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  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c,v 1.24 2005/06/06 15:09:38 drhodus Exp $
  41  */
  42
  43 /*
  44  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
  45  */
  46 #ifndef DIAGNOSTIC
  47 #define DIAGNOSTIC
  48 #endif
  49 #ifndef DEBUG
  50 #define DEBUG
  51 #endif
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/buf.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/syslog.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/buf2.h>
  64 #include "dir.h"
  65 #include "quota.h"
  66 #include "inode.h"
  67 #include "ufsmount.h"
  68 #include "fs.h"
  69 #include "softdep.h"
  70 #include "ffs_extern.h"
  71 #include "ufs_extern.h"
  72
  73 #include <sys/thread2.h>
  74
  75 /*
  76  * These definitions need to be adapted to the system to which
  77  * this file is being ported.
  78  */
  79 /*
  80  * malloc types defined for the softdep system.
  81  */
  82 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  83 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  84 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  85 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  86 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  87 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  88 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  89 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  90 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  91 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  92 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  93 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  94 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  95
  96 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  97
  98 #define D_PAGEDEP       0
  99 #define D_INODEDEP      1
 100 #define D_NEWBLK        2
 101 #define D_BMSAFEMAP     3
 102 #define D_ALLOCDIRECT   4
 103 #define D_INDIRDEP      5
 104 #define D_ALLOCINDIR    6
 105 #define D_FREEFRAG      7
 106 #define D_FREEBLKS      8
 107 #define D_FREEFILE      9
 108 #define D_DIRADD        10
 109 #define D_MKDIR         11
 110 #define D_DIRREM        12
 111 #define D_LAST          D_DIRREM
 112
 113 /*
 114  * translate from workitem type to memory type
 115  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 116  */
 117 static struct malloc_type *memtype[] = {
 118         M_PAGEDEP,
 119         M_INODEDEP,
 120         M_NEWBLK,
 121         M_BMSAFEMAP,
 122         M_ALLOCDIRECT,
 123         M_INDIRDEP,
 124         M_ALLOCINDIR,
 125         M_FREEFRAG,
 126         M_FREEBLKS,
 127         M_FREEFILE,
 128         M_DIRADD,
 129         M_MKDIR,
 130         M_DIRREM
 131 };
 132
 133 #define DtoM(type) (memtype[type])
 134
 135 /*
 136  * Names of malloc types.
 137  */
 138 #define TYPENAME(type)  \
 139         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 140 /*
 141  * End system adaptaion definitions.
 142  */
 143
 144 /*
 145  * Internal function prototypes.
 146  */
 147 static  void softdep_error(char *, int);
 148 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 149 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 150 static  void clear_remove(struct thread *);
 151 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 152 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 153             struct diraddhd *);
 154 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 155 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 156 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 157 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 158 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 159 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 160 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 161 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 162 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 163 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 164 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 165 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 166             struct inode *, int, struct dirrem **);
 167 static  void free_diradd(struct diradd *);
 168 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 169 static  int indir_trunc (struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
 170             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  void pause_timer(void *);
 193 static  int request_cleanup(int, int);
 194 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 195 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 196
 197 /*
 198  * Exported softdep operations.
 199  */
 200 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 201 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 202 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 203 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 204 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 205 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 206 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 207
 208 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 209         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 210         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 211         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 212         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 213         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 214         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 215         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 216 };
 217
 218 /*
 219  * Locking primitives.
 220  *
 221  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 222  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 223  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 224  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 225  *
 226  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 227  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 228  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 229  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 230  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 231  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 232  */
 233 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 234 static struct lockit {
 235 } lk = { 0 };
 236 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter();
 237 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit();
 238
 239 #else /* DEBUG */
 240 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 241 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 242 static struct lockit {
 243         int     lkt_spl;
 244         struct thread *lkt_held;
 245 } lk = { 0, NOHOLDER };
 246 static int lockcnt;
 247
 248 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 249 static  void free_lock(struct lockit *);
 250 void    softdep_panic(char *);
 251
 252 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 253 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 254
 255 static void
 256 acquire_lock(lk)
 257         struct lockit *lk;
 258 {
 259         thread_t holder;
 260
 261         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 262                 holder = lk->lkt_held;
 263                 FREE_LOCK(lk);
 264                 if (holder == curthread)
 265                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 266                 else
 267                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 268         }
 269         crit_enter();
 270         lk->lkt_held = curthread;
 271         lockcnt++;
 272 }
 273
 274 static void
 275 free_lock(lk)
 276         struct lockit *lk;
 277 {
 278
 279         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 280                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 281         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 282         crit_exit();
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Function to release soft updates lock and panic.
 287  */
 288 void
 289 softdep_panic(msg)
 290         char *msg;
 291 {
 292
 293         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 294                 FREE_LOCK(&lk);
 295         panic(msg);
 296 }
 297 #endif /* DEBUG */
 298
 299 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 300             const char *, int);
 301
 302 /*
 303  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 304  * not get lost if some other process uses the lock while we
 305  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 306  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 307  * below enumerates the available set of operations.
 308  */
 309 #define UNKNOWN         0
 310 #define SLEEP           1
 311 #define LOCKBUF         2
 312
 313 static int
 314 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 315         struct lockit *lk;
 316         int op;
 317         void *ident;
 318         int flags;
 319         const char *wmesg;
 320         int timo;
 321 {
 322         thread_t holder;
 323         int s, retval;
 324
 325         s = lk->lkt_spl;
 326 #       ifdef DEBUG
 327         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 328                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 329         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 330 #       endif /* DEBUG */
 331         switch (op) {
 332         case SLEEP:
 333                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 334                 break;
 335         case LOCKBUF:
 336                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 337                 break;
 338         default:
 339                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 340         }
 341 #       ifdef DEBUG
 342         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 343                 holder = lk->lkt_held;
 344                 FREE_LOCK(lk);
 345                 if (holder == curthread)
 346                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 347                 else
 348                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 349         }
 350         lk->lkt_held = curthread;
 351         lockcnt++;
 352 #       endif /* DEBUG */
 353         lk->lkt_spl = s;
 354         return (retval);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Place holder for real semaphores.
 359  */
 360 struct sema {
 361         int     value;
 362         thread_t holder;
 363         char    *name;
 364         int     prio;
 365         int     timo;
 366 };
 367 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 368 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 369 static  void sema_release(struct sema *);
 370
 371 static void
 372 sema_init(semap, name, prio, timo)
 373         struct sema *semap;
 374         char *name;
 375         int prio, timo;
 376 {
 377
 378         semap->holder = NOHOLDER;
 379         semap->value = 0;
 380         semap->name = name;
 381         semap->prio = prio;
 382         semap->timo = timo;
 383 }
 384
 385 static int
 386 sema_get(semap, interlock)
 387         struct sema *semap;
 388         struct lockit *interlock;
 389 {
 390
 391         if (semap->value++ > 0) {
 392                 if (interlock != NULL) {
 393                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 394                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 395                         FREE_LOCK(interlock);
 396                 } else {
 397                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 398                             semap->timo);
 399                 }
 400                 return (0);
 401         }
 402         semap->holder = curthread;
 403         if (interlock != NULL)
 404                 FREE_LOCK(interlock);
 405         return (1);
 406 }
 407
 408 static void
 409 sema_release(semap)
 410         struct sema *semap;
 411 {
 412
 413         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 414                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 415                         FREE_LOCK(&lk);
 416                 panic("sema_release: not held");
 417         }
 418         if (--semap->value > 0) {
 419                 semap->value = 0;
 420                 wakeup(semap);
 421         }
 422         semap->holder = NOHOLDER;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Worklist queue management.
 427  * These routines require that the lock be held.
 428  */
 429 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 430 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 431         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 432         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 433 } while (0)
 434 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 435         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 436         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 437 } while (0)
 438 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 439
 440 #else /* DEBUG */
 441 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 442 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 443 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 444
 445 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 446 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 447 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 448
 449 static void
 450 worklist_insert(head, item)
 451         struct workhead *head;
 452         struct worklist *item;
 453 {
 454
 455         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 456                 panic("worklist_insert: lock not held");
 457         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 458                 FREE_LOCK(&lk);
 459                 panic("worklist_insert: already on list");
 460         }
 461         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 462         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 463 }
 464
 465 static void
 466 worklist_remove(item)
 467         struct worklist *item;
 468 {
 469
 470         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 471                 panic("worklist_remove: lock not held");
 472         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 473                 FREE_LOCK(&lk);
 474                 panic("worklist_remove: not on list");
 475         }
 476         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 477         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 478 }
 479
 480 static void
 481 workitem_free(item, type)
 482         struct worklist *item;
 483         int type;
 484 {
 485
 486         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 487                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 488                         FREE_LOCK(&lk);
 489                 panic("workitem_free: still on list");
 490         }
 491         if (item->wk_type != type) {
 492                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 493                         FREE_LOCK(&lk);
 494                 panic("workitem_free: type mismatch");
 495         }
 496         FREE(item, DtoM(type));
 497 }
 498 #endif /* DEBUG */
 499
 500 /*
 501  * Workitem queue management
 502  */
 503 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 504 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 505 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 506 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 507 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 508 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 509 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 510 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 511 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 512 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 513 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 514 #define FLUSH_INODES    1
 515 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 516 #define FLUSH_REMOVE    2
 517 /*
 518  * runtime statistics
 519  */
 520 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 521 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 522 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 523 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 524 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 525 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 526 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 527 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 528 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 529 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 530 #ifdef DEBUG
 531 #include <vm/vm.h>
 532 #include <sys/sysctl.h>
 533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 544 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 545 #endif /* DEBUG */
 546
 547 /*
 548  * Add an item to the end of the work queue.
 549  * This routine requires that the lock be held.
 550  * This is the only routine that adds items to the list.
 551  * The following routine is the only one that removes items
 552  * and does so in order from first to last.
 553  */
 554 static void
 555 add_to_worklist(wk)
 556         struct worklist *wk;
 557 {
 558         static struct worklist *worklist_tail;
 559
 560         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 561                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 562                         FREE_LOCK(&lk);
 563                 panic("add_to_worklist: already on list");
 564         }
 565         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 566         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 567                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 568         else
 569                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 570         worklist_tail = wk;
 571         num_on_worklist += 1;
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 576  *
 577  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 578  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 579  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 580  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 581  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 582  */
 583 static int
 584 softdep_process_worklist(matchmnt)
 585         struct mount *matchmnt;
 586 {
 587         thread_t td = curthread;
 588         int matchcnt, loopcount;
 589         long starttime;
 590
 591         /*
 592          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 593          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 594          */
 595         filesys_syncer = td;
 596         matchcnt = 0;
 597
 598         /*
 599          * There is no danger of having multiple processes run this
 600          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 601          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 602          * related to its mount point that are in the list.
 603          */
 604         if (matchmnt == NULL) {
 605                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 606                         return(-1);
 607                 softdep_worklist_busy += 1;
 608         }
 609
 610         /*
 611          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 612          */
 613         if (req_clear_inodedeps) {
 614                 clear_inodedeps(td);
 615                 req_clear_inodedeps -= 1;
 616                 wakeup_one(&proc_waiting);
 617         }
 618         if (req_clear_remove) {
 619                 clear_remove(td);
 620                 req_clear_remove -= 1;
 621                 wakeup_one(&proc_waiting);
 622         }
 623         loopcount = 1;
 624         starttime = time_second;
 625         while (num_on_worklist > 0) {
 626                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 627
 628                 /*
 629                  * If a umount operation wants to run the worklist
 630                  * accurately, abort.
