kernel - Rename desiredvnodes to maxvnodes, fix deadlock
[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/thread2.h>
74 #include <sys/lock.h>
75
76 /*
77  * These definitions need to be adapted to the system to which
78  * this file is being ported.
79  */
80 /*
81  * malloc types defined for the softdep system.
82  */
83 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
84 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
85 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
86 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
87 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
88 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
89 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
90 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
91 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
92 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
93 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
94 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
95 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
96
97 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
98
99 #define D_PAGEDEP       0
100 #define D_INODEDEP      1
101 #define D_NEWBLK        2
102 #define D_BMSAFEMAP     3
103 #define D_ALLOCDIRECT   4
104 #define D_INDIRDEP      5
105 #define D_ALLOCINDIR    6
106 #define D_FREEFRAG      7
107 #define D_FREEBLKS      8
108 #define D_FREEFILE      9
109 #define D_DIRADD        10
110 #define D_MKDIR         11
111 #define D_DIRREM        12
112 #define D_LAST          D_DIRREM
113
114 /* 
115  * translate from workitem type to memory type
116  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
117  */
118 static struct malloc_type *memtype[] = {
119         M_PAGEDEP,
120         M_INODEDEP,
121         M_NEWBLK,
122         M_BMSAFEMAP,
123         M_ALLOCDIRECT,
124         M_INDIRDEP,
125         M_ALLOCINDIR,
126         M_FREEFRAG,
127         M_FREEBLKS,
128         M_FREEFILE,
129         M_DIRADD,
130         M_MKDIR,
131         M_DIRREM
132 };
133
134 #define DtoM(type) (memtype[type])
135
136 /*
137  * Names of malloc types.
138  */
139 #define TYPENAME(type)  \
140         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
141 /*
142  * End system adaptaion definitions.
143  */
144
145 /*
146  * Internal function prototypes.
147  */
148 static  void softdep_error(char *, int);
149 static  void drain_output(struct vnode *, int);
150 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
151 static  void clear_remove(struct thread *);
152 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
153 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
154             struct diraddhd *);
155 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
156 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
157 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
158 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
159 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
160 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
161 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
162 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
163 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
164 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
165 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
166 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
167             struct inode *, int, struct dirrem **);
168 static  void free_diradd(struct diradd *);
169 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
170 static  int indir_trunc (struct inode *, off_t, int, ufs_lbn_t, long *);
171 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
172 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
173             struct allocdirect *, int);
174 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
175 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
176 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
177 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
178 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
179             struct allocindir *);
180 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
181             ufs_daddr_t);
182 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
183 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
184 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
185             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
186 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
187 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
188             struct newblk **);
189 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
190 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
191             struct pagedep **);
192 static  int request_cleanup(int);
193 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
194 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
195
196 /*
197  * Exported softdep operations.
198  */
199 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
200 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
201 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
202 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
203 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
204 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
205 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
206 static  int softdep_checkread(struct buf *bp);
207 static  int softdep_checkwrite(struct buf *bp);
208
209 static struct bio_ops softdep_bioops = {
210         .io_start = softdep_disk_io_initiation,
211         .io_complete = softdep_disk_write_complete,
212         .io_deallocate = softdep_deallocate_dependencies,
213         .io_fsync = softdep_fsync,
214         .io_sync = softdep_process_worklist,
215         .io_movedeps = softdep_move_dependencies,
216         .io_countdeps = softdep_count_dependencies,
217         .io_checkread = softdep_checkread,
218         .io_checkwrite = softdep_checkwrite
219 };
220
221 /*
222  * Locking primitives.
223  */
224 static  void acquire_lock(struct lock *);
225 static  void free_lock(struct lock *);
226 #ifdef INVARIANTS
227 static  int lock_held(struct lock *);
228 #endif
229
230 static struct lock lk;
231
232 #define ACQUIRE_LOCK(lkp)               acquire_lock(lkp)
233 #define FREE_LOCK(lkp)                  free_lock(lkp)
234
235 static void
236 acquire_lock(struct lock *lkp)
237 {
238         lockmgr(lkp, LK_EXCLUSIVE);
239 }
240
241 static void
242 free_lock(struct lock *lkp)
243 {
244         lockmgr(lkp, LK_RELEASE);
245 }
246
247 #ifdef INVARIANTS
248 static int
249 lock_held(struct lock *lkp) 
250 {
251         return lockcountnb(lkp);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * Place holder for real semaphores.
257  */
258 struct sema {
259         int     value;
260         thread_t holder;
261         char    *name;
262         int     timo;
263         struct spinlock spin;
264 };
265 static  void sema_init(struct sema *, char *, int);
266 static  int sema_get(struct sema *, struct lock *);
267 static  void sema_release(struct sema *, struct lock *);
268
269 #define NOHOLDER        ((struct thread *) -1)
270
271 static void
272 sema_init(struct sema *semap, char *name, int timo)
273 {
274         semap->holder = NOHOLDER;
275         semap->value = 0;
276         semap->name = name;
277         semap->timo = timo;
278         spin_init(&semap->spin, "ufssema");
279 }
280
281 /*
282  * Obtain exclusive access, semaphore is protected by the interlock.
283  * If interlock is NULL we must protect the semaphore ourselves.
284  */
285 static int
286 sema_get(struct sema *semap, struct lock *interlock)
287 {
288         int rv;
289
290         if (interlock) {
291                 if (semap->value > 0) {
292                         ++semap->value;         /* serves as wakeup flag */
293                         lksleep(semap, interlock, 0,
294                                 semap->name, semap->timo);
295                         rv = 0;
296                 } else {
297                         semap->value = 1;       /* serves as owned flag */
298                         semap->holder = curthread;
299                         rv = 1;
300                 }
301         } else {
302                 spin_lock(&semap->spin);
303                 if (semap->value > 0) {
304                         ++semap->value;         /* serves as wakeup flag */
305                         ssleep(semap, &semap->spin, 0,
306                                 semap->name, semap->timo);
307                         spin_unlock(&semap->spin);
308                         rv = 0;
309                 } else {
310                         semap->value = 1;       /* serves as owned flag */
311                         semap->holder = curthread;
312                         spin_unlock(&semap->spin);
313                         rv = 1;
314                 }
315         }
316         return (rv);
317 }
318
319 static void
320 sema_release(struct sema *semap, struct lock *lk)
321 {
322         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread)
323                 panic("sema_release: not held");
324         if (lk) {
325                 semap->holder = NOHOLDER;
326                 if (--semap->value > 0) {
327                         semap->value = 0;
328                         wakeup(semap);
329                 }
330         } else {
331                 spin_lock(&semap->spin);
332                 semap->holder = NOHOLDER;
333                 if (--semap->value > 0) {
334                         semap->value = 0;
335                         spin_unlock(&semap->spin);
336                         wakeup(semap);
337                 } else {
338                         spin_unlock(&semap->spin);
339                 }
340         }
341 }
342
343 /*
344  * Worklist queue management.
345  * These routines require that the lock be held.
346  */
347 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
348 static  void worklist_remove(struct worklist *);
349 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
350
351 #define WORKLIST_INSERT_BP(bp, item) do {       \
352         (bp)->b_ops = &softdep_bioops;          \
353         worklist_insert(&(bp)->b_dep, item);    \
354 } while (0)
355
356 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
357 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
358 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
359
360 static void
361 worklist_insert(struct workhead *head, struct worklist *item)
362 {
363         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
364
365         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
366                 panic("worklist_insert: already on list");
367         }
368         item->wk_state |= ONWORKLIST;
369         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
370 }
371
372 static void
373 worklist_remove(struct worklist *item)
374 {
375
376         KKASSERT(lock_held(&lk));
377         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) 
378                 panic("worklist_remove: not on list");
379         
380         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
381         LIST_REMOVE(item, wk_list);
382 }
383
384 static void
385 workitem_free(struct worklist *item, int type)
386 {
387
388         if (item->wk_state & ONWORKLIST) 
389                 panic("workitem_free: still on list");
390         if (item->wk_type != type) 
391                 panic("workitem_free: type mismatch");
392
393         kfree(item, DtoM(type));
394 }
395
396 /*
397  * Workitem queue management
398  */
399 static struct workhead softdep_workitem_pending;
400 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
401 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
402 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
403 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
404 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
405 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
406 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
407 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
408 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
409 #define FLUSH_INODES    1
410 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
411 #define FLUSH_REMOVE    2
412 /*
413  * runtime statistics
414  */
415 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
416 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
417 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
418 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
419 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
420 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
421 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
422 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
423 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
424 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
425 #ifdef DEBUG
426 #include <vm/vm.h>
427 #include <sys/sysctl.h>
428 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0,
429     "Maximum soft dependencies before slowdown occurs");
430 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0,
431     "Ticks to delay before allocating during slowdown");
432 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,
433     "Number of worklist cleanups");
434 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,
435     "Number of times block limit neared");
436 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,
437     "Number of times inode limit neared");
438 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0,
439     "Number of times block slowdown imposed");
440 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0,
441     "Number of times inode slowdown imposed ");
442 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0,
443     "Number of synchronous slowdowns imposed");
444 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0,
445     "Bufs redirtied as indir ptrs not written");
446 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0,
447     "Bufs redirtied as inode bitmap not written");
448 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0,
449     "Bufs redirtied as direct ptrs not written");
450 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0,
451     "Bufs redirtied as dir entry cannot write");
452 #endif /* DEBUG */
453
454 /*
455  * Add an item to the end of the work queue.
456  * This routine requires that the lock be held.
457  * This is the only routine that adds items to the list.
458  * The following routine is the only one that removes items
459  * and does so in order from first to last.
460  */
461 static void
462 add_to_worklist(struct worklist *wk)
463 {
464         static struct worklist *worklist_tail;
465
466         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
467                 panic("add_to_worklist: already on list");
468         }
469         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
470         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
471                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
472         else
473                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
474         worklist_tail = wk;
475         num_on_worklist += 1;
476 }
477
478 /*
479  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
480  *
481  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
482  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
483  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
484  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
485  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
486  *
487  * bioops callback - hold io_token
488  */
489 static int 
490 softdep_process_worklist(struct mount *matchmnt)
491 {
492         thread_t td = curthread;
493         int matchcnt, loopcount;
494         int starttime;
495
496         ACQUIRE_LOCK(&lk);
497
498         /*
499          * Record the process identifier of our caller so that we can give
500          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
501          */
502         filesys_syncer = td;
503         matchcnt = 0;
504
505         /*
506          * There is no danger of having multiple processes run this
507          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
508          * is in operation to get an accurate count of the number of items
509          * related to its mount point that are in the list.
510          */
511         if (matchmnt == NULL) {
512                 if (softdep_worklist_busy < 0) {
513                         matchcnt = -1;
514                         goto done;
515                 }
516                 softdep_worklist_busy += 1;
517         }
518
519         /*
520          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
521          */
522         if (req_clear_inodedeps) {
523                 clear_inodedeps(td);
524                 req_clear_inodedeps -= 1;
525                 wakeup_one(&proc_waiting);
526         }
527         if (req_clear_remove) {
528                 clear_remove(td);
529                 req_clear_remove -= 1;
530                 wakeup_one(&proc_waiting);
531         }
532         loopcount = 1;
533         starttime = ticks;
534         while (num_on_worklist > 0) {
535                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
536
537                 /*
538                  * If a umount operation wants to run the worklist
539                  * accurately, abort.
540                  */
541                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
542                         matchcnt = -1;
543                         break;
544                 }
545
546                 /*
547                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
548                  */
549                 if (req_clear_inodedeps) {
550                         clear_inodedeps(td);
551                         req_clear_inodedeps -= 1;
552                         wakeup_one(&proc_waiting);
553                 }
554                 if (req_clear_remove) {
555                         clear_remove(td);
556                         req_clear_remove -= 1;
557                         wakeup_one(&proc_waiting);
558                 }
559                 /*
560                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
561                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
562                  */
563                 if (loopcount++ % 128 == 0) {
564                         FREE_LOCK(&lk);
565                         bwillinode(1);
566                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
567                 }
568
569                 /*
570                  * Never allow processing to run for more than one
571                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
572                  * excessively backlogged.
573                  *
574                  * Use ticks to avoid boundary condition w/time_second or
575                  * time_uptime.
576                  */
577                 if ((ticks - starttime) > hz && matchmnt == NULL) {
578                         matchcnt = -1;
579                         break;
580                 }
581         }
582         if (matchmnt == NULL) {
583                 --softdep_worklist_busy;
584                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
585                         wakeup(&softdep_worklist_req);
586         }
587 done:
588         FREE_LOCK(&lk);
589         return (matchcnt);
590 }
591
592 /*
593  * Process one item on the worklist.
594  */
595 static int
596 process_worklist_item(struct mount *matchmnt, int flags)
597 {
598         struct ufsmount *ump;
599         struct worklist *wk;
600         struct dirrem *dirrem;
601         struct fs *matchfs;
602         struct vnode *vp;
603         int matchcnt = 0;
604
605         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
606
607         matchfs = NULL;
608         if (matchmnt != NULL)
609                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
610
611         /*
612          * Normally we just process each item on the worklist in order.
613          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
614          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
615          * vnodes are resident and locked.
