lookup a mount point by nch
1161  */
1162 struct mount *
1163 mount_get_by_nc(struct namecache *ncp)
1164 {
1165         struct mount *mp = NULL;
1166
1167         lwkt_gettoken_shared(&mountlist_token);
1168         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
1169                 if (ncp == mp->mnt_ncmountpt.ncp)
1170                         break;
1171         }
1172         lwkt_reltoken(&mountlist_token);
1173
1174         return (mp);
1175 }
1176