 631                  */
 632                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 633                         matchcnt = -1;
 634                         break;
 635                 }
 636
 637                 /*
 638                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 639                  */
 640                 if (req_clear_inodedeps) {
 641                         clear_inodedeps(td);
 642                         req_clear_inodedeps -= 1;
 643                         wakeup_one(&proc_waiting);
 644                 }
 645                 if (req_clear_remove) {
 646                         clear_remove(td);
 647                         req_clear_remove -= 1;
 648                         wakeup_one(&proc_waiting);
 649                 }
 650                 /*
 651                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 652                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 653                  */
 654                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 655                         bwillwrite();
 656                 /*
 657                  * Never allow processing to run for more than one
 658                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 659                  * excessively backlogged.
 660                  */
 661                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 662                         matchcnt = -1;
 663                         break;
 664                 }
 665         }
 666         if (matchmnt == NULL) {
 667                 --softdep_worklist_busy;
 668                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 669                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 670         }
 671         return (matchcnt);
 672 }
 673
 674 /*
 675  * Process one item on the worklist.
 676  */
 677 static int
 678 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 679         struct mount *matchmnt;
 680         int flags;
 681 {
 682         struct worklist *wk;
 683         struct dirrem *dirrem;
 684         struct fs *matchfs;
 685         struct vnode *vp;
 686         int matchcnt = 0;
 687
 688         matchfs = NULL;
 689         if (matchmnt != NULL)
 690                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 691         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 692         /*
 693          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 694          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 695          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 696          * vnodes are resident and locked.
 697          */
 698         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 699                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 700                         break;
 701                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 702                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 703                     dirrem->dm_oldinum);
 704                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
 705                         break;
 706         }
 707         if (wk == 0) {
 708                 FREE_LOCK(&lk);
 709                 return (0);
 710         }
 711         WORKLIST_REMOVE(wk);
 712         num_on_worklist -= 1;
 713         FREE_LOCK(&lk);
 714         switch (wk->wk_type) {
 715
 716         case D_DIRREM:
 717                 /* removal of a directory entry */
 718                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 719                         matchcnt += 1;
 720                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 721                 break;
 722
 723         case D_FREEBLKS:
 724                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 725                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 726                         matchcnt += 1;
 727                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 728                 break;
 729
 730         case D_FREEFRAG:
 731                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 732                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 733                         matchcnt += 1;
 734                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 735                 break;
 736
 737         case D_FREEFILE:
 738                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 739                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 740                         matchcnt += 1;
 741                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 742                 break;
 743
 744         default:
 745                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 746                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 747                 /* NOTREACHED */
 748         }
 749         return (matchcnt);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * Move dependencies from one buffer to another.
 754  */
 755 static void
 756 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 757         struct buf *oldbp;
 758         struct buf *newbp;
 759 {
 760         struct worklist *wk, *wktail;
 761
 762         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 763                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 764         wktail = 0;
 765         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 766         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 767                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 768                 if (wktail == 0)
 769                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 770                 else
 771                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 772                 wktail = wk;
 773         }
 774         FREE_LOCK(&lk);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 779  */
 780 int
 781 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
 782 {
 783         struct vnode *devvp;
 784         int error, loopcnt;
 785
 786         /*
 787          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 788          */
 789         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 790                 softdep_worklist_req += 1;
 791                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 792                 softdep_worklist_req -= 1;
 793         }
 794         softdep_worklist_busy = -1;
 795
 796         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
 797                 softdep_worklist_busy = 0;
 798                 if (softdep_worklist_req)
 799                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 800                 return (error);
 801         }
 802         /*
 803          * Alternately flush the block device associated with the mount
 804          * point and process any dependencies that the flushing
 805          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 806          * but we give it a few extra just to be sure.
 807          */
 808         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 809         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 810                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 811                         loopcnt--;
 812                         /*
 813                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 814                          * as part of the cleanup operations.
 815                          */
 816                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
 817                                 break;
 818                         /*
 819                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 820                          */
 821                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 822                                 break;
 823                 }
 824                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
 825                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
 826                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
 827                 if (error)
 828                         break;
 829         }
 830         softdep_worklist_busy = 0;
 831         if (softdep_worklist_req)
 832                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 833
 834         /*
 835          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 836          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 837          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 838          */
 839         if (loopcnt == 0) {
 840                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 841                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 842                 error = EBUSY;
 843         }
 844         return (error);
 845 }
 846
 847 /*
 848  * Structure hashing.
 849  *
 850  * There are three types of structures that can be looked up:
 851  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 852  *         and logical block.
 853  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 854  *      3) newblk structures identified by mount point and
 855  *         physical block number.
 856  *
 857  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 858  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 859  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 860  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 861  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 862  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 863  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 864  * their allocdirect or allocindir structure.
 865  *
 866  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 867  * an existing entry is not found.
 868  */
 869 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 870 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 871
 872 /*
 873  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 874  */
 875 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 876 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 877 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 878         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 879             pagedep_hash])
 880 static struct sema pagedep_in_progress;
 881
 882 /*
 883  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 884  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 885  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 886  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 887  */
 888 static int
 889 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 890         struct inode *ip;
 891         ufs_lbn_t lbn;
 892         int flags;
 893         struct pagedep **pagedeppp;
 894 {
 895         struct pagedep *pagedep;
 896         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 897         struct mount *mp;
 898         int i;
 899
 900 #ifdef DEBUG
 901         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 902                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 903 #endif
 904         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 905         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 906 top:
 907         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
 908                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
 909                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 910                     mp == pagedep->pd_mnt)
 911                         break;
 912         if (pagedep) {
 913                 *pagedeppp = pagedep;
 914                 return (1);
 915         }
 916         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 917                 *pagedeppp = NULL;
 918                 return (0);
 919         }
 920         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 921                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 922                 goto top;
 923         }
 924         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 925                 M_SOFTDEP_FLAGS);
 926         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
 927         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 928         pagedep->pd_mnt = mp;
 929         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 930         pagedep->pd_lbn = lbn;
 931         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 932         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 933         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 934                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 935         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 936         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 937         sema_release(&pagedep_in_progress);
 938         *pagedeppp = pagedep;
 939         return (0);
 940 }
 941
 942 /*
 943  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 944  */
 945 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 946 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 947 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 948 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 949       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 950 static struct sema inodedep_in_progress;
 951
 952 /*
 953  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 954  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 955  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 956  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 957  */
 958 static int
 959 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 960         struct fs *fs;
 961         ino_t inum;
 962         int flags;
 963         struct inodedep **inodedeppp;
 964 {
 965         struct inodedep *inodedep;
 966         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 967         int firsttry;
 968
 969 #ifdef DEBUG
 970         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 971                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 972 #endif
 973         firsttry = 1;
 974         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 975 top:
 976         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
 977                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 978                         break;
 979         if (inodedep) {
 980                 *inodedeppp = inodedep;
 981                 return (1);
 982         }
 983         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 984                 *inodedeppp = NULL;
 985                 return (0);
 986         }
 987         /*
 988          * If we are over our limit, try to improve the situation.
 989          */
 990         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
 991             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
 992             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
 993                 firsttry = 0;
 994                 goto top;
 995         }
 996         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
 997                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 998                 goto top;
 999         }
1000         num_inodedep += 1;
1001         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1002                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1003         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1004         inodedep->id_fs = fs;
1005         inodedep->id_ino = inum;
1006         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1007         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1008         inodedep->id_savedino = NULL;
1009         inodedep->id_savedsize = -1;
1010         inodedep->id_buf = NULL;
1011         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1013         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1014         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1015         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1016         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1017         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1018         sema_release(&inodedep_in_progress);
1019         *inodedeppp = inodedep;
1020         return (0);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Structures and routines associated with newblk caching.
1025  */
1026 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1027 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1028 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1029         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1030 static struct sema newblk_in_progress;
1031
1032 /*
1033  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1034  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1035  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1036  */
1037 static int
1038 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1039         struct fs *fs;
1040         ufs_daddr_t newblkno;
1041         int flags;
1042         struct newblk **newblkpp;
1043 {
1044         struct newblk *newblk;
1045         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1046
1047         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1048 top:
1049         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1050                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1051                         break;
1052         if (newblk) {
1053                 *newblkpp = newblk;
1054                 return (1);
1055         }
1056         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1057                 *newblkpp = NULL;
1058                 return (0);
1059         }
1060         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1061                 goto top;
1062         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1063                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1064         newblk->nb_state = 0;
1065         newblk->nb_fs = fs;
1066         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1067         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1068         sema_release(&newblk_in_progress);
1069         *newblkpp = newblk;
1070         return (0);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Executed during filesystem system initialization before
1075  * mounting any filesystems.
1076  */
1077 void
1078 softdep_initialize()
1079 {
1080         callout_init(&handle);
1081         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1082
1083         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1084         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1085         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1086                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1087         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1088             &pagedep_hash);
1089         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1090         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1091         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1092         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1093         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1098  * filesystem wishes to use it.
1099  */
1100 int
1101 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1102         struct vnode *devvp;
1103         struct mount *mp;
1104         struct fs *fs;
1105 {
1106         struct csum cstotal;
1107         struct cg *cgp;
1108         struct buf *bp;
1109         int error, cyl;
1110
1111         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1112         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1113         /*
1114          * When doing soft updates, the counters in the
1115          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1116          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1117          */
1118         if (fs->fs_clean != 0)
1119                 return (0);
1120         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1121         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1122                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1123                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1124                         brelse(bp);
1125                         return (error);
1126                 }
1127                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1128                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1129                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1130                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1131                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1132                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1133                 brelse(bp);
1134         }
1135 #ifdef DEBUG
1136         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1137                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1138 #endif
1139         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1140         return (0);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1145  *
1146  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1147  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1148  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1149  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1150  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1151  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1152  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1153  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1154  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1155  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1156  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1157  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1158  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1159  * allocation.
1160  *
1161  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1162  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1163  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1164  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1165  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1166  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1167  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1168  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1169  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1170  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1171  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1172  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1173  */
1174
1175 /*
1176  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1177  */
1178 void
1179 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1180         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1181         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1182         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1183 {
1184         struct inodedep *inodedep;
1185         struct bmsafemap *bmsafemap;
1186
1187         /*
1188          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1189          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1190          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1191          * the cylinder group map from which it was allocated.
1192          */
1193         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1194         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1195                 FREE_LOCK(&lk);
1196                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1197         }
1198         inodedep->id_buf = bp;
1199         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1200         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1201         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1202         FREE_LOCK(&lk);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Called just after updating the cylinder group block to
1207  * allocate block or fragment.
1208  */
1209 void
1210 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1211         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1212         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1213         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1214 {
1215         struct newblk *newblk;
1216         struct bmsafemap *bmsafemap;
1217
1218         /*
1219          * Create a dependency for the newly allocated block.
1220          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1221          * the cylinder group map from which it was allocated.
1222          */
1223         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1224                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1225         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1226         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1227         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1228         FREE_LOCK(&lk);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1233  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1234  * this routine is called and this routine must be called with
1235  * splbio interrupts blocked.
1236  */
1237 static struct bmsafemap *
1238 bmsafemap_lookup(bp)
1239         struct buf *bp;
1240 {
1241         struct bmsafemap *bmsafemap;
1242         struct worklist *wk;
1243
1244 #ifdef DEBUG
1245         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1246                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1247 #endif
1248         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1249                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1250                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1251         FREE_LOCK(&lk);
1252         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1253                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1254         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1255         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1256         bmsafemap->sm_buf = bp;
1257         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1259         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1260         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1261         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1262         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1263         return (bmsafemap);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Direct block allocation dependencies.
1268  *
1269  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1270  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1271  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1272  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1273  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1274  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1275  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1276  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1277  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1278  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1279  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1280  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1281  * procedures described later.
1282  *
1283  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1284  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1285  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1286  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1287  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1288  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1289  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1290  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1291  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1292  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1293  * unreferenced fragments.