616          */
617         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
618                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
619                         break;
620                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
621                 ump = VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt);
622                 lwkt_gettoken(&ump->um_mountp->mnt_token);
623                 vp = ufs_ihashlookup(ump, ump->um_dev, dirrem->dm_oldinum);
624                 lwkt_reltoken(&ump->um_mountp->mnt_token);
625                 if (vp == NULL || !vn_islocked(vp))
626                         break;
627         }
628         if (wk == NULL) {
629                 return (0);
630         }
631         WORKLIST_REMOVE(wk);
632         num_on_worklist -= 1;
633         FREE_LOCK(&lk);
634         switch (wk->wk_type) {
635         case D_DIRREM:
636                 /* removal of a directory entry */
637                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
638                         matchcnt += 1;
639                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
640                 break;
641
642         case D_FREEBLKS:
643                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
644                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
645                         matchcnt += 1;
646                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
647                 break;
648
649         case D_FREEFRAG:
650                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
651                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
652                         matchcnt += 1;
653                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
654                 break;
655
656         case D_FREEFILE:
657                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
658                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
659                         matchcnt += 1;
660                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
661                 break;
662
663         default:
664                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
665                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
666                 /* NOTREACHED */
667         }
668         ACQUIRE_LOCK(&lk);
669         return (matchcnt);
670 }
671
672 /*
673  * Move dependencies from one buffer to another.
674  *
675  * bioops callback - hold io_token
676  */
677 static void
678 softdep_move_dependencies(struct buf *oldbp, struct buf *newbp)
679 {
680         struct worklist *wk, *wktail;
681
682         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
683                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
684         wktail = NULL;
685         ACQUIRE_LOCK(&lk);
686         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
687                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
688                 if (wktail == NULL)
689                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
690                 else
691                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
692                 wktail = wk;
693                 newbp->b_ops = &softdep_bioops;
694         }
695         FREE_LOCK(&lk);
696 }
697
698 /*
699  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
700  */
701 int
702 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags)
703 {
704         struct vnode *devvp;
705         int error, loopcnt;
706
707         /*
708          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
709          */
710         ACQUIRE_LOCK(&lk);
711         while (softdep_worklist_busy != 0) {
712                 softdep_worklist_req += 1;
713                 lksleep(&softdep_worklist_req, &lk, 0, "softflush", 0);
714                 softdep_worklist_req -= 1;
715         }
716         softdep_worklist_busy = -1;
717         FREE_LOCK(&lk);
718
719         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0) {
720                 softdep_worklist_busy = 0;
721                 if (softdep_worklist_req)
722                         wakeup(&softdep_worklist_req);
723                 return (error);
724         }
725         /*
726          * Alternately flush the block device associated with the mount
727          * point and process any dependencies that the flushing
728          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
729          * but we give it a few extra just to be sure.
730          */
731         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
732         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
733                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
734                         loopcnt--;
735                         /*
736                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
737                          * as part of the cleanup operations.
738                          */
739                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0)
740                                 break;
741                         /*
742                          * If we still found nothing to do, we are really done.
743                          */
744                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
745                                 break;
746                 }
747                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
748                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, 0);
749                 vn_unlock(devvp);
750                 if (error)
751                         break;
752         }
753         ACQUIRE_LOCK(&lk);
754         softdep_worklist_busy = 0;
755         if (softdep_worklist_req) 
756                 wakeup(&softdep_worklist_req);
757         FREE_LOCK(&lk);
758
759         /*
760          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
761          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
762          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
763          */
764         if (loopcnt == 0) {
765                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
766                         panic("softdep_flushfiles: looping");
767                 error = EBUSY;
768         }
769         return (error);
770 }
771
772 /*
773  * Structure hashing.
774  * 
775  * There are three types of structures that can be looked up:
776  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
777  *         and logical block.
778  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
779  *      3) newblk structures identified by mount point and
780  *         physical block number.
781  *
782  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
783  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
784  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
785  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
786  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
787  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
788  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
789  * their allocdirect or allocindir structure.
790  *
791  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
792  * an existing entry is not found.
793  */
794 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
795 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
796
797 /*
798  * Structures and routines associated with pagedep caching.
799  */
800 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
801 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
802 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
803         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
804             pagedep_hash])
805 static struct sema pagedep_in_progress;
806
807 /*
808  * Helper routine for pagedep_lookup()
809  */
810 static __inline
811 struct pagedep *
812 pagedep_find(struct pagedep_hashhead *pagedephd, ino_t ino, ufs_lbn_t lbn,
813              struct mount *mp)
814 {
815         struct pagedep *pagedep;
816
817         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
818                 if (ino == pagedep->pd_ino &&
819                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
820                     mp == pagedep->pd_mnt) {
821                         return (pagedep);
822                 }
823         }
824         return(NULL);
825 }
826
827 /*
828  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
829  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
830  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
831  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
832  */
833 static int
834 pagedep_lookup(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn, int flags,
835                struct pagedep **pagedeppp)
836 {
837         struct pagedep *pagedep;
838         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
839         struct mount *mp;
840         int i;
841
842         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
843         
844         mp = ITOV(ip)->v_mount;
845         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
846 top:
847         *pagedeppp = pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp);
848         if (*pagedeppp)
849                 return(1);
850         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
851                 return (0);
852         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) 
853                 goto top;
854
855         FREE_LOCK(&lk);
856         pagedep = kmalloc(sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
857                           M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
858         ACQUIRE_LOCK(&lk);
859         if (pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp)) {
860                 kprintf("pagedep_lookup: blocking race avoided\n");
861                 sema_release(&pagedep_in_progress, &lk);
862                 kfree(pagedep, M_PAGEDEP);
863                 goto top;
864         }
865
866         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
867         pagedep->pd_mnt = mp;
868         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
869         pagedep->pd_lbn = lbn;
870         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
871         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
872         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
873                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
874         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
875         sema_release(&pagedep_in_progress, &lk);
876         *pagedeppp = pagedep;
877         return (0);
878 }
879
880 /*
881  * Structures and routines associated with inodedep caching.
882  */
883 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
884 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
885 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
886 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
887       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
888 static struct sema inodedep_in_progress;
889
890 /*
891  * Helper routine for inodedep_lookup()
892  */
893 static __inline
894 struct inodedep *
895 inodedep_find(struct inodedep_hashhead *inodedephd, struct fs *fs, ino_t inum)
896 {
897         struct inodedep *inodedep;
898
899         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash) {
900                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
901                         return(inodedep);
902         }
903         return (NULL);
904 }
905
906 /*
907  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
908  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
909  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
910  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
911  */
912 static int
913 inodedep_lookup(struct fs *fs, ino_t inum, int flags,
914                 struct inodedep **inodedeppp)
915 {
916         struct inodedep *inodedep;
917         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
918
919         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
920
921         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
922 top:
923         *inodedeppp = inodedep_find(inodedephd, fs, inum);
924         if (*inodedeppp)
925                 return (1);
926         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
927                 return (0);
928
929         /*
930          * If we are over our limit, try to improve the situation.
931          */
932         if (num_inodedep > max_softdeps / 2)
933                 speedup_syncer(NULL);
934         if (num_inodedep > max_softdeps &&
935             (flags & NODELAY) == 0 &&
936             request_cleanup(FLUSH_INODES)) {
937                 goto top;
938         }
939         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) 
940                 goto top;
941         
942         FREE_LOCK(&lk);
943         inodedep = kmalloc(sizeof(struct inodedep), M_INODEDEP,
944                            M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
945         ACQUIRE_LOCK(&lk);
946         if (inodedep_find(inodedephd, fs, inum)) {
947                 kprintf("inodedep_lookup: blocking race avoided\n");
948                 sema_release(&inodedep_in_progress, &lk);
949                 kfree(inodedep, M_INODEDEP);
950                 goto top;
951         }
952         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
953         inodedep->id_fs = fs;
954         inodedep->id_ino = inum;
955         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
956         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
957         inodedep->id_savedino = NULL;
958         inodedep->id_savedsize = -1;
959         inodedep->id_buf = NULL;
960         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
961         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
962         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
963         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
964         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
965         num_inodedep += 1;
966         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
967         sema_release(&inodedep_in_progress, &lk);
968         *inodedeppp = inodedep;
969         return (0);
970 }
971
972 /*
973  * Structures and routines associated with newblk caching.
974  */
975 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
976 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
977 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
978         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
979 static struct sema newblk_in_progress;
980
981 /*
982  * Helper routine for newblk_lookup()
983  */
984 static __inline
985 struct newblk *
986 newblk_find(struct newblk_hashhead *newblkhd, struct fs *fs, 
987             ufs_daddr_t newblkno)
988 {
989         struct newblk *newblk;
990
991         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash) {
992                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
993                         return (newblk);
994         }
995         return(NULL);
996 }
997
998 /*
999  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1000  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1001  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1002  */
1003 static int
1004 newblk_lookup(struct fs *fs, ufs_daddr_t newblkno, int flags,
1005               struct newblk **newblkpp)
1006 {
1007         struct newblk *newblk;
1008         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1009
1010         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1011 top:
1012         *newblkpp = newblk_find(newblkhd, fs, newblkno);
1013         if (*newblkpp)
1014                 return(1);
1015         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
1016                 return (0);
1017         if (sema_get(&newblk_in_progress, NULL) == 0)
1018                 goto top;
1019
1020         newblk = kmalloc(sizeof(struct newblk), M_NEWBLK,
1021                          M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1022
1023         if (newblk_find(newblkhd, fs, newblkno)) {
1024                 kprintf("newblk_lookup: blocking race avoided\n");
1025                 sema_release(&pagedep_in_progress, NULL);
1026                 kfree(newblk, M_NEWBLK);
1027                 goto top;
1028         }
1029         newblk->nb_state = 0;
1030         newblk->nb_fs = fs;
1031         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1032         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1033         sema_release(&newblk_in_progress, NULL);
1034         *newblkpp = newblk;
1035         return (0);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Executed during filesystem system initialization before
1040  * mounting any filesystems.
1041  */
1042 void 
1043 softdep_initialize(void)
1044 {
1045         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1046         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1047         max_softdeps = min(maxvnodes * 8,
1048                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1049         pagedep_hashtbl = hashinit(maxvnodes / 5, M_PAGEDEP, &pagedep_hash);
1050         lockinit(&lk, "ffs_softdep", 0, LK_CANRECURSE);
1051         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0);
1052         inodedep_hashtbl = hashinit(maxvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1053         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0);
1054         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1055         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0);
1056         add_bio_ops(&softdep_bioops);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1061  * filesystem wishes to use it.
1062  */
1063 int
1064 softdep_mount(struct vnode *devvp, struct mount *mp, struct fs *fs)
1065 {
1066         struct csum cstotal;
1067         struct cg *cgp;
1068         struct buf *bp;
1069         int error, cyl;
1070
1071         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1072         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1073         mp->mnt_bioops = &softdep_bioops;
1074         /*
1075          * When doing soft updates, the counters in the
1076          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1077          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1078          */
1079         if (fs->fs_clean != 0)
1080                 return (0);
1081         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1082         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1083                 if ((error = bread(devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cyl)),
1084                                    fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1085                         brelse(bp);
1086                         return (error);
1087                 }
1088                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1089                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1090                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1091                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1092                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1093                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1094                 brelse(bp);
1095         }
1096 #ifdef DEBUG
1097         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1098                 kprintf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1099 #endif
1100         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1101         return (0);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1106  * 
1107  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1108  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1109  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1110  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1111  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1112  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1113  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1114  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1115  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1116  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1117  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1118  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1119  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1120  * allocation.
1121  * 
1122  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1123  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1124  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1125  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1126  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1127  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1128  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1129  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1130  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1131  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1132  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1133  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1134  */
1135
1136 /*
1137  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1138  *
1139  * Parameters:
1140  *      bp:             buffer for cylgroup block with inode map
1141  *      ip:             inode related to allocation
1142  *      newinum:        new inode number being allocated
1143  */
1144 void
1145 softdep_setup_inomapdep(struct buf *bp, struct inode *ip, ino_t newinum)
1146 {
1147         struct inodedep *inodedep;
1148         struct bmsafemap *bmsafemap;
1149
1150         /*
1151          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1152          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1153          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1154          * the cylinder group map from which it was allocated.
1155          */
1156         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1157         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1158                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1159         }
1160         inodedep->id_buf = bp;
1161         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1162         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1163         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1164         FREE_LOCK(&lk);
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Called just after updating the cylinder group block to
1169  * allocate block or fragment.
1170  *
1171  * Parameters:
1172  *      bp:             buffer for cylgroup block with block map
1173  *      fs:             filesystem doing allocation
1174  *      newblkno:       number of newly allocated block
1175  */
1176 void
1177 softdep_setup_blkmapdep(struct buf *bp, struct fs *fs,
1178                         ufs_daddr_t newblkno)
1179 {
1180         struct newblk *newblk;
1181         struct bmsafemap *bmsafemap;
1182
1183         /*
1184          * Create a dependency for the newly allocated block.
1185          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1186          * the cylinder group map from which it was allocated.
1187          */
1188         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1189                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1190         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1191         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1192         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1193         FREE_LOCK(&lk);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1198  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1199  * this routine is called and this routine must be called with
1200  * splbio interrupts blocked.
1201  */
1202 static struct bmsafemap *
1203 bmsafemap_lookup(struct buf *bp)
1204 {
1205         struct bmsafemap *bmsafemap;
1206         struct worklist *wk;
1207
1208         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
1209
1210         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1211                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1212                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1213         }
1214         FREE_LOCK(&lk);
1215         bmsafemap = kmalloc(sizeof(struct bmsafemap), M_BMSAFEMAP,
1216                             M_SOFTDEP_FLAGS);
1217         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1218         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1219         bmsafemap->sm_buf = bp;
1220         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1221         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1222         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1223         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1224         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1225         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &bmsafemap->sm_list);
1226         return (bmsafemap);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Direct block allocation dependencies.
1231  * 
1232  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1233  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1234  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1235  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1236  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1237  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1238  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1239  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1240  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1241  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1242  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1243  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1244  * procedures described later.
1245  * 
1246  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1247  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1248  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1249  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1250  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1251  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1252  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1253  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1254  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1255  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1256  * unreferenced fragments.