1294  */
1295 void
1296 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1297         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1298         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1299         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1300         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1301         long newsize;           /* size of new block */
1302         long oldsize;           /* size of new block */
1303         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1304 {
1305         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1306         struct allocdirectlst *adphead;
1307         struct bmsafemap *bmsafemap;
1308         struct inodedep *inodedep;
1309         struct pagedep *pagedep;
1310         struct newblk *newblk;
1311
1312         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1313                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1314         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1315         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1316         adp->ad_lbn = lbn;
1317         adp->ad_newblkno = newblkno;
1318         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1319         adp->ad_newsize = newsize;
1320         adp->ad_oldsize = oldsize;
1321         adp->ad_state = ATTACHED;
1322         if (newblkno == oldblkno)
1323                 adp->ad_freefrag = NULL;
1324         else
1325                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1326
1327         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1328                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1329
1330         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1331         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1332         adp->ad_inodedep = inodedep;
1333
1334         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1335                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1336                 adp->ad_buf = NULL;
1337         } else {
1338                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1339                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1340                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1341                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1342         }
1343         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1344         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1345
1346         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1347         if (lbn >= NDADDR) {
1348                 /* allocating an indirect block */
1349                 if (oldblkno != 0) {
1350                         FREE_LOCK(&lk);
1351                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1352                 }
1353         } else {
1354                 /*
1355                  * Allocating a direct block.
1356                  *
1357                  * If we are allocating a directory block, then we must
1358                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1359                  * deletions.
1360                  */
1361                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1362                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1363                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1364         }
1365         /*
1366          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1367          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1368          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1369          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1370          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1371          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1372          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1373          * special case by checking against the last allocdirect in the
1374          * list before laboriously traversing the list looking for the
1375          * insertion point.
1376          */
1377         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1378         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1379         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1380                 /* insert at end of list */
1381                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1382                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1383                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1384                 FREE_LOCK(&lk);
1385                 return;
1386         }
1387         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1388                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1389                         break;
1390         }
1391         if (oldadp == NULL) {
1392                 FREE_LOCK(&lk);
1393                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1394         }
1395         /* insert in middle of list */
1396         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1397         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1398                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1399         FREE_LOCK(&lk);
1400 }
1401
1402 /*
1403  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1404  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1405  */
1406 static void
1407 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1408         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1409         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1410         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1411 {
1412         struct freefrag *freefrag;
1413
1414 #ifdef DEBUG
1415         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1416                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1417 #endif
1418         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1419             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1420             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1421                 FREE_LOCK(&lk);
1422                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1423                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1424                     NDADDR);
1425         }
1426         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1427         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1428         /*
1429          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1430          * previously had a block allocated, then the new dependency
1431          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1432          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1433          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1434          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1435          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1436          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1437          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1438          * arises when the new block is an extension of the old block.
1439          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1440          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1441          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1442          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1443          */
1444         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1445                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1446                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1447                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1448         }
1449         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1454  */
1455 static struct freefrag *
1456 newfreefrag(ip, blkno, size)
1457         struct inode *ip;
1458         ufs_daddr_t blkno;
1459         long size;
1460 {
1461         struct freefrag *freefrag;
1462         struct fs *fs;
1463
1464         if (blkno == 0)
1465                 return (NULL);
1466         fs = ip->i_fs;
1467         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1468                 panic("newfreefrag: frag size");
1469         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1470                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1471         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1472         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1473         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1474         freefrag->ff_fs = fs;
1475         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1476         freefrag->ff_blkno = blkno;
1477         freefrag->ff_fragsize = size;
1478         return (freefrag);
1479 }
1480
1481 /*
1482  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1483  * file block allocation.
1484  */
1485 static void
1486 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1487         struct freefrag *freefrag;
1488 {
1489         struct inode tip;
1490
1491         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1492         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1493         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1494         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1495         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1496         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1497         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Indirect block allocation dependencies.
1502  *
1503  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1504  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1505  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1506  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1507  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1508  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1509  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1510  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1511  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1512  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1513  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1514  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1515  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1516  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1517  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1518  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1519  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1520  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1521  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1522  * pages and file metadata blocks.
1523  */
1524
1525 /*
1526  * Allocate a new allocindir structure.
1527  */
1528 static struct allocindir *
1529 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1530         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1531         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1532         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1533         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1534 {
1535         struct allocindir *aip;
1536
1537         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1538                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1539         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1540         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1541         aip->ai_state = ATTACHED;
1542         aip->ai_offset = ptrno;
1543         aip->ai_newblkno = newblkno;
1544         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1545         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1546         return (aip);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Called just before setting an indirect block pointer
1551  * to a newly allocated file page.
1552  */
1553 void
1554 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1555         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1556         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1557         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1558         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1559         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1560         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1561         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1562 {
1563         struct allocindir *aip;
1564         struct pagedep *pagedep;
1565
1566         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1567         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1568         /*
1569          * If we are allocating a directory page, then we must
1570          * allocate an associated pagedep to track additions and
1571          * deletions.
1572          */
1573         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1574             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1575                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1576         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1577         FREE_LOCK(&lk);
1578         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1583  * newly allocated indirect block.
1584  */
1585 void
1586 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1587         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1588         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1589         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1590         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1591         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1592 {
1593         struct allocindir *aip;
1594
1595         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1596         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1597         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1598         FREE_LOCK(&lk);
1599         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1604  * by one of the two routines above.
1605  */
1606 static void
1607 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1608         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1609         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1610         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1611 {
1612         struct worklist *wk;
1613         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1614         struct bmsafemap *bmsafemap;
1615         struct allocindir *oldaip;
1616         struct freefrag *freefrag;
1617         struct newblk *newblk;
1618
1619         if (bp->b_lblkno >= 0)
1620                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1621         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1622                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1623                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1624                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1625                                 continue;
1626                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1627                         break;
1628                 }
1629                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1630                         indirdep = newindirdep;
1631                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1632                         newindirdep = NULL;
1633                 }
1634                 FREE_LOCK(&lk);
1635                 if (indirdep) {
1636                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1637                             &newblk) == 0)
1638                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1639                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1640                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1641                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1642                                 aip->ai_buf = NULL;
1643                         } else {
1644                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1645                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1646                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1647                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1648                                     aip, ai_deps);
1649                         }
1650                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1651                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1652                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1653                         /*
1654                          * Check to see if there is an existing dependency
1655                          * for this block. If there is, merge the old
1656                          * dependency into the new one.
1657                          */
1658                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1659                                 oldaip = NULL;
1660                         else
1661
1662                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1663                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1664                                                 break;
1665                         if (oldaip != NULL) {
1666                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1667                                         FREE_LOCK(&lk);
1668                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1669                                 }
1670                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1671                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1672                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1673                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1674                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1675                         }
1676                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1677                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1678                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1679                         FREE_LOCK(&lk);
1680                 }
1681                 if (newindirdep) {
1682                         /*
1683                          * Avoid any possibility of data corruption by
1684                          * ensuring that our old version is thrown away.
1685                          */
1686                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1687                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1688                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1689                 }
1690                 if (indirdep)
1691                         break;
1692                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1693                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1694                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1695                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1696                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1697                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1698                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1699                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1700                                 NULL, NULL);
1701                 }
1702                 newindirdep->ir_savebp =
1703                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1704                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1705                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1706         }
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Block de-allocation dependencies.
1711  *
1712  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1713  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1714  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1715  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1716  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1717  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1718  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1719  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1720  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1721  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1722  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1723  * write approach.
1724  *
1725  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1726  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1727  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1728  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1729  * used to transfer a part of this information to the procedure
1730  * that eventually de-allocates the blocks.
1731  *
1732  * This routine should be called from the routine that shortens
1733  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1734  * are modified. It will save the block pointer information for
1735  * later release and zero the inode so that the calling routine
1736  * can release it.
1737  */
1738 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1739         struct fs *fs;
1740         struct inode *ip;
1741 };
1742
1743 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1744
1745 void
1746 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1747         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1748         off_t length;           /* The new length for the file */
1749 {
1750         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1751         struct freeblks *freeblks;
1752         struct inodedep *inodedep;
1753         struct allocdirect *adp;
1754         struct vnode *vp;
1755         struct buf *bp;
1756         struct fs *fs;
1757         int i, error, delay;
1758         int count;
1759
1760         fs = ip->i_fs;
1761         if (length != 0)
1762                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1763         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1764                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1765         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1766         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1767         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1768         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1769         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1770         freeblks->fb_fs = fs;
1771         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1772         freeblks->fb_newsize = length;
1773         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1774         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1775                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1776                 ip->i_db[i] = 0;
1777         }
1778         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1779                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1780                 ip->i_ib[i] = 0;
1781         }
1782         ip->i_blocks = 0;
1783         ip->i_size = 0;
1784         /*
1785          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1786          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1787          * the buffer can be safely released.
1788          */
1789         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1790             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1791             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1792                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1793         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1794             ip->i_din;
1795         /*
1796          * Find and eliminate any inode dependencies.
1797          */
1798         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1799         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1800         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1801                 FREE_LOCK(&lk);
1802                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1803         }
1804         /*
1805          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1806          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1807          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1808          * has never been written to disk, so we can process the
1809          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1810          */
1811         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1812         if (delay)
1813                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1814         /*
1815          * Because the file length has been truncated to zero, any
1816          * pending block allocation dependency structures associated
1817          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1818          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1819          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1820          */
1821         merge_inode_lists(inodedep);
1822         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1823                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1824         FREE_LOCK(&lk);
1825         bdwrite(bp);
1826         /*
1827          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1828          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1829          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1830          * any dependencies.
1831          */
1832         vp = ITOV(ip);
1833         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1834         drain_output(vp, 1);
1835
1836         info.fs = fs;
1837         info.ip = ip;
1838         do {
1839                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1840                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1841         } while (count > 0);
1842         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1843                 (void)free_inodedep(inodedep);
1844         FREE_LOCK(&lk);
1845         /*
1846          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1847          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1848          * the dependencies.
1849          */
1850         if (!delay)
1851                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1852 }
1853
1854 static int
1855 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1856 {
1857         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1858         struct inodedep *inodedep;
1859
1860         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0)
1861                 return(-1);
1862         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1863         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1864         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1865         FREE_LOCK(&lk);
1866         brelse(bp);
1867         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1868         return(1);
1869 }
1870
1871 /*
1872  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1873  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1874  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1875  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1876  * associated with related dependencies do not occur.
1877  */
1878 static void
1879 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1880         struct buf *bp;
1881         struct inodedep *inodedep;
1882 {
1883         struct worklist *wk;
1884         struct indirdep *indirdep;
1885         struct allocindir *aip;
1886         struct pagedep *pagedep;
1887         struct dirrem *dirrem;
1888         struct diradd *dap;
1889         int i;
1890
1891         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1892                 switch (wk->wk_type) {
1893
1894                 case D_INDIRDEP:
1895                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1896                         /*
1897                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1898                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1899                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1900                          * cache until they are freed. Note that they will
1901                          * only be able to be found by their physical address
1902                          * since the inode mapping the logical address will
1903                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1904                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1905                          * the physical address so it could be used for this
1906                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1907                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1908                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1909                          */
1910                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1911                                 FREE_LOCK(&lk);
1912                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1913                         }
1914                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1915                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1916                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1917                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1918                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1919                                 FREE_LOCK(&lk);
1920                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1921                         }
1922                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1923                             bp->b_bcount);
1924                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1925                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1926                         continue;
1927
1928                 case D_PAGEDEP:
1929                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1930                         /*
1931                          * None of the directory additions will ever be
1932                          * visible, so they can simply be tossed.
1933                          */
1934                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1935                                 while ((dap =
1936                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1937                                         free_diradd(dap);
1938                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1939                                 free_diradd(dap);
1940                         /*
1941                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1942                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1943                          * If the inode has already been written, then they
1944                          * can be dumped directly onto the work list.