1257  *
1258  * Parameters:
1259  *      ip:             inode to which block is being added
1260  *      lbn:            block pointer within inode
1261  *      newblkno:       disk block number being added
1262  *      oldblkno:       previous block number, 0 unless frag
1263  *      newsize:        size of new block
1264  *      oldsize:        size of new block
1265  *      bp:             bp for allocated block
1266  */ 
1267 void 
1268 softdep_setup_allocdirect(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn, ufs_daddr_t newblkno,
1269                           ufs_daddr_t oldblkno, long newsize, long oldsize,
1270                           struct buf *bp)
1271 {
1272         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1273         struct allocdirectlst *adphead;
1274         struct bmsafemap *bmsafemap;
1275         struct inodedep *inodedep;
1276         struct pagedep *pagedep;
1277         struct newblk *newblk;
1278
1279         adp = kmalloc(sizeof(struct allocdirect), M_ALLOCDIRECT,
1280                       M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1281         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1282         adp->ad_lbn = lbn;
1283         adp->ad_newblkno = newblkno;
1284         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1285         adp->ad_newsize = newsize;
1286         adp->ad_oldsize = oldsize;
1287         adp->ad_state = ATTACHED;
1288         if (newblkno == oldblkno)
1289                 adp->ad_freefrag = NULL;
1290         else
1291                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1292
1293         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1294                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1295
1296         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1297         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1298         adp->ad_inodedep = inodedep;
1299
1300         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1301                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1302                 adp->ad_buf = NULL;
1303         } else {
1304                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1305                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1306                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1307                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1308         }
1309         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1310         kfree(newblk, M_NEWBLK);
1311
1312         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &adp->ad_list);
1313         if (lbn >= NDADDR) {
1314                 /* allocating an indirect block */
1315                 if (oldblkno != 0) {
1316                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1317                 }
1318         } else {
1319                 /*
1320                  * Allocating a direct block.
1321                  *
1322                  * If we are allocating a directory block, then we must
1323                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1324                  * deletions.
1325                  */
1326                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1327                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0) {
1328                         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
1329                 }
1330         }
1331         /*
1332          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1333          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1334          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1335          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1336          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1337          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1338          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1339          * special case by checking against the last allocdirect in the
1340          * list before laboriously traversing the list looking for the
1341          * insertion point.
1342          */
1343         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1344         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1345         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1346                 /* insert at end of list */
1347                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1348                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1349                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1350                 FREE_LOCK(&lk);
1351                 return;
1352         }
1353         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1354                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1355                         break;
1356         }
1357         if (oldadp == NULL) {
1358                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1359         }
1360         /* insert in middle of list */
1361         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1362         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1363                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1364         FREE_LOCK(&lk);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1369  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1370  *
1371  * Parameters:
1372  *      adphead:        head of list holding allocdirects
1373  *      newadp:         allocdirect being added
1374  *      oldadp:         existing allocdirect being checked
1375  */
1376 static void
1377 allocdirect_merge(struct allocdirectlst *adphead,
1378                   struct allocdirect *newadp,
1379                   struct allocdirect *oldadp)
1380 {
1381         struct freefrag *freefrag;
1382
1383         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
1384
1385         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1386             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1387             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1388                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1389                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1390                     NDADDR);
1391         }
1392         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1393         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1394         /*
1395          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1396          * previously had a block allocated, then the new dependency
1397          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1398          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1399          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1400          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1401          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1402          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1403          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1404          * arises when the new block is an extension of the old block.
1405          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1406          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1407          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1408          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1409          */
1410         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1411                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1412                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1413                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1414         }
1415         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1416 }
1417                 
1418 /*
1419  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1420  */
1421 static struct freefrag *
1422 newfreefrag(struct inode *ip, ufs_daddr_t blkno, long size)
1423 {
1424         struct freefrag *freefrag;
1425         struct fs *fs;
1426
1427         if (blkno == 0)
1428                 return (NULL);
1429         fs = ip->i_fs;
1430         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1431                 panic("newfreefrag: frag size");
1432         freefrag = kmalloc(sizeof(struct freefrag), M_FREEFRAG,
1433                            M_SOFTDEP_FLAGS);
1434         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1435         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1436         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1437         freefrag->ff_fs = fs;
1438         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1439         freefrag->ff_blkno = blkno;
1440         freefrag->ff_fragsize = size;
1441         return (freefrag);
1442 }
1443
1444 /*
1445  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1446  * file block allocation.
1447  */
1448 static void 
1449 handle_workitem_freefrag(struct freefrag *freefrag)
1450 {
1451         struct inode tip;
1452
1453         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1454         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1455         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1456         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1457         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1458         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1459         kfree(freefrag, M_FREEFRAG);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Indirect block allocation dependencies.
1464  * 
1465  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1466  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1467  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1468  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1469  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1470  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1471  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1472  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1473  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1474  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1475  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1476  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1477  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1478  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1479  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1480  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1481  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1482  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1483  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1484  * pages and file metadata blocks.
1485  */
1486
1487 /*
1488  * Allocate a new allocindir structure.
1489  *
1490  * Parameters:
1491  *      ip:             inode for file being extended
1492  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1493  *      newblkno:       disk block number being added
1494  *      oldblkno:       previous block number, 0 if none
1495  */
1496 static struct allocindir *
1497 newallocindir(struct inode *ip, int ptrno, ufs_daddr_t newblkno,
1498               ufs_daddr_t oldblkno)
1499 {
1500         struct allocindir *aip;
1501
1502         aip = kmalloc(sizeof(struct allocindir), M_ALLOCINDIR,
1503                       M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1504         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1505         aip->ai_state = ATTACHED;
1506         aip->ai_offset = ptrno;
1507         aip->ai_newblkno = newblkno;
1508         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1509         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1510         return (aip);
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Called just before setting an indirect block pointer
1515  * to a newly allocated file page.
1516  *
1517  * Parameters:
1518  *      ip:             inode for file being extended
1519  *      lbn:            allocated block number within file
1520  *      bp:             buffer with indirect blk referencing page
1521  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1522  *      newblkno:       disk block number being added
1523  *      oldblkno:       previous block number, 0 if none
1524  *      nbp:            buffer holding allocated page
1525  */
1526 void
1527 softdep_setup_allocindir_page(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn,
1528                               struct buf *bp, int ptrno,
1529                               ufs_daddr_t newblkno, ufs_daddr_t oldblkno,
1530                               struct buf *nbp)
1531 {
1532         struct allocindir *aip;
1533         struct pagedep *pagedep;
1534
1535         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1536         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1537         /*
1538          * If we are allocating a directory page, then we must
1539          * allocate an associated pagedep to track additions and
1540          * deletions.
1541          */
1542         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1543             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1544                 WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &pagedep->pd_list);
1545         WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &aip->ai_list);
1546         FREE_LOCK(&lk);
1547         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1552  * newly allocated indirect block.
1553  * Parameters:
1554  *      nbp:            newly allocated indirect block
1555  *      ip:             inode for file being extended
1556  *      bp:             indirect block referencing allocated block
1557  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1558  *      newblkno:       disk block number being added
1559  */
1560 void
1561 softdep_setup_allocindir_meta(struct buf *nbp, struct inode *ip,
1562                               struct buf *bp, int ptrno,
1563                               ufs_daddr_t newblkno)
1564 {
1565         struct allocindir *aip;
1566
1567         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1568         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1569         WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &aip->ai_list);
1570         FREE_LOCK(&lk);
1571         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1572 }
1573
1574 /*
1575  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1576  * by one of the two routines above.
1577  *
1578  * Parameters:
1579  *      bp:     in-memory copy of the indirect block
1580  *      ip:     inode for file being extended
1581  *      aip:    allocindir allocated by the above routines
1582  */
1583 static void 
1584 setup_allocindir_phase2(struct buf *bp, struct inode *ip,
1585                         struct allocindir *aip)
1586 {
1587         struct worklist *wk;
1588         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1589         struct bmsafemap *bmsafemap;
1590         struct allocindir *oldaip;
1591         struct freefrag *freefrag;
1592         struct newblk *newblk;
1593
1594         if (bp->b_loffset >= 0)
1595                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1596         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1597                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1598                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1599                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1600                                 continue;
1601                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1602                         break;
1603                 }
1604                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1605                         indirdep = newindirdep;
1606                         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &indirdep->ir_list);
1607                         newindirdep = NULL;
1608                 }
1609                 FREE_LOCK(&lk);
1610                 if (indirdep) {
1611                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1612                             &newblk) == 0)
1613                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1614                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1615                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1616                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1617                                 aip->ai_buf = NULL;
1618                         } else {
1619                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1620                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1621                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1622                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1623                                     aip, ai_deps);
1624                         }
1625                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1626                         kfree(newblk, M_NEWBLK);
1627                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1628                         /*
1629                          * Check to see if there is an existing dependency
1630                          * for this block. If there is, merge the old
1631                          * dependency into the new one.
1632                          */
1633                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1634                                 oldaip = NULL;
1635                         else
1636
1637                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1638                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1639                                                 break;
1640                         if (oldaip != NULL) {
1641                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1642                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1643                                 }
1644                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1645                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1646                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1647                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1648                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1649                         }
1650                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1651                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1652                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1653                         FREE_LOCK(&lk);
1654                 }
1655                 if (newindirdep) {
1656                         /*
1657                          * Avoid any possibility of data corruption by 
1658                          * ensuring that our old version is thrown away.
1659                          */
1660                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1661                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1662                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1663                 }
1664                 if (indirdep)
1665                         break;
1666                 newindirdep = kmalloc(sizeof(struct indirdep), M_INDIRDEP,
1667                                       M_SOFTDEP_FLAGS);
1668                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1669                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1670                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1671                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1672                 if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
1673                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_bio1.bio_offset, 
1674                                  &bp->b_bio2.bio_offset, NULL, NULL,
1675                                  BUF_CMD_WRITE);
1676                 }
1677                 KKASSERT(bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET);
1678                 newindirdep->ir_savebp = getblk(ip->i_devvp,
1679                                                 bp->b_bio2.bio_offset,
1680                                                 bp->b_bcount, 0, 0);
1681                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1682                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1683         }
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Block de-allocation dependencies.
1688  * 
1689  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1690  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1691  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1692  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1693  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1694  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1695  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1696  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1697  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1698  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1699  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1700  * write approach.
1701  *
1702  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1703  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1704  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1705  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1706  * used to transfer a part of this information to the procedure
1707  * that eventually de-allocates the blocks.
1708  *
1709  * This routine should be called from the routine that shortens
1710  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1711  * are modified. It will save the block pointer information for
1712  * later release and zero the inode so that the calling routine
1713  * can release it.
1714  */
1715 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1716         struct fs *fs;
1717         struct inode *ip;
1718 };
1719
1720 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1721
1722 /*
1723  * Parameters:
1724  *      ip:     The inode whose length is to be reduced
1725  *      length: The new length for the file
1726  */
1727 void
1728 softdep_setup_freeblocks(struct inode *ip, off_t length)
1729 {
1730         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1731         struct freeblks *freeblks;
1732         struct inodedep *inodedep;
1733         struct allocdirect *adp;
1734         struct vnode *vp;
1735         struct buf *bp;
1736         struct fs *fs;
1737         int i, error, delay;
1738         int count;
1739
1740         fs = ip->i_fs;
1741         if (length != 0)
1742                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1743         freeblks = kmalloc(sizeof(struct freeblks), M_FREEBLKS,
1744                            M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1745         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1746         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1747         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1748         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1749         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1750         freeblks->fb_fs = fs;
1751         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1752         freeblks->fb_newsize = length;
1753         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1754         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1755                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1756                 ip->i_db[i] = 0;
1757         }
1758         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1759                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1760                 ip->i_ib[i] = 0;
1761         }
1762         ip->i_blocks = 0;
1763         ip->i_size = 0;
1764         /*
1765          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1766          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1767          * the buffer can be safely released.
1768          */
1769         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1770                             fsbtodoff(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1771             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1772                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1773         *((struct ufs1_dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1774             ip->i_din;
1775         /*
1776          * Find and eliminate any inode dependencies.
1777          */
1778         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1779         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1780         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1781                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1782         }
1783         /*
1784          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1785          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1786          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1787          * has never been written to disk, so we can process the
1788          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1789          */
1790         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1791         if (delay)
1792                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1793         /*
1794          * Because the file length has been truncated to zero, any
1795          * pending block allocation dependency structures associated
1796          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1797          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1798          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1799          */
1800         merge_inode_lists(inodedep);
1801         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
1802                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1803         FREE_LOCK(&lk);
1804         bdwrite(bp);
1805         /*
1806          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1807          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1808          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1809          * any dependencies.
1810          */
1811         vp = ITOV(ip);
1812         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1813         drain_output(vp, 1);
1814
1815         info.fs = fs;
1816         info.ip = ip;
1817         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
1818         do {
1819                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
1820                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1821         } while (count != 0);
1822         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
1823
1824         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1825                 (void)free_inodedep(inodedep);
1826
1827         if (delay) {
1828                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1829                 /*
1830                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1831                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1832                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1833                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1834                  * the request here than in the !delay case.
1835                  */
1836                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1837                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1838         }
1839
1840         FREE_LOCK(&lk);
1841         /*
1842          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1843          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1844          * the dependencies.
1845          */
1846         if (!delay)
1847                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1848 }
1849
1850 static int
1851 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1852 {
1853         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1854         struct inodedep *inodedep;
1855
1856         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1857                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1858                 return(-1);
1859         }
1860         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1861                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1862                 BUF_UNLOCK(bp);
1863                 return(-1);
1864         }
1865         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1866         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1867         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1868         FREE_LOCK(&lk);
1869         brelse(bp);
1870         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1871         return(1);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1876  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1877  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1878  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1879  * associated with related dependencies do not occur.
1880  */
1881 static void
1882 deallocate_dependencies(struct buf *bp, struct inodedep *inodedep)
1883 {
1884         struct worklist *wk;
1885         struct indirdep *indirdep;
1886         struct allocindir *aip;
1887         struct pagedep *pagedep;
1888         struct dirrem *dirrem;
1889         struct diradd *dap;
1890         int i;
1891
1892         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1893                 switch (wk->wk_type) {
1894
1895                 case D_INDIRDEP:
1896                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1897                         /*
1898                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1899                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1900                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1901                          * cache until they are freed. Note that they will
1902                          * only be able to be found by their physical address
1903                          * since the inode mapping the logical address will
1904                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1905                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1906                          * the physical address so it could be used for this
1907                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1908                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1909                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1910                          *
1911                          * NOTE: ir_savebp is relative to the block device
1912                          * so b_bio1 contains the device block number.
1913                          */
1914                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1915                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1916                         }
1917                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1918                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != NULL)
1919                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1920                         if (bp->b_bio1.bio_offset >= 0 ||
1921                             bp->b_bio2.bio_offset != indirdep->ir_savebp->b_bio1.bio_offset) {
1922                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1923                         }
1924                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1925                             bp->b_bcount);
1926                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1927                         WORKLIST_INSERT_BP(indirdep->ir_savebp, wk);
1928                         continue;
1929
1930                 case D_PAGEDEP:
1931                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1932                         /*
1933                          * None of the directory additions will ever be
1934                          * visible, so they can simply be tossed.
1935                          */
1936                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1937                                 while ((dap =
1938                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1939                                         free_diradd(dap);
1940                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
1941                                 free_diradd(dap);
1942                         /*
1943                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1944                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1945                          * If the inode has already been written, then they 
1946                          * can be dumped directly onto the work list.
1947                          */
1948                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1949                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1950                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1951                                 if (inodedep == NULL ||
1952                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1953                                      ALLCOMPLETE)
1954                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1955                                 else
1956                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1957                                             &dirrem->dm_list);
1958                         }
1959                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1960                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1961                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1962                         continue;
1963
1964                 case D_ALLOCINDIR:
1965                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1966                         continue;
1967
1968                 case D_ALLOCDIRECT:
1969                 case D_INODEDEP:
1970                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1971                             TYPENAME(wk->wk_type));
1972                         /* NOTREACHED */
1973
1974                 default:
1975                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1976                             TYPENAME(wk->wk_type));
1977                         /* NOTREACHED */
1978                 }
1979         }
1980 }
1981
1982 /*
1983  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
1984  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1985  */
1986 static void
1987 free_allocdirect(struct allocdirectlst *adphead,
1988                  struct allocdirect *adp, int delay)
1989 {
1990         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
1991
1992         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
1993                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
1994         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
1995         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
1996                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
1997         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
1998                 if (delay)
1999                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2000                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2001                 else
2002                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2003         }
2004         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2009  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2010  */
2011 void
2012 softdep_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
2013 {
2014         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2015         struct inodedep *inodedep;
2016         struct freefile *freefile;
2017
2018         /*
2019          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2020          */
2021         freefile = kmalloc(sizeof(struct freefile), M_FREEFILE,
2022                            M_SOFTDEP_FLAGS);
2023         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2024         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2025         freefile->fx_mode = mode;
2026         freefile->fx_oldinum = ino;
2027         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2028         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2029
2030         /*
2031          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2032          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2033          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2034          * case we can free the file immediately.
2035          */
2036         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2037         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2038             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2039                 FREE_LOCK(&lk);
2040                 handle_workitem_freefile(freefile);
2041                 return;
2042         }
2043         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2044         FREE_LOCK(&lk);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2049  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2050  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2051  *
2052  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2053  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2054  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2055  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2056  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2057  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2058  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2059  * lived files, this change will usually result in removing all the
2060  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2061  */
2062 static int
2063 check_inode_unwritten(struct inodedep *inodedep)
2064 {
2065
2066         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2067             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2068             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2069             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2070             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2071             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2072             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2073                 return (0);
2074
2075         /*
2076          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2077          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2078          */
2079         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2080             inodedep->id_savedino == NULL)
2081                 return(0);
2082
2083         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2084         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2085         inodedep->id_buf = NULL;
2086         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2087                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2088         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2089                 kfree(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2090                 inodedep->id_savedino = NULL;
2091         }
2092         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2093                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2094         }
2095         return (1);
2096 }
2097
2098 /*
2099  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2100  */
2101 static int
2102 free_inodedep(struct inodedep *inodedep)
2103 {
2104
2105         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2106             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2107             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2108             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2109             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2110             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2111             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2112             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2113                 return (0);
2114         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2115         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2116         num_inodedep -= 1;
2117         return (1);
2118 }
2119
2120 /*
2121  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2122  * The workitem is added to the pending list after the updated
2123  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2124  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2125  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2126  * performed in this function.
2127  */
2128 static void
2129 handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *freeblks)
2130 {
2131         struct inode tip;
2132         ufs_daddr_t bn;
2133         struct fs *fs;
2134         int i, level, bsize;
2135         long nblocks, blocksreleased = 0;
2136         int error, allerror = 0;
2137         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2138
2139         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2140         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2141         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2142         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2143         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2144         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2145         fs = freeblks->fb_fs;
2146         tmpval = 1;
2147         baselbns[0] = NDADDR;
2148         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2149                 tmpval *= NINDIR(fs);
2150                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2151         }
2152         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2153         blocksreleased = 0;
2154         /*
2155          * Indirect blocks first.
2156          */
2157         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2158                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2159                         continue;
2160                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodoff(fs, bn), level,
2161                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2162                         allerror = error;
2163                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2164                 blocksreleased += nblocks;
2165         }
2166         /*
2167          * All direct blocks or frags.
2168          */
2169         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2170                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2171                         continue;
2172                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2173                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2174                 blocksreleased += btodb(bsize);
2175         }
2176
2177 #ifdef DIAGNOSTIC
2178         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2179                 kprintf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2180         if (allerror)
2181                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2182 #endif /* DIAGNOSTIC */
2183         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2184 }
2185
2186 /*
2187  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2188  * block at doffset. If level is greater than SINGLE, the block is an
2189  * indirect block and recursive calls to indirtrunc must be used to
2190  * cleanse other indirect blocks.
2191  */
2192 static int
2193 indir_trunc(struct inode *ip, off_t doffset, int level, ufs_lbn_t lbn,
2194             long *countp)
2195 {
2196         struct buf *bp;
2197         ufs_daddr_t *bap;
2198         ufs_daddr_t nb;
2199         struct fs *fs;
2200         struct worklist *wk;
2201         struct indirdep *indirdep;
2202         int i, lbnadd, nblocks;
2203         int error, allerror = 0;
2204
2205         fs = ip->i_fs;
2206         lbnadd = 1;
2207         for (i = level; i > 0; i--)
2208                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2209         /*
2210          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2211          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2212          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2213          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2214          * have to use the on-disk address and the block device for the
2215          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2216          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2217          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2218          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2219          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2220          */
2221         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2222         if ((bp = findblk(ip->i_devvp, doffset, FINDBLK_TEST)) != NULL &&
2223             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2224                 /*
2225                  * bp must be ir_savebp, which is held locked for our use.
2226                  */
2227                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2228                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2229                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2230                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2231                 }
2232                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2233                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2234                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2235                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2236                 }
2237                 FREE_LOCK(&lk);
2238         } else {
2239                 FREE_LOCK(&lk);
2240                 error = bread(ip->i_devvp, doffset, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2241                 if (error)
2242                         return (error);
2243         }
2244         /*
2245          * Recursively free indirect blocks.
2246          */
2247         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2248         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2249         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2250                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2251                         continue;
2252                 if (level != 0) {
2253                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodoff(fs, nb),
2254                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2255                                 allerror = error;
2256                 }
2257                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2258                 *countp += nblocks;
2259         }
2260         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2261         brelse(bp);
2262         return (allerror);
2263 }
2264
2265 /*
2266  * Free an allocindir.
2267  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2268  */
2269 static void
2270 free_allocindir(struct allocindir *aip, struct inodedep *inodedep)
2271 {
2272         struct freefrag *freefrag;
2273
2274         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
2275
2276         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2277                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2278         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2279                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2280         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2281         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2282                 if (inodedep == NULL)
2283                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2284                 else
2285                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2286                             &freefrag->ff_list);
2287         }
2288         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2289 }
2290
2291 /*
2292  * Directory entry addition dependencies.
2293  * 
2294  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2295  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2296  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2297  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2298  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2299  * simply of the inode number.
2300  * 
2301  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2302  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2303  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2304  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2305  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2306  * the new offsets.
2307  */
2308
2309 /*
2310  * This routine is called after the in-memory inode's link
2311  * count has been incremented, but before the directory entry's
2312  * pointer to the inode has been set.
2313  *
2314  * Parameters:
2315  *      bp:             buffer containing directory block
2316  *      dp:             inode for directory
2317  *      diroffset:      offset of new entry in directory
2318  *      newinum:        inode referenced by new directory entry
2319  *      newdirbp:       non-NULL => contents of new mkdir
2320  */
2321 void 
2322 softdep_setup_directory_add(struct buf *bp, struct inode *dp, off_t diroffset,
2323                             ino_t newinum, struct buf *newdirbp)
2324 {
2325         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2326         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2327         struct fs *fs;
2328         struct diradd *dap;
2329         struct pagedep *pagedep;
2330         struct inodedep *inodedep;
2331         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2332
2333         /*
2334          * Whiteouts have no dependencies.
2335          */
2336         if (newinum == WINO) {
2337                 if (newdirbp != NULL)
2338                         bdwrite(newdirbp);
2339                 return;
2340         }
2341
2342         fs = dp->i_fs;
2343         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2344         offset = blkoff(fs, diroffset);
2345         dap = kmalloc(sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2346                       M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2347         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2348         dap->da_offset = offset;
2349         dap->da_newinum = newinum;
2350         dap->da_state = ATTACHED;
2351         if (newdirbp == NULL) {
2352                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2353                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2354         } else {
2355                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2356                 mkdir1 = kmalloc(sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2357                                  M_SOFTDEP_FLAGS);
2358                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2359                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2360                 mkdir1->md_diradd = dap;
2361                 mkdir2 = kmalloc(sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2362                                  M_SOFTDEP_FLAGS);
2363                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2364                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2365                 mkdir2->md_diradd = dap;
2366                 /*
2367                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2368                  */
2369                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2370                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2371                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2372                 WORKLIST_INSERT_BP(newdirbp, &mkdir1->md_list);
2373                 FREE_LOCK(&lk);
2374                 bdwrite(newdirbp);
2375                 /*
2376                  * Dependency on link count increase for parent directory
2377                  */
2378                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2379                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2380                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2381                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2382                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2383                 } else {
2384                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2385                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2386                 }
2387         }
2388         /*
2389          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2390          */
2391         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2392                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2393         dap->da_pagedep = pagedep;
2394         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2395             da_pdlist);
2396         /*
2397          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2398          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2399          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2400          */
2401         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2402         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2403                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2404         else
2405                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2406         FREE_LOCK(&lk);
2407 }
2408
2409 /*
2410  * This procedure is called to change the offset of a directory
2411  * entry when compacting a directory block which must be owned
2412  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2413  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2414  * occur while the move is in progress.
2415  *
2416  * Parameters:
2417  *      dp:     inode for directory
2418  *      base:           address of dp->i_offset
2419  *      oldloc:         address of old directory location
2420  *      newloc:         address of new directory location
2421  *      entrysize:      size of directory entry
2422  */
2423 void 
2424 softdep_change_directoryentry_offset(struct inode *dp, caddr_t base,
2425                                      caddr_t oldloc, caddr_t newloc,
2426                                      int entrysize)
2427 {
2428         int offset, oldoffset, newoffset;
2429         struct pagedep *pagedep;
2430         struct diradd *dap;
2431         ufs_lbn_t lbn;
2432
2433         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2434         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2435         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2436         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2437                 goto done;
2438         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2439         newoffset = offset + (newloc - base);
2440
2441         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2442                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2443                         continue;
2444                 dap->da_offset = newoffset;
2445                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2446                         break;
2447                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2448                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2449                     dap, da_pdlist);
2450                 break;
2451         }
2452         if (dap == NULL) {
2453
2454                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2455                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2456                                 dap->da_offset = newoffset;
2457                                 break;
2458                         }
2459                 }
2460         }
2461 done:
2462         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2463         FREE_LOCK(&lk);
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2468  * with splbio interrupts blocked.
2469  */
2470 static void
2471 free_diradd(struct diradd *dap)
2472 {
2473         struct dirrem *dirrem;
2474         struct pagedep *pagedep;
2475         struct inodedep *inodedep;
2476         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2477
2478         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
2479
2480         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2481         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2482         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2483                 pagedep = dap->da_pagedep;
2484         } else {
2485                 dirrem = dap->da_previous;
2486                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2487                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2488                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2489         }
2490         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2491             0, &inodedep) != 0)
2492                 (void) free_inodedep(inodedep);
2493         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2494                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2495                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2496                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2497                                 continue;
2498                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2499                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2500                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2501                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2502                 }
2503                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2504                         panic("free_diradd: unfound ref");
2505                 }
2506         }
2507         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2508 }
2509
2510 /*
2511  * Directory entry removal dependencies.
2512  * 
2513  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2514  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2515  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2516  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2517  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2518  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2519  */
2520
2521 /*
2522  * This routine should be called immediately after removing
2523  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2524  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2525  * code will do this task when it is safe.