1945                          */
1946                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1947                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1948                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1949                                 if (inodedep == NULL ||
1950                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1951                                      ALLCOMPLETE)
1952                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1953                                 else
1954                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1955                                             &dirrem->dm_list);
1956                         }
1957                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1958                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1959                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1960                         continue;
1961
1962                 case D_ALLOCINDIR:
1963                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1964                         continue;
1965
1966                 case D_ALLOCDIRECT:
1967                 case D_INODEDEP:
1968                         FREE_LOCK(&lk);
1969                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1970                             TYPENAME(wk->wk_type));
1971                         /* NOTREACHED */
1972
1973                 default:
1974                         FREE_LOCK(&lk);
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(adphead, adp, delay)
1988         struct allocdirectlst *adphead;
1989         struct allocdirect *adp;
1990         int delay;
1991 {
1992
1993 #ifdef DEBUG
1994         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1995                 panic("free_allocdirect: lock not held");
1996 #endif
1997         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
1998                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
1999         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2000         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2001                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2002         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2003                 if (delay)
2004                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2005                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2006                 else
2007                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2008         }
2009         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2014  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2015  */
2016 void
2017 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
2018                 struct vnode *pvp;
2019                 ino_t ino;
2020                 int mode;
2021 {
2022         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2023         struct inodedep *inodedep;
2024         struct freefile *freefile;
2025
2026         /*
2027          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2028          */
2029         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2030                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2031         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2032         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2033         freefile->fx_mode = mode;
2034         freefile->fx_oldinum = ino;
2035         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2036         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2037
2038         /*
2039          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2040          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2041          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2042          * case we can free the file immediately.
2043          */
2044         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2045         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2046             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2047                 FREE_LOCK(&lk);
2048                 handle_workitem_freefile(freefile);
2049                 return;
2050         }
2051         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2052         FREE_LOCK(&lk);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2057  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2058  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2059  *
2060  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2061  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2062  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2063  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2064  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2065  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2066  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2067  * lived files, this change will usually result in removing all the
2068  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2069  */
2070 static int
2071 check_inode_unwritten(inodedep)
2072         struct inodedep *inodedep;
2073 {
2074
2075         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2076             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2077             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2078             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2079             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2080             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2081             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2082                 return (0);
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                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2090                 inodedep->id_savedino = NULL;
2091         }
2092         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2093                 FREE_LOCK(&lk);
2094                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2095         }
2096         return (1);
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2101  */
2102 static int
2103 free_inodedep(inodedep)
2104         struct inodedep *inodedep;
2105 {
2106
2107         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2108             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2109             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2110             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2111             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2112             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2113             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2114             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2115                 return (0);
2116         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2117         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2118         num_inodedep -= 1;
2119         return (1);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2124  * The workitem is added to the pending list after the updated
2125  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2126  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2127  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2128  * performed in this function.
2129  */
2130 static void
2131 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2132         struct freeblks *freeblks;
2133 {
2134         struct inode tip;
2135         ufs_daddr_t bn;
2136         struct fs *fs;
2137         int i, level, bsize;
2138         long nblocks, blocksreleased = 0;
2139         int error, allerror = 0;
2140         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2141
2142         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2143         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2144         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2145         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2146         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2147         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2148         fs = freeblks->fb_fs;
2149         tmpval = 1;
2150         baselbns[0] = NDADDR;
2151         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2152                 tmpval *= NINDIR(fs);
2153                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2154         }
2155         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2156         blocksreleased = 0;
2157         /*
2158          * Indirect blocks first.
2159          */
2160         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2161                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2162                         continue;
2163                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2164                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2165                         allerror = error;
2166                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2167                 blocksreleased += nblocks;
2168         }
2169         /*
2170          * All direct blocks or frags.
2171          */
2172         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2173                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2174                         continue;
2175                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2176                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2177                 blocksreleased += btodb(bsize);
2178         }
2179
2180 #ifdef DIAGNOSTIC
2181         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2182                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2183         if (allerror)
2184                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2185 #endif /* DIAGNOSTIC */
2186         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2191  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2192  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2193  * blocks.
2194  */
2195 static int
2196 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2197         struct inode *ip;
2198         ufs_daddr_t dbn;
2199         int level;
2200         ufs_lbn_t lbn;
2201         long *countp;
2202 {
2203         struct buf *bp;
2204         ufs_daddr_t *bap;
2205         ufs_daddr_t nb;
2206         struct fs *fs;
2207         struct worklist *wk;
2208         struct indirdep *indirdep;
2209         int i, lbnadd, nblocks;
2210         int error, allerror = 0;
2211
2212         fs = ip->i_fs;
2213         lbnadd = 1;
2214         for (i = level; i > 0; i--)
2215                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2216         /*
2217          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2218          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2219          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2220          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2221          * have to use the on-disk address and the block device for the
2222          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2223          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2224          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2225          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2226          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2227          */
2228         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2229         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2230             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2231                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2232                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2233                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2234                         FREE_LOCK(&lk);
2235                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2236                 }
2237                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2238                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2239                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2240                         FREE_LOCK(&lk);
2241                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2242                 }
2243                 FREE_LOCK(&lk);
2244         } else {
2245                 FREE_LOCK(&lk);
2246                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2247                 if (error)
2248                         return (error);
2249         }
2250         /*
2251          * Recursively free indirect blocks.
2252          */
2253         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2254         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2255         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2256                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2257                         continue;
2258                 if (level != 0) {
2259                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2260                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2261                                 allerror = error;
2262                 }
2263                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2264                 *countp += nblocks;
2265         }
2266         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2267         brelse(bp);
2268         return (allerror);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Free an allocindir.
2273  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2274  */
2275 static void
2276 free_allocindir(aip, inodedep)
2277         struct allocindir *aip;
2278         struct inodedep *inodedep;
2279 {
2280         struct freefrag *freefrag;
2281
2282 #ifdef DEBUG
2283         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2284                 panic("free_allocindir: lock not held");
2285 #endif
2286         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2287                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2288         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2289                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2290         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2291         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2292                 if (inodedep == NULL)
2293                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2294                 else
2295                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2296                             &freefrag->ff_list);
2297         }
2298         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2299 }
2300
2301 /*
2302  * Directory entry addition dependencies.
2303  *
2304  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2305  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2306  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2307  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2308  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2309  * simply of the inode number.
2310  *
2311  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2312  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2313  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2314  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2315  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2316  * the new offsets.
2317  */
2318
2319 /*
2320  * This routine is called after the in-memory inode's link
2321  * count has been incremented, but before the directory entry's
2322  * pointer to the inode has been set.
2323  */
2324 void
2325 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2326         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2327         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2328         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2329         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2330         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2331 {
2332         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2333         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2334         struct fs *fs;
2335         struct diradd *dap;
2336         struct pagedep *pagedep;
2337         struct inodedep *inodedep;
2338         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2339
2340         /*
2341          * Whiteouts have no dependencies.
2342          */
2343         if (newinum == WINO) {
2344                 if (newdirbp != NULL)
2345                         bdwrite(newdirbp);
2346                 return;
2347         }
2348
2349         fs = dp->i_fs;
2350         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2351         offset = blkoff(fs, diroffset);
2352         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2353             M_SOFTDEP_FLAGS);
2354         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2355         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2356         dap->da_offset = offset;
2357         dap->da_newinum = newinum;
2358         dap->da_state = ATTACHED;
2359         if (newdirbp == NULL) {
2360                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2361                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2362         } else {
2363                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2364                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2365                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2366                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2367                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2368                 mkdir1->md_diradd = dap;
2369                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2370                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2371                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2372                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2373                 mkdir2->md_diradd = dap;
2374                 /*
2375                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2376                  */
2377                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2378                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2379                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2380                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2381                 FREE_LOCK(&lk);
2382                 bdwrite(newdirbp);
2383                 /*
2384                  * Dependency on link count increase for parent directory
2385                  */
2386                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2387                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2388                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2389                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2390                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2391                 } else {
2392                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2393                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2394                 }
2395         }
2396         /*
2397          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2398          */
2399         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2400                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2401         dap->da_pagedep = pagedep;
2402         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2403             da_pdlist);
2404         /*
2405          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2406          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2407          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2408          */
2409         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2410         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2411                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2412         else
2413                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2414         FREE_LOCK(&lk);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * This procedure is called to change the offset of a directory
2419  * entry when compacting a directory block which must be owned
2420  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2421  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2422  * occur while the move is in progress.
2423  */
2424 void
2425 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2426         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2427         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2428         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2429         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2430         int entrysize;          /* size of directory entry */
2431 {
2432         int offset, oldoffset, newoffset;
2433         struct pagedep *pagedep;
2434         struct diradd *dap;
2435         ufs_lbn_t lbn;
2436
2437         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2438         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2439         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2440         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2441                 goto done;
2442         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2443         newoffset = offset + (newloc - base);
2444
2445         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2446                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2447                         continue;
2448                 dap->da_offset = newoffset;
2449                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2450                         break;
2451                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2452                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2453                     dap, da_pdlist);
2454                 break;
2455         }
2456         if (dap == NULL) {
2457
2458                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2459                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2460                                 dap->da_offset = newoffset;
2461                                 break;
2462                         }
2463                 }
2464         }
2465 done:
2466         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2467         FREE_LOCK(&lk);
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2472  * with splbio interrupts blocked.
2473  */
2474 static void
2475 free_diradd(dap)
2476         struct diradd *dap;
2477 {
2478         struct dirrem *dirrem;
2479         struct pagedep *pagedep;
2480         struct inodedep *inodedep;
2481         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2482
2483 #ifdef DEBUG
2484         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2485                 panic("free_diradd: lock not held");
2486 #endif
2487         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2488         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2489         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2490                 pagedep = dap->da_pagedep;
2491         } else {
2492                 dirrem = dap->da_previous;
2493                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2494                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2495                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2496         }
2497         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2498             0, &inodedep) != 0)
2499                 (void) free_inodedep(inodedep);
2500         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2501                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2502                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2503                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2504                                 continue;
2505                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2506                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2507                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2508                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2509                 }
2510                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2511                         FREE_LOCK(&lk);
2512                         panic("free_diradd: unfound ref");
2513                 }
2514         }
2515         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Directory entry removal dependencies.
2520  *
2521  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2522  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2523  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2524  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2525  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2526  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2527  */
2528
2529 /*
2530  * This routine should be called immediately after removing
2531  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2532  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2533  * code will do this task when it is safe.
2534  */
2535 void
2536 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2537         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2538         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2539         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2540         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2541 {
2542         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2543
2544         /*
2545          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2546          */
2547         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2548
2549         /*
2550          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2551          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2552          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2553          * set then we have deleted an entry that never made it to
2554          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2555          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2556          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2557          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2558          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2559          */
2560         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2561                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2562                     dm_next);
2563                 FREE_LOCK(&lk);
2564         } else {
2565                 if (prevdirrem != NULL)
2566                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2567                             prevdirrem, dm_next);
2568                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2569                 FREE_LOCK(&lk);
2570                 handle_workitem_remove(dirrem);
2571         }
2572 }
2573
2574 /*
2575  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2576  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2577  */
2578 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2579 static struct dirrem *
2580 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2581         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2582         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2583         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2584         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2585         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
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 / 2 && speedup_syncer() == 0)
2604                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2605         num_dirrem += 1;
2606         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2607                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2608         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2609         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2610         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2611         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2612         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2613         *prevdirremp = NULL;
2614
2615         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2616         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2617         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2618         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2619                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2620         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2621         /*
2622          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2623          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2624          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2625          * list and the pd_pendinghd list.
2626          */
2627
2628         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2629                 if (dap->da_offset == offset)
2630                         break;
2631         if (dap == NULL) {
2632
2633                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2634                         if (dap->da_offset == offset)
2635                                 break;
2636                 if (dap == NULL)
2637                         return (dirrem);
2638         }
2639         /*
2640          * Must be ATTACHED at this point.