2526  *
2527  * Parameters:
2528  *      bp:             buffer containing directory block
2529  *      dp:             inode for the directory being modified
2530  *      ip:             inode for directory entry being removed
2531  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2532  */
2533 void 
2534 softdep_setup_remove(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2535                      int isrmdir)
2536 {
2537         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2538
2539         /*
2540          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2541          */
2542         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2543
2544         /*
2545          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2546          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2547          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2548          * set then we have deleted an entry that never made it to
2549          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2550          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2551          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2552          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2553          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2554          */
2555         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2556                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2557                     dm_next);
2558                 FREE_LOCK(&lk);
2559         } else {
2560                 if (prevdirrem != NULL)
2561                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2562                             prevdirrem, dm_next);
2563                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2564                 FREE_LOCK(&lk);
2565                 handle_workitem_remove(dirrem);
2566         }
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2571  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2572  */
2573 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2574
2575 /*
2576  * Parameters:
2577  *      bp:             buffer containing directory block
2578  *      dp:             inode for the directory being modified
2579  *      ip:             inode for directory entry being removed
2580  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2581  *      prevdirremp:    previously referenced inode, if any
2582  */
2583 static struct dirrem *
2584 newdirrem(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2585           int isrmdir, struct dirrem **prevdirremp)
2586 {
2587         int offset;
2588         ufs_lbn_t lbn;
2589         struct diradd *dap;
2590         struct dirrem *dirrem;
2591         struct pagedep *pagedep;
2592
2593         /*
2594          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2595          */
2596         if (ip == NULL)
2597                 panic("newdirrem: whiteout");
2598         /*
2599          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2600          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2601          * the number of freefile and freeblks structures.
2602          */
2603         if (num_dirrem > max_softdeps / 4)
2604                 speedup_syncer(NULL);
2605         if (num_dirrem > max_softdeps / 2) {
2606                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2607                 request_cleanup(FLUSH_REMOVE);
2608                 FREE_LOCK(&lk);
2609         }
2610
2611         num_dirrem += 1;
2612         dirrem = kmalloc(sizeof(struct dirrem), M_DIRREM,
2613                          M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2614         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2615         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2616         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2617         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2618         *prevdirremp = NULL;
2619
2620         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2621         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2622         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2623         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2624                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2625         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2626         /*
2627          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2628          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2629          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2630          * list and the pd_pendinghd list.
2631          */
2632
2633         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2634                 if (dap->da_offset == offset)
2635                         break;
2636         if (dap == NULL) {
2637
2638                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2639                         if (dap->da_offset == offset)
2640                                 break;
2641                 if (dap == NULL)
2642                         return (dirrem);
2643         }
2644         /*
2645          * Must be ATTACHED at this point.
2646          */
2647         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2648                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2649         }
2650         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2651                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2652                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2653         }
2654         /*
2655          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2656          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2657          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2658          */
2659         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2660                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2661                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2662                 dap->da_pagedep = pagedep;
2663         }
2664         /*
2665          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2666          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2667          */
2668         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2669         free_diradd(dap);
2670         return (dirrem);
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Directory entry change dependencies.
2675  * 
2676  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2677  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2678  * are identical to the description of adding a new entry above except
2679  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2680  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2681  * in the removal routine above.
2682  */
2683
2684 /*
2685  * This routine should be called immediately after changing
2686  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2687  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2688  * code will perform this task when it is safe.
2689  *
2690  * Parameters:
2691  *      bp:             buffer containing directory block
2692  *      dp:             inode for the directory being modified
2693  *      ip:             inode for directory entry being removed
2694  *      newinum:        new inode number for changed entry
2695  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2696  */
2697 void 
2698 softdep_setup_directory_change(struct buf *bp, struct inode *dp,
2699                                struct inode *ip, ino_t newinum,
2700                                int isrmdir)
2701 {
2702         int offset;
2703         struct diradd *dap = NULL;
2704         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2705         struct pagedep *pagedep;
2706         struct inodedep *inodedep;
2707
2708         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2709
2710         /*
2711          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2712          */
2713         if (newinum != WINO) {
2714                 dap = kmalloc(sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2715                               M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2716                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2717                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2718                 dap->da_offset = offset;
2719                 dap->da_newinum = newinum;
2720         }
2721
2722         /*
2723          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2724          */
2725         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2726         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2727         /*
2728          * The possible values for isrmdir:
2729          *      0 - non-directory file rename
2730          *      1 - directory rename within same directory
2731          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2732          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2733          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2734          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2735          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2736          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the 
2737          * followup dirrem.
2738          */
2739         if (isrmdir > 1)
2740                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2741
2742         /*
2743          * Whiteouts have no additional dependencies,
2744          * so just put the dirrem on the correct list.
2745          */
2746         if (newinum == WINO) {
2747                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2748                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2749                             dm_next);
2750                 } else {
2751                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2752                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2753                 }
2754                 FREE_LOCK(&lk);
2755                 return;
2756         }
2757
2758         /*
2759          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2760          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2761          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2762          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2763          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2764          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2765          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2766          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2767          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2768          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2769          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2770          */
2771         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2772                 dap->da_previous = dirrem;
2773         } else {
2774                 if (prevdirrem != NULL) {
2775                         dap->da_previous = prevdirrem;
2776                 } else {
2777                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2778                         dap->da_pagedep = pagedep;
2779                 }
2780                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2781                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2782         }
2783         /*
2784          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2785          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2786          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2787          */
2788         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2789             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2790                 dap->da_state |= COMPLETE;
2791                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2792                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2793         } else {
2794                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2795                     dap, da_pdlist);
2796                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2797         }
2798         FREE_LOCK(&lk);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2803  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2804  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2805  * inode has been written.
2806  *
2807  * Parameters:
2808  *      ip:     the inode with the increased link count
2809  */
2810 void
2811 softdep_change_linkcnt(struct inode *ip)
2812 {
2813         struct inodedep *inodedep;
2814
2815         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2816         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2817         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2818                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2819         }
2820         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2821         FREE_LOCK(&lk);
2822 }
2823
2824 /*
2825  * This workitem decrements the inode's link count.
2826  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2827  */
2828 static void 
2829 handle_workitem_remove(struct dirrem *dirrem)
2830 {
2831         struct inodedep *inodedep;
2832         struct vnode *vp;
2833         struct inode *ip;
2834         ino_t oldinum;
2835         int error;
2836
2837         error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, NULL, dirrem->dm_oldinum, &vp);
2838         if (error) {
2839                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2840                 return;
2841         }
2842         ip = VTOI(vp);
2843         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2844         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2845                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2846         }
2847         /*
2848          * Normal file deletion.
2849          */
2850         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2851                 ip->i_nlink--;
2852                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2853                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2854                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2855                 }
2856                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2857                 FREE_LOCK(&lk);
2858                 vput(vp);
2859                 num_dirrem -= 1;
2860                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2861                 return;
2862         }
2863         /*
2864          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2865          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2866          * Next truncate the directory to length zero. When the
2867          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2868          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2869          */
2870         ip->i_nlink -= 2;
2871         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2872         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2873                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2874         }
2875         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2876         FREE_LOCK(&lk);
2877         if ((error = ffs_truncate(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred)) != 0)
2878                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2879         /*
2880          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2881          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2882          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2883          */
2884         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2885                 vput(vp);
2886                 num_dirrem -= 1;
2887                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2888                 return;
2889         }
2890         /*
2891          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2892          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2893          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2894          * case we can remove the file immediately.
2895          */
2896         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2897         dirrem->dm_state = 0;
2898         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2899         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2900         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2901             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2902                 FREE_LOCK(&lk);
2903                 vput(vp);
2904                 handle_workitem_remove(dirrem);
2905                 return;
2906         }
2907         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2908         FREE_LOCK(&lk);
2909         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2910         ffs_update(vp, 0);
2911         vput(vp);
2912 }
2913
2914 /*
2915  * Inode de-allocation dependencies.
2916  * 
2917  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2918  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2919  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2920  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2921  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2922  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2923  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2924  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2925  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2926  * following procedure.
2927  */
2928 static void 
2929 handle_workitem_freefile(struct freefile *freefile)
2930 {
2931         struct vnode vp;
2932         struct inode tip;
2933         struct inodedep *idp;
2934         int error;
2935
2936 #ifdef DEBUG
2937         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2938         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2939         FREE_LOCK(&lk);
2940         if (error)
2941                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2942 #endif
2943         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2944         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2945         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2946         vp.v_data = &tip;
2947         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2948                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2949         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2950 }
2951
2952 /*
2953  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
2954  * the next element on the list.
2955  */
2956 static __inline struct worklist *
2957 markernext(struct worklist *marker)
2958 {
2959         struct worklist *next;
2960
2961         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
2962         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
2963         return next;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * checkread, checkwrite
2968  *
2969  * bioops callback - hold io_token
2970  */
2971 static  int
2972 softdep_checkread(struct buf *bp)
2973 {
2974         /* nothing to do, mp lock not needed */
2975         return(0);
2976 }
2977
2978 /*
2979  * bioops callback - hold io_token
2980  */
2981 static  int
2982 softdep_checkwrite(struct buf *bp)
2983 {
2984         /* nothing to do, mp lock not needed */
2985         return(0);
2986 }
2987
2988 /*
2989  * Disk writes.
2990  * 
2991  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2992  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2993  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2994  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2995  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2996  * up-to-date.
2997  *
2998  * In-core inode structure reclamation.
2999  * 
3000  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3001  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3002  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3003  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3004  * any increase in contention.
3005  *
3006  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3007  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3008  * while we are manipulating its associated dependencies.
3009  *
3010  * bioops callback - hold io_token
3011  *
3012  * Parameters:
3013  *      bp:     structure describing disk write to occur
3014  */
3015 static void 
3016 softdep_disk_io_initiation(struct buf *bp)
3017 {
3018         struct worklist *wk;
3019         struct worklist marker;
3020         struct indirdep *indirdep;
3021
3022         /*
3023          * We only care about write operations. There should never
3024          * be dependencies for reads.
3025          */
3026         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3027                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3028
3029         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3030         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3031         
3032         /*
3033          * Do any necessary pre-I/O processing.
3034          */
3035         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3036                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3037
3038                 switch (wk->wk_type) {
3039                 case D_PAGEDEP:
3040                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3041                         continue;
3042
3043                 case D_INODEDEP:
3044                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3045                         continue;
3046
3047                 case D_INDIRDEP:
3048                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3049                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3050                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3051                         /*
3052                          * If there are no remaining dependencies, this
3053                          * will be writing the real pointers, so the
3054                          * dependency can be freed.
3055                          */
3056                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3057                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3058                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3059                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3060                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3061                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3062                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3063                                 continue;
3064                         }
3065                         /*
3066                          * Replace up-to-date version with safe version.
3067                          */
3068                         indirdep->ir_saveddata = kmalloc(bp->b_bcount,
3069                                                          M_INDIRDEP,
3070                                                          M_SOFTDEP_FLAGS);
3071                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3072                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3073                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3074                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3075                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3076                             bp->b_bcount);
3077                         FREE_LOCK(&lk);
3078                         continue;
3079
3080                 case D_MKDIR:
3081                 case D_BMSAFEMAP:
3082                 case D_ALLOCDIRECT:
3083                 case D_ALLOCINDIR:
3084                         continue;
3085
3086                 default:
3087                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3088                             TYPENAME(wk->wk_type));
3089                         /* NOTREACHED */
3090                 }
3091         }
3092         FREE_LOCK(&lk);
3093 }
3094
3095 /*
3096  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3097  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3098  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3099  * manipulating its associated dependencies.
3100  */
3101 static void
3102 initiate_write_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3103 {
3104         struct diradd *dap;
3105         struct direct *ep;
3106         int i;
3107
3108         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3109                 /*
3110                  * This can only happen if there is a driver that does not
3111                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3112                  * to strategy for the incomplete buffers.
3113                  */
3114                 kprintf("initiate_write_filepage: already started\n");
3115                 return;
3116         }
3117         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3118         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3119         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3120                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3121                         ep = (struct direct *)
3122                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3123                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3124                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3125                                     "initiate_write_filepage",
3126                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3127                         }
3128                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3129                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3130                         else
3131                                 ep->d_ino = 0;
3132                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3133                         dap->da_state |= UNDONE;
3134                 }
3135         }
3136         FREE_LOCK(&lk);
3137 }
3138
3139 /*
3140  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3141  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3142  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3143  * are manipulating its associated dependencies.
3144  *
3145  * Parameters:
3146  *      bp:     The inode block
3147  */
3148 static void 
3149 initiate_write_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3150 {
3151         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3152         struct ufs1_dinode *dp;
3153         struct ufs1_dinode *sip;
3154         struct fs *fs;
3155         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3156         int i, deplist;
3157
3158         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3159                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3160         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3161         fs = inodedep->id_fs;
3162         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3163             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3164         /*
3165          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3166          * inode cannot be written to disk.
3167          */
3168         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3169                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3170                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3171                 sip = kmalloc(sizeof(struct ufs1_dinode), M_INODEDEP,
3172                               M_SOFTDEP_FLAGS);
3173                 inodedep->id_savedino = sip;
3174                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3175                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct ufs1_dinode));
3176                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3177                 return;
3178         }
3179         /*
3180          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3181          */
3182         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3183         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3184                 return;
3185         /*
3186          * Set the dependencies to busy.
3187          */
3188         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3189         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3190              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3191 #ifdef DIAGNOSTIC
3192                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3193                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3194                 }
3195                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3196                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3197                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3198                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3199                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3200                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3201                 }
3202                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3203                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3204                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3205                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3206                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3207                 }
3208                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3209                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3210                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3211                             adp->ad_state);
3212                 }
3213 #endif /* DIAGNOSTIC */
3214                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3215                 adp->ad_state |= UNDONE;
3216         }
3217         /*
3218          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3219          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3220          * might have fragments that were not the last block in the file
3221          * which would corrupt the filesystem.