2641          */
2642         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2643                 FREE_LOCK(&lk);
2644                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2645         }
2646         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2647                 FREE_LOCK(&lk);
2648                 panic("newdirrem: inum %d should be %d",
2649                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2650         }
2651         /*
2652          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2653          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2654          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2655          */
2656         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2657                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2658                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2659                 dap->da_pagedep = pagedep;
2660         }
2661         /*
2662          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2663          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2664          */
2665         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2666         free_diradd(dap);
2667         return (dirrem);
2668 }
2669
2670 /*
2671  * Directory entry change dependencies.
2672  *
2673  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2674  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2675  * are identical to the description of adding a new entry above except
2676  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2677  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2678  * in the removal routine above.
2679  */
2680
2681 /*
2682  * This routine should be called immediately after changing
2683  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2684  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2685  * code will perform this task when it is safe.
2686  */
2687 void
2688 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2689         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2690         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2691         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2692         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2693         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2694 {
2695         int offset;
2696         struct diradd *dap = NULL;
2697         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2698         struct pagedep *pagedep;
2699         struct inodedep *inodedep;
2700
2701         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2702
2703         /*
2704          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2705          */
2706         if (newinum != WINO) {
2707                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2708                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2709                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2710                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2711                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2712                 dap->da_offset = offset;
2713                 dap->da_newinum = newinum;
2714         }
2715
2716         /*
2717          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2718          */
2719         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2720         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2721         /*
2722          * The possible values for isrmdir:
2723          *      0 - non-directory file rename
2724          *      1 - directory rename within same directory
2725          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2726          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2727          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2728          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2729          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2730          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2731          * followup dirrem.
2732          */
2733         if (isrmdir > 1)
2734                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2735
2736         /*
2737          * Whiteouts have no additional dependencies,
2738          * so just put the dirrem on the correct list.
2739          */
2740         if (newinum == WINO) {
2741                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2742                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2743                             dm_next);
2744                 } else {
2745                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2746                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2747                 }
2748                 FREE_LOCK(&lk);
2749                 return;
2750         }
2751
2752         /*
2753          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2754          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2755          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2756          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2757          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2758          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2759          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2760          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2761          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2762          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2763          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2764          */
2765         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2766                 dap->da_previous = dirrem;
2767         } else {
2768                 if (prevdirrem != NULL) {
2769                         dap->da_previous = prevdirrem;
2770                 } else {
2771                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2772                         dap->da_pagedep = pagedep;
2773                 }
2774                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2775                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2776         }
2777         /*
2778          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2779          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2780          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2781          */
2782         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2783             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2784                 dap->da_state |= COMPLETE;
2785                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2786                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2787         } else {
2788                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2789                     dap, da_pdlist);
2790                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2791         }
2792         FREE_LOCK(&lk);
2793 }
2794
2795 /*
2796  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2797  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2798  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2799  * inode has been written.
2800  */
2801 void
2802 softdep_change_linkcnt(ip)
2803         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2804 {
2805         struct inodedep *inodedep;
2806
2807         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2808         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2809         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2810                 FREE_LOCK(&lk);
2811                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2812         }
2813         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2814         FREE_LOCK(&lk);
2815 }
2816
2817 /*
2818  * This workitem decrements the inode's link count.
2819  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2820  */
2821 static void
2822 handle_workitem_remove(dirrem)
2823         struct dirrem *dirrem;
2824 {
2825         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2826         struct inodedep *inodedep;
2827         struct vnode *vp;
2828         struct inode *ip;
2829         ino_t oldinum;
2830         int error;
2831
2832         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2833                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2834                 return;
2835         }
2836         ip = VTOI(vp);
2837         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2838         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2839                 FREE_LOCK(&lk);
2840                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2841         }
2842         /*
2843          * Normal file deletion.
2844          */
2845         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2846                 ip->i_nlink--;
2847                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2848                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2849                         FREE_LOCK(&lk);
2850                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2851                 }
2852                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2853                 FREE_LOCK(&lk);
2854                 vput(vp);
2855                 num_dirrem -= 1;
2856                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2857                 return;
2858         }
2859         /*
2860          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2861          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2862          * Next truncate the directory to length zero. When the
2863          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2864          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2865          */
2866         ip->i_nlink -= 2;
2867         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2868         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2869                 FREE_LOCK(&lk);
2870                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2871         }
2872         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2873         FREE_LOCK(&lk);
2874         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2875                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2876         /*
2877          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2878          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2879          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2880          */
2881         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2882                 vput(vp);
2883                 num_dirrem -= 1;
2884                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2885                 return;
2886         }
2887         /*
2888          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2889          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2890          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2891          * case we can remove the file immediately.
2892          */
2893         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2894         dirrem->dm_state = 0;
2895         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2896         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2897         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2898             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2899                 FREE_LOCK(&lk);
2900                 vput(vp);
2901                 handle_workitem_remove(dirrem);
2902                 return;
2903         }
2904         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2905         FREE_LOCK(&lk);
2906         vput(vp);
2907 }
2908
2909 /*
2910  * Inode de-allocation dependencies.
2911  *
2912  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2913  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2914  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2915  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2916  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2917  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2918  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2919  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2920  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2921  * following procedure.
2922  */
2923 static void
2924 handle_workitem_freefile(freefile)
2925         struct freefile *freefile;
2926 {
2927         struct vnode vp;
2928         struct inode tip;
2929         struct inodedep *idp;
2930         int error;
2931
2932 #ifdef DEBUG
2933         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2934         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2935         FREE_LOCK(&lk);
2936         if (error)
2937                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2938 #endif
2939         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2940         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2941         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2942         vp.v_data = &tip;
2943         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2944                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2945         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2946 }
2947
2948 /*
2949  * Disk writes.
2950  *
2951  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2952  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2953  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2954  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2955  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2956  * up-to-date.
2957  *
2958  * In-core inode structure reclamation.
2959  *
2960  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
2961  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
2962  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
2963  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
2964  * any increase in contention.
2965  *
2966  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
2967  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
2968  * while we are manipulating its associated dependencies.
2969  */
2970 static void
2971 softdep_disk_io_initiation(bp)
2972         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
2973 {
2974         struct worklist *wk, *nextwk;
2975         struct indirdep *indirdep;
2976
2977         /*
2978          * We only care about write operations. There should never
2979          * be dependencies for reads.
2980          */
2981         if (bp->b_flags & B_READ)
2982                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
2983         /*
2984          * Do any necessary pre-I/O processing.
2985          */
2986         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = nextwk) {
2987                 nextwk = LIST_NEXT(wk, wk_list);
2988                 switch (wk->wk_type) {
2989
2990                 case D_PAGEDEP:
2991                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
2992                         continue;
2993
2994                 case D_INODEDEP:
2995                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
2996                         continue;
2997
2998                 case D_INDIRDEP:
2999                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3000                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3001                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3002                         /*
3003                          * If there are no remaining dependencies, this
3004                          * will be writing the real pointers, so the
3005                          * dependency can be freed.
3006                          */
3007                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3008                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3009                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3010                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3011                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3012                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3013                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3014                                 continue;
3015                         }
3016                         /*
3017                          * Replace up-to-date version with safe version.
3018                          */
3019                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3020                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3021                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3022                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3023                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3024                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3025                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3026                             bp->b_bcount);
3027                         FREE_LOCK(&lk);
3028                         continue;
3029
3030                 case D_MKDIR:
3031                 case D_BMSAFEMAP:
3032                 case D_ALLOCDIRECT:
3033                 case D_ALLOCINDIR:
3034                         continue;
3035
3036                 default:
3037                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3038                             TYPENAME(wk->wk_type));
3039                         /* NOTREACHED */
3040                 }
3041         }
3042 }
3043
3044 /*
3045  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3046  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3047  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3048  * manipulating its associated dependencies.
3049  */
3050 static void
3051 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3052         struct pagedep *pagedep;
3053         struct buf *bp;
3054 {
3055         struct diradd *dap;
3056         struct direct *ep;
3057         int i;
3058
3059         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3060                 /*
3061                  * This can only happen if there is a driver that does not
3062                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3063                  * to strategy for the incomplete buffers.
3064                  */
3065                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3066                 return;
3067         }
3068         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3069         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3070         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3071                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3072                         ep = (struct direct *)
3073                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3074                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3075                                 FREE_LOCK(&lk);
3076                                 panic("%s: dir inum %d != new %d",
3077                                     "initiate_write_filepage",
3078                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3079                         }
3080                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3081                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3082                         else
3083                                 ep->d_ino = 0;
3084                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3085                         dap->da_state |= UNDONE;
3086                 }
3087         }
3088         FREE_LOCK(&lk);
3089 }
3090
3091 /*
3092  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3093  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3094  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3095  * are manipulating its associated dependencies.
3096  */
3097 static void
3098 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3099         struct inodedep *inodedep;
3100         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3101 {
3102         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3103         struct dinode *dp;
3104         struct fs *fs;
3105         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3106         int i, deplist;
3107
3108         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3109                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3110         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3111         fs = inodedep->id_fs;
3112         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3113             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3114         /*
3115          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3116          * inode cannot be written to disk.
3117          */
3118         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3119                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3120                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3121                 MALLOC(inodedep->id_savedino, struct dinode *,
3122                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3123                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3124                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3125                 return;
3126         }
3127         /*
3128          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3129          */
3130         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3131         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3132                 return;
3133         /*
3134          * Set the dependencies to busy.
3135          */
3136         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3137         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3138              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3139 #ifdef DIAGNOSTIC
3140                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3141                         FREE_LOCK(&lk);
3142                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3143                 }
3144                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3145                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3146                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3147                         FREE_LOCK(&lk);
3148                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3149                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3150                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3151                 }
3152                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3153                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3154                         FREE_LOCK(&lk);
3155                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3156                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3157                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3158                 }
3159                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3160                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3161                         FREE_LOCK(&lk);
3162                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3163                             adp->ad_state);
3164                 }
3165 #endif /* DIAGNOSTIC */
3166                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3167                 adp->ad_state |= UNDONE;
3168         }
3169         /*
3170          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3171          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3172          * might have fragments that were not the last block in the file
3173          * which would corrupt the filesystem.
3174          */
3175         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3176              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3177                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3178                         break;
3179                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3180                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3181                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3182                         continue;
3183                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3184                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3185 #ifdef DIAGNOSTIC
3186                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3187                                 FREE_LOCK(&lk);
3188                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3189                         }
3190 #endif /* DIAGNOSTIC */
3191                         dp->di_db[i] = 0;
3192                 }
3193                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3194 #ifdef DIAGNOSTIC
3195                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3196                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3197                                 FREE_LOCK(&lk);
3198                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3199                         }
3200 #endif /* DIAGNOSTIC */
3201                         dp->di_ib[i] = 0;
3202                 }
3203                 FREE_LOCK(&lk);
3204                 return;
3205         }
3206         /*
3207          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3208          * roll back the size to the last currently allocated block.
3209          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3210          * we already checked for fragments in the loop above.
3211          */
3212         if (lastadp != NULL &&
3213             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3214                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3215                         if (dp->di_db[i] != 0)
3216                                 break;
3217                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3218         }
3219         /*
3220          * The only dependencies are for indirect blocks.
3221          *
3222          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3223          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3224          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3225          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3226          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3227          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3228          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3229          */
3230         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3231                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3232         FREE_LOCK(&lk);
3233 }
3234
3235 /*
3236  * This routine is called during the completion interrupt
3237  * service routine for a disk write (from the procedure called
3238  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3239  * a request completion).  It should be called early in this
3240  * procedure, before the block is made available to other
3241  * processes or other routines are called.