3222          */
3223         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3224              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3225                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3226                         break;
3227                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3228                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3229                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3230                         continue;
3231                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3232                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3233 #ifdef DIAGNOSTIC
3234                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3235                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3236                         }
3237 #endif /* DIAGNOSTIC */
3238                         dp->di_db[i] = 0;
3239                 }
3240                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3241 #ifdef DIAGNOSTIC
3242                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3243                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3244                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3245                         }
3246 #endif /* DIAGNOSTIC */
3247                         dp->di_ib[i] = 0;
3248                 }
3249                 FREE_LOCK(&lk);
3250                 return;
3251         }
3252         /*
3253          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3254          * roll back the size to the last currently allocated block.
3255          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3256          * we already checked for fragments in the loop above.
3257          */
3258         if (lastadp != NULL &&
3259             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3260                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3261                         if (dp->di_db[i] != 0)
3262                                 break;
3263                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3264         }
3265         /*
3266          * The only dependencies are for indirect blocks.
3267          *
3268          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3269          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3270          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3271          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3272          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3273          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3274          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3275          */
3276         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3277                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3278         FREE_LOCK(&lk);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * This routine is called during the completion interrupt
3283  * service routine for a disk write (from the procedure called
3284  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3285  * a request completion).  It should be called early in this
3286  * procedure, before the block is made available to other
3287  * processes or other routines are called.
3288  *
3289  * bioops callback - hold io_token
3290  *
3291  * Parameters:
3292  *      bp:     describes the completed disk write
3293  */
3294 static void 
3295 softdep_disk_write_complete(struct buf *bp)
3296 {
3297         struct worklist *wk;
3298         struct workhead reattach;
3299         struct newblk *newblk;
3300         struct allocindir *aip;
3301         struct allocdirect *adp;
3302         struct indirdep *indirdep;
3303         struct inodedep *inodedep;
3304         struct bmsafemap *bmsafemap;
3305
3306         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3307
3308         LIST_INIT(&reattach);
3309         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3310                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3311                 switch (wk->wk_type) {
3312
3313                 case D_PAGEDEP:
3314                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3315                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3316                         continue;
3317
3318                 case D_INODEDEP:
3319                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3320                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3321                         continue;
3322
3323                 case D_BMSAFEMAP:
3324                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3325                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3326                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3327                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3328                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3329                         }
3330                         while ((adp =
3331                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3332                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3333                                 adp->ad_buf = NULL;
3334                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3335                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3336                         }
3337                         while ((aip =
3338                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3339                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3340                                 aip->ai_buf = NULL;
3341                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3342                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3343                         }
3344                         while ((inodedep =
3345                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3346                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3347                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3348                                 inodedep->id_buf = NULL;
3349                         }
3350                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3351                         continue;
3352
3353                 case D_MKDIR:
3354                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3355                         continue;
3356
3357                 case D_ALLOCDIRECT:
3358                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3359                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3360                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3361                         continue;
3362
3363                 case D_ALLOCINDIR:
3364                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3365                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3366                         handle_allocindir_partdone(aip);
3367                         continue;
3368
3369                 case D_INDIRDEP:
3370                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3371                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3372                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3373                         }
3374                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3375                         kfree(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3376                         indirdep->ir_saveddata = NULL;
3377                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3378                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3379                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != NULL) {
3380                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3381                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3382                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3383                                 }
3384                         }
3385                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3386                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3387                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3388                         bdirty(bp);
3389                         continue;
3390
3391                 default:
3392                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3393                             TYPENAME(wk->wk_type));
3394                         /* NOTREACHED */
3395                 }
3396         }
3397         /*
3398          * Reattach any requests that must be redone.
3399          */
3400         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3401                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3402                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, wk);
3403         }
3404
3405         FREE_LOCK(&lk);
3406 }
3407
3408 /*
3409  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3410  * this routine is always called from interrupt level with further
3411  * splbio interrupts blocked.
3412  *
3413  * Parameters:
3414  *      adp:    the completed allocdirect
3415  */
3416 static void 
3417 handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *adp)
3418 {
3419         struct allocdirect *listadp;
3420         struct inodedep *inodedep;
3421         long bsize;
3422
3423         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3424                 return;
3425         if (adp->ad_buf != NULL) 
3426                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3427         
3428         /*
3429          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3430          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3431          * might have fragments that were not the last block in the file
3432          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3433          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3434          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3435          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3436          */
3437         inodedep = adp->ad_inodedep;
3438         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3439         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3440                 /* found our block */
3441                 if (listadp == adp)
3442                         break;
3443                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3444                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3445                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3446                         continue;
3447                 /* hit a fragment */
3448                 return;
3449         }
3450         /*
3451          * If we have reached the end of the current list without
3452          * finding the just finished dependency, then it must be
3453          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3454          * be freed until they are moved to the current list.
3455          */
3456         if (listadp == NULL) {
3457 #ifdef DEBUG
3458                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3459                         /* found our block */
3460                         if (listadp == adp)
3461                                 break;
3462                 if (listadp == NULL) 
3463                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3464 #endif /* DEBUG */
3465                 return;
3466         }
3467         /*
3468          * If we have found the just finished dependency, then free
3469          * it along with anything that follows it that is complete.
3470          */
3471         for (; adp; adp = listadp) {
3472                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3473                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3474                         return;
3475                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3476         }
3477 }
3478
3479 /*
3480  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3481  * this routine is always called from interrupt level with further
3482  * splbio interrupts blocked.
3483  *
3484  * Parameters:
3485  *      aip:    the completed allocindir
3486  */
3487 static void
3488 handle_allocindir_partdone(struct allocindir *aip)
3489 {
3490         struct indirdep *indirdep;
3491
3492         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3493                 return;
3494         if (aip->ai_buf != NULL) 
3495                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3496         
3497         indirdep = aip->ai_indirdep;
3498         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3499                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3500                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3501                 return;
3502         }
3503         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3504             aip->ai_newblkno;
3505         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3506         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3507                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3508         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3509 }
3510
3511 /*
3512  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3513  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3514  * that this routine is always called from interrupt level with further
3515  * splbio interrupts blocked.
3516  *
3517  * Parameters:
3518  *      bp:     buffer containing the inode block
3519  */
3520 static int 
3521 handle_written_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3522 {
3523         struct worklist *wk, *filefree;
3524         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3525         struct ufs1_dinode *dp;
3526         int hadchanges;
3527
3528         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) 
3529                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3530         
3531         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3532         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3533             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3534         /*
3535          * If we had to rollback the inode allocation because of
3536          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3537          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3538          * all associated dependencies have been cleared and the
3539          * corresponding updates written to disk.
3540          */
3541         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3542                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3543                 kfree(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3544                 inodedep->id_savedino = NULL;
3545                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3546                         stat_inode_bitmap++;
3547                 bdirty(bp);
3548                 return (1);
3549         }
3550         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3551         /*
3552          * Roll forward anything that had to be rolled back before 
3553          * the inode could be updated.
3554          */
3555         hadchanges = 0;
3556         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3557                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3558                 if (adp->ad_state & ATTACHED) 
3559                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3560                 
3561                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3562                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3563                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3564                                     "handle_written_inodeblock",
3565                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3566                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3567                         }
3568                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3569                 } else {
3570                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3571                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3572                                     "handle_written_inodeblock",
3573                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3574                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3575                         }
3576                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3577                 }
3578                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3579                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3580                 hadchanges = 1;
3581         }
3582         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3583                 stat_direct_blk_ptrs++;
3584         /*
3585          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3586          */
3587         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3588                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3589         }
3590         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3591                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3592                 hadchanges = 1;
3593         }
3594         inodedep->id_savedsize = -1;
3595         /*
3596          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3597          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3598          * its correct form.
3599          */
3600         if (hadchanges)
3601                 bdirty(bp);
3602         /*
3603          * Process any allocdirects that completed during the update.
3604          */
3605         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3606                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3607         /*
3608          * Process deallocations that were held pending until the
3609          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3610          * is delayed until after all blocks have been freed to
3611          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3612          * before the old ones have been deleted.
3613          */
3614         filefree = NULL;
3615         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3616                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3617                 switch (wk->wk_type) {
3618
3619                 case D_FREEFILE:
3620                         /*
3621                          * We defer adding filefree to the worklist until
3622                          * all other additions have been made to ensure
3623                          * that it will be done after all the old blocks
3624                          * have been freed.
3625                          */
3626                         if (filefree != NULL) {
3627                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3628                         }
3629                         filefree = wk;
3630                         continue;
3631
3632                 case D_MKDIR:
3633                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3634                         continue;
3635
3636                 case D_DIRADD:
3637                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3638                         continue;
3639
3640                 case D_FREEBLKS:
3641                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3642                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3643                                 continue;
3644                         /* -- fall through -- */
3645                 case D_FREEFRAG:
3646                 case D_DIRREM:
3647                         add_to_worklist(wk);
3648                         continue;
3649
3650                 default:
3651                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3652                             TYPENAME(wk->wk_type));
3653                         /* NOTREACHED */
3654                 }
3655         }
3656         if (filefree != NULL) {
3657                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3658                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3659                 }
3660                 add_to_worklist(filefree);
3661                 return (0);
3662         }
3663
3664         /*
3665          * If no outstanding dependencies, free it.
3666          */
3667         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3668                 return (0);
3669         return (hadchanges);
3670 }
3671
3672 /*
3673  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3674  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3675  */
3676 static void
3677 diradd_inode_written(struct diradd *dap, struct inodedep *inodedep)
3678 {
3679         struct pagedep *pagedep;
3680
3681         dap->da_state |= COMPLETE;
3682         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3683                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3684                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3685                 else
3686                         pagedep = dap->da_pagedep;
3687                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3688                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3689         }
3690         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3691 }
3692
3693 /*
3694  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3695  */
3696 static void
3697 handle_written_mkdir(struct mkdir *mkdir, int type)
3698 {
3699         struct diradd *dap;
3700         struct pagedep *pagedep;
3701
3702         if (mkdir->md_state != type) {
3703                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3704         }
3705         dap = mkdir->md_diradd;
3706         dap->da_state &= ~type;
3707         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3708                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3709         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3710                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3711                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3712                 else
3713                         pagedep = dap->da_pagedep;
3714                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3715                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3716         }
3717         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3718         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3719 }
3720
3721 /*
3722  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3723  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3724  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3725  * Note that this routine is always called from interrupt level
3726  * with further splbio interrupts blocked.
3727  *
3728  * Parameters:
3729  *      bp:     buffer containing the written page
3730  */
3731 static int 
3732 handle_written_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3733 {
3734         struct dirrem *dirrem;
3735         struct diradd *dap, *nextdap;
3736         struct direct *ep;
3737         int i, chgs;
3738
3739         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3740                 panic("handle_written_filepage: not started");
3741         }
3742         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3743         /*
3744          * Process any directory removals that have been committed.
3745          */
3746         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3747                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3748                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3749                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3750         }
3751         /*
3752          * Free any directory additions that have been committed.
3753          */
3754         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3755                 free_diradd(dap);
3756         /*
3757          * Uncommitted directory entries must be restored.
3758          */
3759         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3760                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3761                      dap = nextdap) {
3762                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3763                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3764                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3765                         }
3766                         ep = (struct direct *)
3767                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3768                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3769                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3770                         dap->da_state |= ATTACHED;
3771                         chgs = 1;
3772                         /*
3773                          * If the inode referenced by the directory has
3774                          * been written out, then the dependency can be
3775                          * moved to the pending list.
3776                          */
3777                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3778                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3779                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3780                                     da_pdlist);
3781                         }
3782                 }
3783         }
3784         /*
3785          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3786          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3787          * its correct form.
3788          */
3789         if (chgs) {
3790                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3791                         stat_dir_entry++;
3792                 bdirty(bp);
3793         }
3794         /*
3795          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3796          * Otherwise it will remain to update the page before it
3797          * is written back to disk.
3798          */
3799         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == NULL) {
3800                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3801                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3802                                 break;
3803                 if (i == DAHASHSZ) {
3804                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3805                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3806                         return (0);
3807                 }
3808         }
3809         return (1);
3810 }
3811
3812 /*
3813  * Writing back in-core inode structures.
3814  * 
3815  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3816  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3817  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3818  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3819  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3820  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3821  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3822  */
3823
3824 /*
3825  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3826  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3827  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3828  *
3829  * Parameters:
3830  *      ip:     the "in_core" copy of the inode
3831  */
3832 void 
3833 softdep_load_inodeblock(struct inode *ip)
3834 {
3835         struct inodedep *inodedep;
3836
3837         /*
3838          * Check for alternate nlink count.
3839          */
3840         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3841         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3842         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3843                 FREE_LOCK(&lk);
3844                 return;
3845         }
3846         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3847         FREE_LOCK(&lk);
3848 }
3849
3850 /*
3851  * This routine is called just before the "in-core" inode
3852  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3853  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3854  * the force flag is set, then the dependencies will be
3855  * cleared so that the update can always be made. Note that
3856  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3857  * will never be in the middle of writing the inode block 
3858  * to disk.
3859  *
3860  * Parameters:
3861  *      ip:             the "in_core" copy of the inode
3862  *      bp:             the buffer containing the inode block
3863  *      waitfor:        nonzero => update must be allowed
3864  */
3865 void 
3866 softdep_update_inodeblock(struct inode *ip, struct buf *bp,
3867                           int waitfor)
3868 {
3869         struct inodedep *inodedep;
3870         struct worklist *wk;
3871         struct buf *ibp;
3872         int error, gotit;
3873
3874         /*
3875          * If the effective link count is not equal to the actual link
3876          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3877          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3878          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3879          * to track.