3242  */
3243 static void
3244 softdep_disk_write_complete(bp)
3245         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3246 {
3247         struct worklist *wk;
3248         struct workhead reattach;
3249         struct newblk *newblk;
3250         struct allocindir *aip;
3251         struct allocdirect *adp;
3252         struct indirdep *indirdep;
3253         struct inodedep *inodedep;
3254         struct bmsafemap *bmsafemap;
3255
3256 #ifdef DEBUG
3257         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3258                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3259         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3260 #endif
3261         LIST_INIT(&reattach);
3262         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3263                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3264                 switch (wk->wk_type) {
3265
3266                 case D_PAGEDEP:
3267                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3268                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3269                         continue;
3270
3271                 case D_INODEDEP:
3272                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3273                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3274                         continue;
3275
3276                 case D_BMSAFEMAP:
3277                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3278                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3279                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3280                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3281                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3282                         }
3283                         while ((adp =
3284                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3285                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3286                                 adp->ad_buf = NULL;
3287                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3288                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3289                         }
3290                         while ((aip =
3291                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3292                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3293                                 aip->ai_buf = NULL;
3294                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3295                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3296                         }
3297                         while ((inodedep =
3298                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3299                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3300                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3301                                 inodedep->id_buf = NULL;
3302                         }
3303                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3304                         continue;
3305
3306                 case D_MKDIR:
3307                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3308                         continue;
3309
3310                 case D_ALLOCDIRECT:
3311                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3312                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3313                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3314                         continue;
3315
3316                 case D_ALLOCINDIR:
3317                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3318                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3319                         handle_allocindir_partdone(aip);
3320                         continue;
3321
3322                 case D_INDIRDEP:
3323                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3324                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3325                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3326                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3327                         }
3328                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3329                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3330                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3331                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3332                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3333                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3334                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3335                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3336                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3337                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3338                                 }
3339                         }
3340                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3341                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3342                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3343                         bdirty(bp);
3344                         continue;
3345
3346                 default:
3347                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3348                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3349                             TYPENAME(wk->wk_type));
3350                         /* NOTREACHED */
3351                 }
3352         }
3353         /*
3354          * Reattach any requests that must be redone.
3355          */
3356         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3357                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3358                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3359         }
3360 #ifdef DEBUG
3361         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3362                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3363         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3364 #endif
3365 }
3366
3367 /*
3368  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3369  * this routine is always called from interrupt level with further
3370  * splbio interrupts blocked.
3371  */
3372 static void
3373 handle_allocdirect_partdone(adp)
3374         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3375 {
3376         struct allocdirect *listadp;
3377         struct inodedep *inodedep;
3378         long bsize;
3379
3380         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3381                 return;
3382         if (adp->ad_buf != NULL) {
3383                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3384                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3385         }
3386         /*
3387          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3388          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3389          * might have fragments that were not the last block in the file
3390          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3391          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3392          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3393          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3394          */
3395         inodedep = adp->ad_inodedep;
3396         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3397         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3398                 /* found our block */
3399                 if (listadp == adp)
3400                         break;
3401                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3402                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3403                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3404                         continue;
3405                 /* hit a fragment */
3406                 return;
3407         }
3408         /*
3409          * If we have reached the end of the current list without
3410          * finding the just finished dependency, then it must be
3411          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3412          * be freed until they are moved to the current list.
3413          */
3414         if (listadp == NULL) {
3415 #ifdef DEBUG
3416                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3417                         /* found our block */
3418                         if (listadp == adp)
3419                                 break;
3420                 if (listadp == NULL) {
3421                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3422                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3423                 }
3424 #endif /* DEBUG */
3425                 return;
3426         }
3427         /*
3428          * If we have found the just finished dependency, then free
3429          * it along with anything that follows it that is complete.
3430          */
3431         for (; adp; adp = listadp) {
3432                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3433                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3434                         return;
3435                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3436         }
3437 }
3438
3439 /*
3440  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3441  * this routine is always called from interrupt level with further
3442  * splbio interrupts blocked.
3443  */
3444 static void
3445 handle_allocindir_partdone(aip)
3446         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3447 {
3448         struct indirdep *indirdep;
3449
3450         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3451                 return;
3452         if (aip->ai_buf != NULL) {
3453                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3454                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3455         }
3456         indirdep = aip->ai_indirdep;
3457         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3458                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3459                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3460                 return;
3461         }
3462         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3463             aip->ai_newblkno;
3464         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3465         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3466                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3467         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3468 }
3469
3470 /*
3471  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3472  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3473  * that this routine is always called from interrupt level with further
3474  * splbio interrupts blocked.
3475  */
3476 static int
3477 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3478         struct inodedep *inodedep;
3479         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3480 {
3481         struct worklist *wk, *filefree;
3482         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3483         struct dinode *dp;
3484         int hadchanges;
3485
3486         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3487                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3488                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3489         }
3490         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3491         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3492         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3493             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3494         /*
3495          * If we had to rollback the inode allocation because of
3496          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3497          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3498          * all associated dependencies have been cleared and the
3499          * corresponding updates written to disk.
3500          */
3501         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3502                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3503                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3504                 inodedep->id_savedino = NULL;
3505                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3506                         stat_inode_bitmap++;
3507                 bdirty(bp);
3508                 return (1);
3509         }
3510         /*
3511          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3512          * the inode could be updated.
3513          */
3514         hadchanges = 0;
3515         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3516                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3517                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3518                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3519                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3520                 }
3521                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3522                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3523                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3524                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3525                                     "handle_written_inodeblock",
3526                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3527                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3528                         }
3529                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3530                 } else {
3531                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3532                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3533                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3534                                     "handle_written_inodeblock",
3535                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3536                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3537                         }
3538                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3539                 }
3540                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3541                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3542                 hadchanges = 1;
3543         }
3544         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3545                 stat_direct_blk_ptrs++;
3546         /*
3547          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3548          */
3549         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3550                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3551                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3552         }
3553         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3554                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3555                 hadchanges = 1;
3556         }
3557         inodedep->id_savedsize = -1;
3558         /*
3559          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3560          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3561          * its correct form.
3562          */
3563         if (hadchanges)
3564                 bdirty(bp);
3565         /*
3566          * Process any allocdirects that completed during the update.
3567          */
3568         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3569                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3570         /*
3571          * Process deallocations that were held pending until the
3572          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3573          * is delayed until after all blocks have been freed to
3574          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3575          * before the old ones have been deleted.
3576          */
3577         filefree = NULL;
3578         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3579                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3580                 switch (wk->wk_type) {
3581
3582                 case D_FREEFILE:
3583                         /*
3584                          * We defer adding filefree to the worklist until
3585                          * all other additions have been made to ensure
3586                          * that it will be done after all the old blocks
3587                          * have been freed.
3588                          */
3589                         if (filefree != NULL) {
3590                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3591                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3592                         }
3593                         filefree = wk;
3594                         continue;
3595
3596                 case D_MKDIR:
3597                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3598                         continue;
3599
3600                 case D_DIRADD:
3601                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3602                         continue;
3603
3604                 case D_FREEBLKS:
3605                 case D_FREEFRAG:
3606                 case D_DIRREM:
3607                         add_to_worklist(wk);
3608                         continue;
3609
3610                 default:
3611                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3612                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3613                             TYPENAME(wk->wk_type));
3614                         /* NOTREACHED */
3615                 }
3616         }
3617         if (filefree != NULL) {
3618                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3619                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3620                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3621                 }
3622                 add_to_worklist(filefree);
3623                 return (0);
3624         }
3625
3626         /*
3627          * If no outstanding dependencies, free it.
3628          */
3629         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3630                 return (0);
3631         return (hadchanges);
3632 }
3633
3634 /*
3635  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3636  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3637  */
3638 static void
3639 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3640         struct diradd *dap;
3641         struct inodedep *inodedep;
3642 {
3643         struct pagedep *pagedep;
3644
3645         dap->da_state |= COMPLETE;
3646         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3647                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3648                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3649                 else
3650                         pagedep = dap->da_pagedep;
3651                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3652                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3653         }
3654         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3655 }
3656
3657 /*
3658  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3659  */
3660 static void
3661 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3662         struct mkdir *mkdir;
3663         int type;
3664 {
3665         struct diradd *dap;
3666         struct pagedep *pagedep;
3667
3668         if (mkdir->md_state != type) {
3669                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3670                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3671         }
3672         dap = mkdir->md_diradd;
3673         dap->da_state &= ~type;
3674         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3675                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3676         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3677                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3678                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3679                 else
3680                         pagedep = dap->da_pagedep;
3681                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3682                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3683         }
3684         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3685         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3690  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3691  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3692  * Note that this routine is always called from interrupt level
3693  * with further splbio interrupts blocked.
3694  */
3695 static int
3696 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3697         struct pagedep *pagedep;
3698         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3699 {
3700         struct dirrem *dirrem;
3701         struct diradd *dap, *nextdap;
3702         struct direct *ep;
3703         int i, chgs;
3704
3705         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3706                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3707                 panic("handle_written_filepage: not started");
3708         }
3709         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3710         /*
3711          * Process any directory removals that have been committed.
3712          */
3713         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3714                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3715                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3716                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3717         }
3718         /*
3719          * Free any directory additions that have been committed.
3720          */
3721         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3722                 free_diradd(dap);
3723         /*
3724          * Uncommitted directory entries must be restored.
3725          */
3726         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3727                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3728                      dap = nextdap) {
3729                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3730                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3731                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3732                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3733                         }
3734                         ep = (struct direct *)
3735                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3736                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3737                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3738                         dap->da_state |= ATTACHED;
3739                         chgs = 1;
3740                         /*
3741                          * If the inode referenced by the directory has
3742                          * been written out, then the dependency can be
3743                          * moved to the pending list.
3744                          */
3745                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3746                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3747                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3748                                     da_pdlist);
3749                         }
3750                 }
3751         }
3752         /*
3753          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3754          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3755          * its correct form.
3756          */
3757         if (chgs) {
3758                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3759                         stat_dir_entry++;
3760                 bdirty(bp);
3761         }
3762         /*
3763          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3764          * Otherwise it will remain to update the page before it
3765          * is written back to disk.
3766          */
3767         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3768                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3769                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3770                                 break;
3771                 if (i == DAHASHSZ) {
3772                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3773                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3774                         return (0);
3775                 }
3776         }
3777         return (1);
3778 }
3779
3780 /*
3781  * Writing back in-core inode structures.
3782  *
3783  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3784  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3785  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3786  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3787  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3788  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3789  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3790  */
3791
3792 /*
3793  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3794  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3795  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3796  */
3797 void
3798 softdep_load_inodeblock(ip)
3799         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3800 {
3801         struct inodedep *inodedep;
3802
3803         /*
3804          * Check for alternate nlink count.
3805          */
3806         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3807         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3808         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3809                 FREE_LOCK(&lk);
3810                 return;
3811         }
3812         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3813         FREE_LOCK(&lk);
3814 }
3815
3816 /*
3817  * This routine is called just before the "in-core" inode
3818  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3819  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3820  * the force flag is set, then the dependencies will be
3821  * cleared so that the update can always be made. Note that
3822  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3823  * will never be in the middle of writing the inode block
3824  * to disk.
3825  */
3826 void
3827 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3828         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3829         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3830         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3831 {
3832         struct inodedep *inodedep;
3833         struct worklist *wk;
3834         int error, gotit;
3835
3836         /*
3837          * If the effective link count is not equal to the actual link
3838          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3839          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3840          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3841          * to track.
3842          */
3843         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3844         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3845                 FREE_LOCK(&lk);
3846                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3847                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3848                 return;
3849         }
3850         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3851                 FREE_LOCK(&lk);
3852                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3853         }
3854         /*
3855          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3856          * changes cannot occur until this inode has been written.
3857          */
3858         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3859         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3860                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3861         /*
3862          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3863          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3864          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3865          * allocdirects that are completed by the merger.
3866          */
3867         merge_inode_lists(inodedep);
3868         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3869                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3870         /*
3871          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3872          * operations dependent on the inode being written to disk
3873          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3874          * processed when the buffer I/O completes.
3875          */
3876         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3877                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3878                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3879         }
3880         /*
3881          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3882          * that allocates them have been written (indicated by
3883          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3884          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3885          * to be written so that the update can be done.