3880          */
3881         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3882         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3883                 FREE_LOCK(&lk);
3884                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3885                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3886                 return;
3887         }
3888         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3889                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3890         }
3891         /*
3892          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3893          * changes cannot occur until this inode has been written.
3894          */
3895         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3896         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3897                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &inodedep->id_list);
3898         /*
3899          * Any new dependencies associated with the incore inode must 
3900          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3901          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3902          * allocdirects that are completed by the merger.
3903          */
3904         merge_inode_lists(inodedep);
3905         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3906                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3907         /*
3908          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3909          * operations dependent on the inode being written to disk
3910          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3911          * processed when the buffer I/O completes.
3912          */
3913         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3914                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3915                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3916         }
3917         /*
3918          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3919          * that allocates them have been written (indicated by
3920          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3921          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3922          * to be written so that the update can be done.
3923          */
3924         if (waitfor == 0) {
3925                 FREE_LOCK(&lk);
3926                 return;
3927         }
3928 retry:
3929         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0) {
3930                 FREE_LOCK(&lk);
3931                 return;
3932         }
3933         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3934         if (gotit == 0) {
3935                 if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
3936                         goto retry;
3937                 FREE_LOCK(&lk);
3938                 return;
3939         }
3940         ibp = inodedep->id_buf;
3941         FREE_LOCK(&lk);
3942         if ((error = bwrite(ibp)) != 0)
3943                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3944 }
3945
3946 /*
3947  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3948  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3949  * with splbio interrupts blocked.
3950  */
3951 static void
3952 merge_inode_lists(struct inodedep *inodedep)
3953 {
3954         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3955
3956         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3957         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3958                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3959                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3960                         continue;
3961                 }
3962                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3963                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3964                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3965                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3966                             listadp);
3967                         listadp = newadp;
3968                 }
3969                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3970         }
3971         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3972                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3973                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3974         }
3975 }
3976
3977 /*
3978  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3979  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3980  *
3981  * bioops callback - hold io_token
3982  *
3983  * Parameters:
3984  *      vp:     the "in_core" copy of the inode
3985  */
3986 static int
3987 softdep_fsync(struct vnode *vp)
3988 {
3989         struct inodedep *inodedep;
3990         struct pagedep *pagedep;
3991         struct worklist *wk;
3992         struct diradd *dap;
3993         struct mount *mnt;
3994         struct vnode *pvp;
3995         struct inode *ip;
3996         struct buf *bp;
3997         struct fs *fs;
3998         int error, flushparent;
3999         ino_t parentino;
4000         ufs_lbn_t lbn;
4001
4002         /*
4003          * Move check from original kernel code, possibly not needed any
4004          * more with the per-mount bioops.
4005          */
4006         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4007                 return (0);
4008
4009         ip = VTOI(vp);
4010         fs = ip->i_fs;
4011         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4012         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4013                 FREE_LOCK(&lk);
4014                 return (0);
4015         }
4016         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4017             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4018             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4019             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4020                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4021         }
4022         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4023                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4024                         break;
4025                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4026                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4027                             TYPENAME(wk->wk_type));
4028                 }
4029                 dap = WK_DIRADD(wk);
4030                 /*
4031                  * Flush our parent if this directory entry
4032                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4033                  */
4034                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4035                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4036                 else
4037                         pagedep = dap->da_pagedep;
4038                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4039                 parentino = pagedep->pd_ino;
4040                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4041                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4042                         panic("softdep_fsync: dirty");
4043                 }
4044                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4045                 /*
4046                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4047                  * then we will not be able to release and recover the
4048                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4049                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4050                  * not now, but then the user was not asking to have it
4051                  * written, so we are not breaking any promises.
4052                  */
4053                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4054                         break;
4055                 /*
4056                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4057                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4058                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4059                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4060                  * ufs_lookup for details on possible races.
4061                  */
4062                 FREE_LOCK(&lk);
4063                 vn_unlock(vp);
4064                 error = VFS_VGET(mnt, NULL, parentino, &pvp);
4065                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4066                 if (error != 0) {
4067                         return (error);
4068                 }
4069                 if (flushparent) {
4070                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0) {
4071                                 vput(pvp);
4072                                 return (error);
4073                         }
4074                 }
4075                 /*
4076                  * Flush directory page containing the inode's name.
4077                  */
4078                 error = bread(pvp, lblktodoff(fs, lbn), blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4079                 if (error == 0)
4080                         error = bwrite(bp);
4081                 vput(pvp);
4082                 if (error != 0) {
4083                         return (error);
4084                 }
4085                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4086                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4087                         break;
4088         }
4089         FREE_LOCK(&lk);
4090         return (0);
4091 }
4092
4093 /*
4094  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4095  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4096  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4097  */
4098 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4099
4100 void
4101 softdep_fsync_mountdev(struct vnode *vp)
4102 {
4103         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4104                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4105         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4106         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
4107         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
4108                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4109         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
4110         drain_output(vp, 1);
4111         FREE_LOCK(&lk);
4112 }
4113
4114 static int
4115 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4116 {
4117         struct worklist *wk;
4118         struct vnode *vp = data;
4119
4120         /* 
4121          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4122          */
4123         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4124                 return(0);
4125         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4126                 BUF_UNLOCK(bp);
4127                 kprintf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4128                 return(0);
4129         }
4130         /*
4131          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4132          * dependencies.
4133          */
4134         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4135             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP) {
4136                 BUF_UNLOCK(bp);
4137                 return(0);
4138         }
4139         bremfree(bp);
4140         FREE_LOCK(&lk);
4141         (void) bawrite(bp);
4142         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4143         return(0);
4144 }
4145
4146 /*
4147  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4148  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4149  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4150  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4151  */
4152 struct softdep_sync_metadata_info {
4153         struct vnode *vp;
4154         int waitfor;
4155 };
4156
4157 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4158
4159 int
4160 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4161 {
4162         struct softdep_sync_metadata_info info;
4163         int error, waitfor;
4164
4165         /*
4166          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4167          * that is doing soft dependency processing.
4168          */
4169         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4170                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4171                         return (0);
4172         } else
4173                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4174                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4175                         return (0);
4176         /*
4177          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4178          */
4179         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4180         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4181                 FREE_LOCK(&lk);
4182                 return (error);
4183         }
4184         /*
4185          * For most files, the only metadata dependencies are the
4186          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4187          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4188          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4189          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4190          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4191          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4192          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4193          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4194          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4195          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4196          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4197          * usual case we will be blocking against a write that we
4198          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4199          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4200          */
4201         waitfor = MNT_NOWAIT;
4202 top:
4203         /*
4204          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4205          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4206          */
4207         drain_output(vp, 1);
4208
4209         info.vp = vp;
4210         info.waitfor = waitfor;
4211         lwkt_gettoken(&vp->v_token);
4212         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
4213                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4214         lwkt_reltoken(&vp->v_token);
4215         if (error < 0) {
4216                 FREE_LOCK(&lk);
4217                 return(-error); /* error code */
4218         }
4219
4220         /*
4221          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4222          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4223          */
4224         if (waitfor & MNT_NOWAIT) {
4225                 waitfor = MNT_WAIT;
4226                 FREE_LOCK(&lk);
4227                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4228                 goto top;
4229         }
4230
4231         /*
4232          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4233          * then we are done. For certain directories and block
4234          * devices, we may need to do further work.
4235          *
4236          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4237          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4238          */
4239         drain_output(vp, 1);
4240         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4241                 FREE_LOCK(&lk);
4242                 return (0);
4243         }
4244
4245         FREE_LOCK(&lk);
4246         /*
4247          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4248          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4249          * partially written files have been written to disk. The only easy
4250          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4251          * this happens rarely).
4252          */
4253         if (vn_isdisk(vp, NULL) && 
4254             vp->v_rdev &&
4255             vp->v_rdev->si_mountpoint && !vn_islocked(vp) &&
4256             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT)) != 0)
4257                 return (error);
4258         return (0);
4259 }
4260
4261 static int
4262 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4263 {
4264         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4265         struct pagedep *pagedep;
4266         struct allocdirect *adp;
4267         struct allocindir *aip;
4268         struct worklist *wk;
4269         struct buf *nbp;
4270         int error;
4271         int i;
4272
4273         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4274                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4275                 return (1);
4276         }
4277         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4278                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4279                 BUF_UNLOCK(bp);
4280                 return(1);
4281         }
4282
4283         /*
4284          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4285          * will disappear.
4286          */
4287         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4288                 switch (wk->wk_type) {
4289
4290                 case D_ALLOCDIRECT:
4291                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4292                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4293                                 break;
4294                         nbp = adp->ad_buf;
4295                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4296                                 break;
4297                         FREE_LOCK(&lk);
4298                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4299                                 bawrite(nbp);
4300                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4301                                 bawrite(bp);
4302                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4303                                 return (-error);
4304                         }
4305                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4306                         break;
4307
4308                 case D_ALLOCINDIR:
4309                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4310                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4311                                 break;
4312                         nbp = aip->ai_buf;
4313                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4314                                 break;
4315                         FREE_LOCK(&lk);
4316                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4317                                 bawrite(nbp);
4318                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4319                                 bawrite(bp);
4320                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4321                                 return (-error);
4322                         }
4323                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4324                         break;
4325
4326                 case D_INDIRDEP:
4327                 restart:
4328
4329                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4330                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4331                                         continue;
4332                                 nbp = aip->ai_buf;
4333                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4334                                         goto restart;
4335                                 FREE_LOCK(&lk);
4336                                 if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4337                                         bawrite(bp);
4338                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4339                                         return (-error);
4340                                 }
4341                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4342                                 goto restart;
4343                         }
4344                         break;
4345
4346                 case D_INODEDEP:
4347                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4348                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4349                                 FREE_LOCK(&lk);
4350                                 bawrite(bp);
4351                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4352                                 return (-error);
4353                         }
4354                         break;
4355
4356                 case D_PAGEDEP:
4357                         /*
4358                          * We are trying to sync a directory that may
4359                          * have dependencies on both its own metadata
4360                          * and/or dependencies on the inodes of any
4361                          * recently allocated files. We walk its diradd
4362                          * lists pushing out the associated inode.
4363                          */
4364                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4365                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4366                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == NULL)
4367                                         continue;
4368                                 if ((error =
4369                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4370                                                 pagedep->pd_mnt,
4371                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4372                                         FREE_LOCK(&lk);
4373                                         bawrite(bp);
4374                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4375                                         return (-error);
4376                                 }
4377                         }
4378                         break;
4379
4380                 case D_MKDIR:
4381                         /*
4382                          * This case should never happen if the vnode has
4383                          * been properly sync'ed. However, if this function
4384                          * is used at a place where the vnode has not yet
4385                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4386                          * rather than panic, just flush it.
4387                          */
4388                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4389                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4390                                 break;
4391                         FREE_LOCK(&lk);
4392                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4393                                 bawrite(nbp);
4394                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4395                                 bawrite(bp);
4396                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4397                                 return (-error);
4398                         }
4399                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4400                         break;
4401
4402                 case D_BMSAFEMAP:
4403                         /*
4404                          * This case should never happen if the vnode has
4405                          * been properly sync'ed. However, if this function
4406                          * is used at a place where the vnode has not yet
4407                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4408                          * rather than panic, just flush it.
4409                          *
4410                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4411                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4412                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4413                          */
4414                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4415                         if (nbp == bp)
4416                                 break;
4417                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4418                                 break;
4419                         FREE_LOCK(&lk);
4420                         if (info->waitfor & MNT_NOWAIT) {
4421                                 bawrite(nbp);
4422                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4423                                 bawrite(bp);
4424                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4425                                 return (-error);
4426                         }
4427                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4428                         break;
4429
4430                 default:
4431                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4432                             TYPENAME(wk->wk_type));
4433                         /* NOTREACHED */
4434                 }
4435         }
4436         FREE_LOCK(&lk);
4437         bawrite(bp);
4438         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4439         return(0);
4440 }
4441
4442 /*
4443  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4444  * Called with splbio blocked.
4445  */
4446 static int
4447 flush_inodedep_deps(struct fs *fs, ino_t ino)
4448 {
4449         struct inodedep *inodedep;
4450         struct allocdirect *adp;
4451         int error, waitfor;
4452         struct buf *bp;
4453
4454         /*
4455          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4456          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4457          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4458          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4459          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4460          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4461          * usual case we will be blocking against a write that we
4462          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4463          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4464          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4465          * any pending I/O to complete.
4466          */
4467         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4468                 FREE_LOCK(&lk);
4469                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4470                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4471                         return (0);
4472                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4473                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4474                                 continue;
4475                         bp = adp->ad_buf;
4476                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4477                                 if (waitfor & MNT_NOWAIT)
4478                                         continue;
4479                                 break;
4480                         }
4481                         FREE_LOCK(&lk);
4482                         if (waitfor & MNT_NOWAIT) {
4483                                 bawrite(bp);
4484                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4485                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4486                                 return (error);
4487                         }
4488                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4489                         break;
4490                 }
4491                 if (adp != NULL)
4492                         continue;
4493                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4494                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4495                                 continue;
4496                         bp = adp->ad_buf;
4497                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4498                                 if (waitfor & MNT_NOWAIT)
4499                                         continue;
4500                                 break;
4501                         }
4502                         FREE_LOCK(&lk);
4503                         if (waitfor & MNT_NOWAIT) {
4504                                 bawrite(bp);
4505                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4506                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4507                                 return (error);
4508                         }
4509                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4510                         break;
4511                 }
4512                 if (adp != NULL)
4513                         continue;
4514                 /*
4515                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4516                  */
4517                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4518                         break;
4519                 waitfor = MNT_WAIT;
4520         }
4521         /*
4522          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4523          */
4524         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4525                 (void) free_inodedep(inodedep);
4526         return (0);
4527 }
4528
4529 /*
4530  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4531  * Called with splbio blocked.
4532  */
4533 static int
4534 flush_pagedep_deps(struct vnode *pvp, struct mount *mp,
4535                    struct diraddhd *diraddhdp)
4536 {
4537         struct inodedep *inodedep;
4538         struct ufsmount *ump;
4539         struct diradd *dap;
4540         struct worklist *wk;
4541         struct vnode *vp;
4542         int gotit, error = 0;
4543         struct buf *bp;
4544         ino_t inum;
4545
4546         ump = VFSTOUFS(mp);
4547         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4548                 /*
4549                  * Flush ourselves if this directory entry
4550                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4551                  */
4552                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4553                         FREE_LOCK(&lk);
4554                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0)
4555                                 break;
4556                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4557                         /*
4558                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4559                          */
4560                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4561                                 continue;
4562                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4563                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4564                         }
4565                 }
4566                 /*
4567                  * A newly allocated directory must have its "." and
4568                  * ".." entries written out before its name can be
4569                  * committed in its parent. We do not want or need
4570                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4571                  * that may end up here again, once for each directory
4572                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4573                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4574                  * because the first call may choose to defer blocks
4575                  * that still have dependencies, but deferral will
4576                  * happen at most once.
4577                  */
4578                 inum = dap->da_newinum;
4579                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4580                         FREE_LOCK(&lk);
4581                         if ((error = VFS_VGET(mp, NULL, inum, &vp)) != 0)
4582                                 break;
4583                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0)) ||
4584                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0))) {
4585                                 vput(vp);
4586                                 break;
4587                         }
4588                         drain_output(vp, 0);
4589                         /*
4590                          * If first block is still dirty with a D_MKDIR
4591                          * dependency then it needs to be written now.
4592                          */
4593                         error = 0;
4594                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4595                         bp = findblk(vp, 0, FINDBLK_TEST);
4596                         if (bp == NULL) {
4597                                 FREE_LOCK(&lk);
4598                                 goto mkdir_body_continue;
4599                         }
4600                         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
4601                                 if (wk->wk_type == D_MKDIR) {
4602                                         gotit = getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT);
4603                                         FREE_LOCK(&lk);
4604                                         if (gotit && (error = bwrite(bp)) != 0)
4605                                                 goto mkdir_body_continue;
4606                                         break;
4607                                 }
4608                         if (wk == NULL)
4609                                 FREE_LOCK(&lk);
4610                 mkdir_body_continue:
4611                         vput(vp);
4612                         /* Flushing of first block failed. */
4613                         if (error)
4614                                 break;
4615                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4616                         /*
4617                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4618                          */
4619                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4620                                 continue;
4621                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4622                                 panic("flush_pagedep_deps: %p MKDIR_BODY", dap);
4623                         }
4624                 }
4625                 /*
4626                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4627                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4628                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4629                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4630                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4631                  * the time of the reference count change. So we need only
4632                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4633                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4634                  */
4635 retry_lookup:
4636                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4637                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4638                 }
4639                 /*
4640                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4641                  * push them to disk.
4642                  */
4643                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4644                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4645                         if (gotit == 0)
4646                                 goto retry_lookup;
4647                         FREE_LOCK(&lk);
4648                         if (gotit && (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4649                                 break;
4650                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4651                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4652                                 continue;
4653                 }
4654                 /*
4655                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4656                  * to be written, push it to disk.
4657                  */
4658                 FREE_LOCK(&lk);
4659                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4660                         fsbtodoff(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4661                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4662                         break;
4663                 if ((error = bwrite(bp)) != 0)
4664                         break;
4665                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4666                 /*
4667                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4668                  * then something is seriously wrong.
4669                  */
4670                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4671                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4672                 }
4673         }
4674         if (error)
4675                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4676         return (error);
4677 }
4678
4679 /*
4680  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4681  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4682  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4683  * the offending operations to fall back to running synchronously
4684  * until the memory load returns to a reasonable level.
4685  */
4686 int
4687 softdep_slowdown(struct vnode *vp)
4688 {
4689         int max_softdeps_hard;
4690
4691         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4692         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4693             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4694                 return (0);
4695         stat_sync_limit_hit += 1;
4696         return (1);
4697 }
4698
4699 /*
4700  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4701  * down and speed up the I/O processing.
4702  */
4703 static int
4704 request_cleanup(int resource)
4705 {
4706         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4707
4708         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
4709
4710         /*
4711          * We never hold up the filesystem syncer process.
4712          */
4713         if (td == filesys_syncer)
4714                 return (0);
4715         /*
4716          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4717          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4718          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4719          * handle any remove requests that might block on a locked
4720          * inode as that could lead to deadlock.
4721          */
4722         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4723                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4724                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4725                 stat_worklist_push += 2;
4726                 return(1);
4727         }
4728
4729         /*
4730          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4731          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4732          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4733          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4734          * here, but we probably hold an inode locked at this point and 
4735          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4736          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4737          * the cleanup for us.
4738          */
4739         switch (resource) {
4740
4741         case FLUSH_INODES:
4742                 stat_ino_limit_push += 1;
4743                 req_clear_inodedeps += 1;
4744                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4745                 break;
4746
4747         case FLUSH_REMOVE:
4748                 stat_blk_limit_push += 1;
4749                 req_clear_remove += 1;
4750                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4751                 break;
4752
4753         default:
4754                 panic("request_cleanup: unknown type");
4755         }
4756         /*
4757          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4758          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4759          */
4760         lksleep(&proc_waiting, &lk, 0, "softupdate", 
4761                 tickdelay > 2 ? tickdelay : 2);
4762         return (1);
4763 }
4764
4765 /*
4766  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4767  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4768  */
4769 static void
4770 clear_remove(struct thread *td)
4771 {
4772         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4773         struct pagedep *pagedep;
4774         static int next = 0;
4775         struct mount *mp;
4776         struct vnode *vp;
4777         int error, cnt;
4778         ino_t ino;
4779
4780         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4781         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4782                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4783                 if (next >= pagedep_hash)
4784                         next = 0;
4785                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4786                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4787                                 continue;
4788                         mp = pagedep->pd_mnt;
4789                         ino = pagedep->pd_ino;
4790                         FREE_LOCK(&lk);
4791                         if ((error = VFS_VGET(mp, NULL, ino, &vp)) != 0) {
4792                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4793                                 return;
4794                         }
4795                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0)))
4796                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4797                         drain_output(vp, 0);
4798                         vput(vp);
4799                         return;
4800                 }
4801         }
4802         FREE_LOCK(&lk);
4803 }
4804
4805 /*
4806  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4807  * the number of inodedep dependency structures.
4808  */
4809 struct clear_inodedeps_info {
4810         struct fs *fs;
4811         struct mount *mp;
4812 };
4813
4814 static int
4815 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4816 {
4817         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4818
4819         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4820                 info->mp = mp;
4821                 return(-1);
4822         }
4823         return(0);
4824 }
4825
4826 static void
4827 clear_inodedeps(struct thread *td)
4828 {
4829         struct clear_inodedeps_info info;
4830         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4831         struct inodedep *inodedep;
4832         static int next = 0;
4833         struct vnode *vp;
4834         struct fs *fs;
4835         int error, cnt;
4836         ino_t firstino, lastino, ino;
4837
4838         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4839         /*
4840          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4841          * We will then gather up all the inodes in its block 
4842          * that have dependencies and flush them out.
4843          */
4844         inodedep = NULL;        /* avoid gcc warnings */
4845         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4846                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4847                 if (next >= inodedep_hash)
4848                         next = 0;
4849                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4850                         break;
4851         }
4852         if (inodedep == NULL) {
4853                 FREE_LOCK(&lk);
4854                 return;
4855         }
4856         /*
4857          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4858          */
4859         fs = inodedep->id_fs;
4860         info.mp = NULL;
4861         info.fs = fs;
4862         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback, 
4863                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4864         /*
4865          * Find the last inode in the block with dependencies.
4866          */
4867         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4868         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4869                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4870                         break;
4871         /*
4872          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4873          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4874          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4875          */
4876         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4877                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4878                         continue;
4879                 FREE_LOCK(&lk);
4880                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, NULL, ino, &vp)) != 0) {
4881                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4882                         return;
4883                 }
4884                 if (ino == lastino) {
4885                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, 0)))
4886                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4887                 } else {
4888                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, 0)))
4889                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4890                         drain_output(vp, 0);
4891                 }
4892                 vput(vp);
4893                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4894         }
4895         FREE_LOCK(&lk);
4896 }
4897
4898 /*
4899  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4900  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4901  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4902  *
4903  * bioops callback - hold io_token
4904  */
4905 static int
4906 softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int wantcount)
4907 {
4908         struct worklist *wk;
4909         struct inodedep *inodedep;
4910         struct indirdep *indirdep;
4911         struct allocindir *aip;
4912         struct pagedep *pagedep;
4913         struct diradd *dap;
4914         int i, retval;
4915
4916         retval = 0;
4917         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4918
4919         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4920                 switch (wk->wk_type) {
4921
4922                 case D_INODEDEP:
4923                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4924                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4925                                 /* bitmap allocation dependency */
4926                                 retval += 1;
4927                                 if (!wantcount)
4928                                         goto out;
4929                         }
4930                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4931                                 /* direct block pointer dependency */
4932                                 retval += 1;
4933                                 if (!wantcount)
4934                                         goto out;
4935                         }
4936                         continue;
4937
4938                 case D_INDIRDEP:
4939                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4940
4941                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4942                                 /* indirect block pointer dependency */
4943                                 retval += 1;
4944                                 if (!wantcount)
4945                                         goto out;
4946                         }
4947                         continue;
4948
4949                 case D_PAGEDEP:
4950                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4951                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4952
4953                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4954                                         /* directory entry dependency */
4955                                         retval += 1;
4956                                         if (!wantcount)
4957                                                 goto out;
4958                                 }
4959                         }
4960                         continue;
4961
4962                 case D_BMSAFEMAP:
4963                 case D_ALLOCDIRECT:
4964                 case D_ALLOCINDIR:
4965                 case D_MKDIR:
4966                         /* never a dependency on these blocks */
4967                         continue;
4968
4969                 default:
4970                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4971                             TYPENAME(wk->wk_type));
4972                         /* NOTREACHED */
4973                 }
4974         }
4975 out:
4976         FREE_LOCK(&lk);
4977
4978         return retval;
4979 }
4980
4981 /*
4982  * Acquire exclusive access to a buffer. Requires softdep lock
4983  * to be held on entry. If waitfor is MNT_WAIT, may release/reacquire
4984  * softdep lock.
4985  *
4986  * Returns 1 if the buffer was locked, 0 if it was not locked or
4987  * if we had to block.
4988  *
4989  * NOTE!  In order to return 1 we must acquire the buffer lock prior
4990  *        to any release of &lk.  Once we release &lk it's all over.
4991  *        We may still have to block on the (type-stable) bp in that
4992  *        case, but we must then unlock it and return 0.
4993  */
4994 static int
4995 getdirtybuf(struct buf **bpp, int waitfor)
4996 {
4997         struct buf *bp;
4998         int error;
4999
5000         /*
5001          * If the contents of *bpp is NULL the caller presumably lost a race.
5002          */
5003         bp = *bpp;
5004         if (bp == NULL)
5005                 return (0);
5006
5007         /*
5008          * Try to obtain the buffer lock without deadlocking on &lk.
5009          */
5010         KKASSERT(lock_held(&lk) > 0);
5011         error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT);
5012         if (error == 0) {
5013                 /*
5014                  * If the buffer is no longer dirty the OS already wrote it
5015                  * out, return failure.
5016                  */
5017                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5018                         BUF_UNLOCK(bp);
5019                         return (0);
5020                 }
5021
5022                 /*
5023                  * Finish nominal buffer locking sequence return success.
5024                  */
5025                 bremfree(bp);
5026                 return (1);
5027         }
5028
5029         /*
5030          * Failure case.
5031          *
5032          * If we are not being asked to wait, return 0 immediately.
5033          */
5034         if (waitfor != MNT_WAIT)
5035                 return (0);
5036
5037         /*
5038          * Once we release the softdep lock we can never return success,
5039          * but we still have to block on the type-stable buf for the caller
5040          * to be able to retry without livelocking the system.
5041          *
5042          * The caller will normally retry in this case.
5043          */
5044         FREE_LOCK(&lk);
5045         error = BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL);
5046         ACQUIRE_LOCK(&lk);
5047         if (error == 0)
5048                 BUF_UNLOCK(bp);
5049         return (0);
5050 }
5051
5052 /*
5053  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5054  * Must be called with vnode locked.
5055  */
5056 static void
5057 drain_output(struct vnode *vp, int islocked)
5058 {
5059
5060         if (!islocked)
5061                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5062         while (bio_track_active(&vp->v_track_write)) {
5063                 FREE_LOCK(&lk);
5064                 bio_track_wait(&vp->v_track_write, 0, 0);
5065                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5066         }
5067         if (!islocked)
5068                 FREE_LOCK(&lk);
5069 }
5070
5071 /*
5072  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5073  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5074  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5075  *
5076  * bioops callback - hold io_token
5077  */ 
5078 static void
5079 softdep_deallocate_dependencies(struct buf *bp)
5080 {
5081         /* nothing to do, mp lock not needed */
5082         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5083                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5084         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5085         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5086 }
5087
5088 /*
5089  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5090  */
5091 void
5092 softdep_error(char *func, int error)
5093 {
5094         /* XXX should do something better! */
5095         kprintf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5096 }