3886          */
3887         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3888                 FREE_LOCK(&lk);
3889                 return;
3890         }
3891         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3892         FREE_LOCK(&lk);
3893         if (gotit &&
3894             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3895                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3896         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3897                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3898 }
3899
3900 /*
3901  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3902  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3903  * with splbio interrupts blocked.
3904  */
3905 static void
3906 merge_inode_lists(inodedep)
3907         struct inodedep *inodedep;
3908 {
3909         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3910
3911         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3912         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3913                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3914                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3915                         continue;
3916                 }
3917                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3918                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3919                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3920                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3921                             listadp);
3922                         listadp = newadp;
3923                 }
3924                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3925         }
3926         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3927                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3928                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3929         }
3930 }
3931
3932 /*
3933  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3934  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3935  */
3936 static int
3937 softdep_fsync(vp)
3938         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
3939 {
3940         struct inodedep *inodedep;
3941         struct pagedep *pagedep;
3942         struct worklist *wk;
3943         struct diradd *dap;
3944         struct mount *mnt;
3945         struct vnode *pvp;
3946         struct inode *ip;
3947         struct buf *bp;
3948         struct fs *fs;
3949         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
3950         int error, flushparent;
3951         ino_t parentino;
3952         ufs_lbn_t lbn;
3953
3954         ip = VTOI(vp);
3955         fs = ip->i_fs;
3956         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3957         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3958                 FREE_LOCK(&lk);
3959                 return (0);
3960         }
3961         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
3962             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
3963             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
3964             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
3965                 FREE_LOCK(&lk);
3966                 panic("softdep_fsync: pending ops");
3967         }
3968         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
3969                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
3970                         break;
3971                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
3972                         FREE_LOCK(&lk);
3973                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
3974                             TYPENAME(wk->wk_type));
3975                 }
3976                 dap = WK_DIRADD(wk);
3977                 /*
3978                  * Flush our parent if this directory entry
3979                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
3980                  */
3981                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3982                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3983                 else
3984                         pagedep = dap->da_pagedep;
3985                 mnt = pagedep->pd_mnt;
3986                 parentino = pagedep->pd_ino;
3987                 lbn = pagedep->pd_lbn;
3988                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
3989                         FREE_LOCK(&lk);
3990                         panic("softdep_fsync: dirty");
3991                 }
3992                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
3993                 /*
3994                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
3995                  * then we will not be able to release and recover the
3996                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
3997                  * directory entry out. It will eventually be written, just
3998                  * not now, but then the user was not asking to have it
3999                  * written, so we are not breaking any promises.
4000                  */
4001                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4002                         break;
4003                 /*
4004                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4005                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4006                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4007                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4008                  * ufs_lookup for details on possible races.
4009                  */
4010                 FREE_LOCK(&lk);
4011                 VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
4012                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4013                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
4014                 if (error != 0)
4015                         return (error);
4016                 if (flushparent) {
4017                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
4018                                 vput(pvp);
4019                                 return (error);
4020                         }
4021                 }
4022                 /*
4023                  * Flush directory page containing the inode's name.
4024                  */
4025                 error = bread(pvp, lbn, blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4026                 if (error == 0)
4027                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
4028                 vput(pvp);
4029                 if (error != 0)
4030                         return (error);
4031                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4032                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4033                         break;
4034         }
4035         FREE_LOCK(&lk);
4036         return (0);
4037 }
4038
4039 /*
4040  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4041  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4042  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4043  */
4044 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4045
4046 void
4047 softdep_fsync_mountdev(vp)
4048         struct vnode *vp;
4049 {
4050         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4051                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4052         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4053         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4054                 softdep_fsync_mountdev_bp, NULL);
4055         drain_output(vp, 1);
4056         FREE_LOCK(&lk);
4057 }
4058
4059 static int
4060 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4061 {
4062         struct worklist *wk;
4063
4064         /*
4065          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4066          */
4067         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4068                 return(0);
4069         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4070                 FREE_LOCK(&lk);
4071                 panic("softdep_fsync_mountdev: not dirty");
4072         }
4073         /*
4074          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4075          * dependencies.
4076          */
4077         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4078             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4079             (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4080                 BUF_UNLOCK(bp);
4081                 return(0);
4082         }
4083         bremfree(bp);
4084         FREE_LOCK(&lk);
4085         (void) bawrite(bp);
4086         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4087         return(0);
4088 }
4089
4090 /*
4091  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4092  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4093  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4094  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4095  */
4096 struct softdep_sync_metadata_info {
4097         struct vnode *vp;
4098         int waitfor;
4099 };
4100
4101 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4102
4103 int
4104 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4105 {
4106         struct softdep_sync_metadata_info info;
4107         int error, waitfor;
4108
4109         /*
4110          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4111          * that is doing soft dependency processing.
4112          */
4113         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4114                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4115                         return (0);
4116         } else
4117                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4118                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4119                         return (0);
4120         /*
4121          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4122          */
4123         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4124         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4125                 FREE_LOCK(&lk);
4126                 return (error);
4127         }
4128         /*
4129          * For most files, the only metadata dependencies are the
4130          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4131          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4132          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4133          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4134          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4135          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4136          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4137          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4138          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4139          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4140          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4141          * usual case we will be blocking against a write that we
4142          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4143          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4144          */
4145         waitfor = MNT_NOWAIT;
4146 top:
4147         /*
4148          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4149          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4150          */
4151         drain_output(vp, 1);
4152         info.vp = vp;
4153         info.waitfor = waitfor;
4154         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4155                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4156         if (error < 0) {
4157                 FREE_LOCK(&lk);
4158                 return(-error); /* error code */
4159         }
4160
4161         /*
4162          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4163          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4164          */
4165         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4166                 waitfor = MNT_WAIT;
4167                 FREE_LOCK(&lk);
4168                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4169                 goto top;
4170         }
4171
4172         /*
4173          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4174          * then we are done. For certain directories and block
4175          * devices, we may need to do further work.
4176          *
4177          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4178          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4179          */
4180         drain_output(vp, 1);
4181         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4182                 FREE_LOCK(&lk);
4183                 return (0);
4184         }
4185
4186         FREE_LOCK(&lk);
4187         /*
4188          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4189          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4190          * partially written files have been written to disk. The only easy
4191          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4192          * this happens rarely).
4193          */
4194         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4195             vp->v_rdev &&
4196             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4197             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, td)) != 0)
4198                 return (error);
4199         return (0);
4200 }
4201
4202 static int
4203 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4204 {
4205         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4206         struct pagedep *pagedep;
4207         struct allocdirect *adp;
4208         struct allocindir *aip;
4209         struct worklist *wk;
4210         struct buf *nbp;
4211         int error;
4212         int i;
4213
4214         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0)
4215                 return (0);
4216
4217         /*
4218          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4219          * will disappear.
4220          */
4221         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4222                 switch (wk->wk_type) {
4223
4224                 case D_ALLOCDIRECT:
4225                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4226                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4227                                 break;
4228                         nbp = adp->ad_buf;
4229                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4230                                 break;
4231                         FREE_LOCK(&lk);
4232                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4233                                 bawrite(nbp);
4234                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4235                                 bawrite(bp);
4236                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4237                                 return (-error);
4238                         }
4239                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4240                         break;
4241
4242                 case D_ALLOCINDIR:
4243                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4244                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4245                                 break;
4246                         nbp = aip->ai_buf;
4247                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4248                                 break;
4249                         FREE_LOCK(&lk);
4250                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4251                                 bawrite(nbp);
4252                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4253                                 bawrite(bp);
4254                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4255                                 return (-error);
4256                         }
4257                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4258                         break;
4259
4260                 case D_INDIRDEP:
4261                 restart:
4262
4263                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4264                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4265                                         continue;
4266                                 nbp = aip->ai_buf;
4267                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4268                                         goto restart;
4269                                 FREE_LOCK(&lk);
4270                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4271                                         bawrite(bp);
4272                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4273                                         return (-error);
4274                                 }
4275                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4276                                 goto restart;
4277                         }
4278                         break;
4279
4280                 case D_INODEDEP:
4281                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4282                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4283                                 FREE_LOCK(&lk);
4284                                 bawrite(bp);
4285                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4286                                 return (-error);
4287                         }
4288                         break;
4289
4290                 case D_PAGEDEP:
4291                         /*
4292                          * We are trying to sync a directory that may
4293                          * have dependencies on both its own metadata
4294                          * and/or dependencies on the inodes of any
4295                          * recently allocated files. We walk its diradd
4296                          * lists pushing out the associated inode.
4297                          */
4298                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4299                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4300                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4301                                         continue;
4302                                 if ((error =
4303                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4304                                                 pagedep->pd_mnt,
4305                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4306                                         FREE_LOCK(&lk);
4307                                         bawrite(bp);
4308                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4309                                         return (-error);
4310                                 }
4311                         }
4312                         break;
4313
4314                 case D_MKDIR:
4315                         /*
4316                          * This case should never happen if the vnode has
4317                          * been properly sync'ed. However, if this function
4318                          * is used at a place where the vnode has not yet
4319                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4320                          * rather than panic, just flush it.
4321                          */
4322                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4323                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4324                                 break;
4325                         FREE_LOCK(&lk);
4326                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4327                                 bawrite(nbp);
4328                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4329                                 bawrite(bp);
4330                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4331                                 return (-error);
4332                         }
4333                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4334                         break;
4335
4336                 case D_BMSAFEMAP:
4337                         /*
4338                          * This case should never happen if the vnode has
4339                          * been properly sync'ed. However, if this function
4340                          * is used at a place where the vnode has not yet
4341                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4342                          * rather than panic, just flush it.
4343                          */
4344                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4345                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4346                                 break;
4347                         FREE_LOCK(&lk);
4348                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4349                                 bawrite(nbp);
4350                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4351                                 bawrite(bp);
4352                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4353                                 return (-error);
4354                         }
4355                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4356                         break;
4357
4358                 default:
4359                         FREE_LOCK(&lk);
4360                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4361                             TYPENAME(wk->wk_type));
4362                         /* NOTREACHED */
4363                 }
4364         }
4365         FREE_LOCK(&lk);
4366         bawrite(bp);
4367         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4368         return(0);
4369 }
4370
4371 /*
4372  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4373  * Called with splbio blocked.
4374  */
4375 static int
4376 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4377         struct fs *fs;
4378         ino_t ino;
4379 {
4380         struct inodedep *inodedep;
4381         struct allocdirect *adp;
4382         int error, waitfor;
4383         struct buf *bp;
4384
4385         /*
4386          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4387          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4388          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4389          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4390          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4391          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4392          * usual case we will be blocking against a write that we
4393          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4394          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4395          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4396          * any pending I/O to complete.
4397          */
4398         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4399                 FREE_LOCK(&lk);
4400                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4401                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4402                         return (0);
4403                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4404                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4405                                 continue;
4406                         bp = adp->ad_buf;
4407                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4408                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4409                                         continue;
4410                                 break;
4411                         }
4412                         FREE_LOCK(&lk);
4413                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4414                                 bawrite(bp);
4415                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4416                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4417                                 return (error);
4418                         }
4419                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4420                         break;
4421                 }
4422                 if (adp != NULL)
4423                         continue;
4424                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4425                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4426                                 continue;
4427                         bp = adp->ad_buf;
4428                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4429                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4430                                         continue;
4431                                 break;
4432                         }
4433                         FREE_LOCK(&lk);
4434                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4435                                 bawrite(bp);
4436                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4437                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4438                                 return (error);
4439                         }
4440                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4441                         break;
4442                 }
4443                 if (adp != NULL)
4444                         continue;
4445                 /*
4446                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4447                  */
4448                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4449                         break;
4450                 waitfor = MNT_WAIT;
4451         }
4452         /*
4453          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4454          */
4455         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4456                 (void) free_inodedep(inodedep);
4457         return (0);
4458 }
4459
4460 /*
4461  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4462  * Called with splbio blocked.
4463  */
4464 static int
4465 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4466         struct vnode *pvp;
4467         struct mount *mp;
4468         struct diraddhd *diraddhdp;
4469 {
4470         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4471         struct inodedep *inodedep;
4472         struct ufsmount *ump;
4473         struct diradd *dap;
4474         struct vnode *vp;
4475         int gotit, error = 0;
4476         struct buf *bp;
4477         ino_t inum;
4478
4479         ump = VFSTOUFS(mp);
4480         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4481                 /*
4482                  * Flush ourselves if this directory entry
4483                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4484                  */
4485                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4486                         FREE_LOCK(&lk);
4487                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4488                                 break;
4489                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4490                         /*
4491                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4492                          */
4493                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4494                                 continue;
4495                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4496                                 FREE_LOCK(&lk);
4497                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4498                         }
4499                 }
4500                 /*
4501                  * A newly allocated directory must have its "." and
4502                  * ".." entries written out before its name can be
4503                  * committed in its parent. We do not want or need
4504                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4505                  * that may end up here again, once for each directory
4506                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4507                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4508                  * because the first call may choose to defer blocks
4509                  * that still have dependencies, but deferral will
4510                  * happen at most once.
4511                  */
4512                 inum = dap->da_newinum;
4513                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4514                         FREE_LOCK(&lk);
4515                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4516                                 break;
4517                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4518                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4519                                 vput(vp);
4520                                 break;
4521                         }
4522                         drain_output(vp, 0);
4523                         vput(vp);
4524                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4525                         /*
4526                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4527                          */
4528                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4529                                 continue;
4530                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4531                                 FREE_LOCK(&lk);
4532                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4533                         }
4534                 }
4535                 /*
4536                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4537                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4538                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4539                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4540                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4541                  * the time of the reference count change. So we need only
4542                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4543                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4544                  */
4545                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4546                         FREE_LOCK(&lk);
4547                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4548                 }
4549                 /*
4550                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4551                  * push them to disk.
4552                  */
4553                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4554                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4555                         FREE_LOCK(&lk);
4556                         if (gotit &&
4557                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4558                              inodedep->id_buf)) != 0)
4559                                 break;
4560                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4561                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4562                                 continue;
4563                 }
4564                 /*
4565                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4566                  * to be written, push it to disk.
4567                  */
4568                 FREE_LOCK(&lk);
4569                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4570                     fsbtodb(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4571                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4572                         break;
4573                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4574                         break;
4575                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4576                 /*
4577                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4578                  * then something is seriously wrong.
4579                  */
4580                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4581                         FREE_LOCK(&lk);
4582                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4583                 }
4584         }
4585         if (error)
4586                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4587         return (error);
4588 }
4589
4590 /*
4591  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4592  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4593  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4594  * the offending operations to fall back to running synchronously
4595  * until the memory load returns to a reasonable level.
4596  */
4597 int
4598 softdep_slowdown(vp)
4599         struct vnode *vp;
4600 {
4601         int max_softdeps_hard;
4602
4603         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4604         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4605             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4606                 return (0);
4607         stat_sync_limit_hit += 1;
4608         return (1);
4609 }
4610
4611 /*
4612  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4613  * down and speed up the I/O processing.
4614  */
4615 static int
4616 request_cleanup(resource, islocked)
4617         int resource;
4618         int islocked;
4619 {
4620         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4621
4622         /*
4623          * We never hold up the filesystem syncer process.
4624          */
4625         if (td == filesys_syncer)
4626                 return (0);
4627         /*
4628          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4629          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4630          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4631          * handle any remove requests that might block on a locked
4632          * inode as that could lead to deadlock.
4633          */
4634         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4635                 if (islocked)
4636                         FREE_LOCK(&lk);
4637                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4638                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4639                 stat_worklist_push += 2;
4640                 if (islocked)
4641                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4642                 return(1);
4643         }
4644
4645         /*
4646          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4647          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4648          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4649          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4650          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4651          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4652          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4653          * the cleanup for us.
4654          */
4655         switch (resource) {
4656
4657         case FLUSH_INODES:
4658                 stat_ino_limit_push += 1;
4659                 req_clear_inodedeps += 1;
4660                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4661                 break;
4662
4663         case FLUSH_REMOVE:
4664                 stat_blk_limit_push += 1;
4665                 req_clear_remove += 1;
4666                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4667                 break;
4668
4669         default:
4670                 if (islocked)
4671                         FREE_LOCK(&lk);
4672                 panic("request_cleanup: unknown type");
4673         }
4674         /*
4675          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4676          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4677          */
4678         if (islocked == 0)
4679                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4680         crit_enter();
4681         proc_waiting += 1;
4682         if (!callout_active(&handle))
4683                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4684                               pause_timer, NULL);
4685         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4686             "softupdate", 0);
4687         proc_waiting -= 1;
4688         crit_exit();
4689         if (islocked == 0)
4690                 FREE_LOCK(&lk);
4691         return (1);
4692 }
4693
4694 /*
4695  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4696  * to indicate that there is no longer a timer running.
4697  */
4698 void
4699 pause_timer(arg)
4700         void *arg;
4701 {
4702         *stat_countp += 1;
4703         wakeup_one(&proc_waiting);
4704         if (proc_waiting > 0)
4705                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4706                               pause_timer, NULL);
4707         else
4708                 callout_deactivate(&handle);
4709 }
4710
4711 /*
4712  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4713  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4714  */
4715 static void
4716 clear_remove(struct thread *td)
4717 {
4718         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4719         struct pagedep *pagedep;
4720         static int next = 0;
4721         struct mount *mp;
4722         struct vnode *vp;
4723         int error, cnt;
4724         ino_t ino;
4725
4726         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4727         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4728                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4729                 if (next >= pagedep_hash)
4730                         next = 0;
4731                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4732                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4733                                 continue;
4734                         mp = pagedep->pd_mnt;
4735                         ino = pagedep->pd_ino;
4736                         FREE_LOCK(&lk);
4737                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4738                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4739                                 return;
4740                         }
4741                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4742                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4743                         drain_output(vp, 0);
4744                         vput(vp);
4745                         return;
4746                 }
4747         }
4748         FREE_LOCK(&lk);
4749 }
4750
4751 /*
4752  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4753  * the number of inodedep dependency structures.
4754  */
4755 struct clear_inodedeps_info {
4756         struct fs *fs;
4757         struct mount *mp;
4758 };
4759
4760 static int
4761 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4762 {
4763         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4764
4765         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4766                 info->mp = mp;
4767                 return(-1);
4768         }
4769         return(0);
4770 }
4771
4772 static void
4773 clear_inodedeps(struct thread *td)
4774 {
4775         struct clear_inodedeps_info info;
4776         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4777         struct inodedep *inodedep;
4778         static int next = 0;
4779         struct vnode *vp;
4780         struct fs *fs;
4781         int error, cnt;
4782         ino_t firstino, lastino, ino;
4783
4784         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4785         /*
4786          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4787          * We will then gather up all the inodes in its block
4788          * that have dependencies and flush them out.
4789          */
4790         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4791                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4792                 if (next >= inodedep_hash)
4793                         next = 0;
4794                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4795                         break;
4796         }
4797         if (inodedep == NULL)
4798                 return;
4799         /*
4800          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4801          */
4802         fs = inodedep->id_fs;
4803         info.mp = NULL;
4804         info.fs = fs;
4805         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4806                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4807         /*
4808          * Find the last inode in the block with dependencies.
4809          */
4810         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4811         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4812                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4813                         break;
4814         /*
4815          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4816          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4817          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4818          */
4819         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4820                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4821                         continue;
4822                 FREE_LOCK(&lk);
4823                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4824                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4825                         return;
4826                 }
4827                 if (ino == lastino) {
4828                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4829                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4830                 } else {
4831                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4832                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4833                         drain_output(vp, 0);
4834                 }
4835                 vput(vp);
4836                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4837         }
4838         FREE_LOCK(&lk);
4839 }
4840
4841 /*
4842  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4843  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4844  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4845  */
4846 static int
4847 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4848         struct buf *bp;
4849         int wantcount;
4850 {
4851         struct worklist *wk;
4852         struct inodedep *inodedep;
4853         struct indirdep *indirdep;
4854         struct allocindir *aip;
4855         struct pagedep *pagedep;
4856         struct diradd *dap;
4857         int i, retval;
4858
4859         retval = 0;
4860         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4861         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4862                 switch (wk->wk_type) {
4863
4864                 case D_INODEDEP:
4865                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4866                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4867                                 /* bitmap allocation dependency */
4868                                 retval += 1;
4869                                 if (!wantcount)
4870                                         goto out;
4871                         }
4872                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4873                                 /* direct block pointer dependency */
4874                                 retval += 1;
4875                                 if (!wantcount)
4876                                         goto out;
4877                         }
4878                         continue;
4879
4880                 case D_INDIRDEP:
4881                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4882
4883                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4884                                 /* indirect block pointer dependency */
4885                                 retval += 1;
4886                                 if (!wantcount)
4887                                         goto out;
4888                         }
4889                         continue;
4890
4891                 case D_PAGEDEP:
4892                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4893                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4894
4895                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4896                                         /* directory entry dependency */
4897                                         retval += 1;
4898                                         if (!wantcount)
4899                                                 goto out;
4900                                 }
4901                         }
4902                         continue;
4903
4904                 case D_BMSAFEMAP:
4905                 case D_ALLOCDIRECT:
4906                 case D_ALLOCINDIR:
4907                 case D_MKDIR:
4908                         /* never a dependency on these blocks */
4909                         continue;
4910
4911                 default:
4912                         FREE_LOCK(&lk);
4913                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4914                             TYPENAME(wk->wk_type));
4915                         /* NOTREACHED */
4916                 }
4917         }
4918 out:
4919         FREE_LOCK(&lk);
4920         return retval;
4921 }
4922
4923 /*
4924  * Acquire exclusive access to a buffer.
4925  * Must be called with splbio blocked.
4926  * Return 1 if buffer was acquired.
4927  */
4928 static int
4929 getdirtybuf(bpp, waitfor)
4930         struct buf **bpp;
4931         int waitfor;
4932 {
4933         struct buf *bp;
4934         int error;
4935
4936         for (;;) {
4937                 if ((bp = *bpp) == NULL)
4938                         return (0);
4939                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
4940                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
4941                                 break;
4942                         BUF_UNLOCK(bp);
4943                         if (waitfor != MNT_WAIT)
4944                                 return (0);
4945                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
4946                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
4947                             "getbuf", 0);
4948                         continue;
4949                 }
4950                 if (waitfor != MNT_WAIT)
4951                         return (0);
4952                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
4953                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
4954                 if (error != ENOLCK) {
4955                         FREE_LOCK(&lk);
4956                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
4957                 }
4958         }
4959         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4960                 BUF_UNLOCK(bp);
4961                 return (0);
4962         }
4963         bremfree(bp);
4964         return (1);
4965 }
4966
4967 /*
4968  * Wait for pending output on a vnode to complete.
4969  * Must be called with vnode locked.
4970  */
4971 static void
4972 drain_output(vp, islocked)
4973         struct vnode *vp;
4974         int islocked;
4975 {
4976
4977         if (!islocked)
4978                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4979         while (vp->v_numoutput) {
4980                 vp->v_flag |= VBWAIT;
4981                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&vp->v_numoutput,
4982                     0, "drainvp", 0);
4983         }
4984         if (!islocked)
4985                 FREE_LOCK(&lk);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
4990  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
4991  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
4992  */
4993 static void
4994 softdep_deallocate_dependencies(bp)
4995         struct buf *bp;
4996 {
4997
4998         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
4999                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5000         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5001         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5002 }
5003
5004 /*
5005  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5006  */
5007 void
5008 softdep_error(func, error)
5009         char *func;
5010         int error;
5011 {
5012
5013         /* XXX should do something better! */
5014         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5015 }