Remove td_proc dependancy on cred that is no longer used.
[dragonfly.git] / sys / vfs / ufs / ffs_softdep.c
1 /*
2  * Copyright 1998, 2000 Marshall Kirk McKusick. All Rights Reserved.
3  *
4  * The soft updates code is derived from the appendix of a University
5  * of Michigan technical report (Gregory R. Ganger and Yale N. Patt,
6  * "Soft Updates: A Solution to the Metadata Update Problem in File
7  * Systems", CSE-TR-254-95, August 1995).
8  *
9  * Further information about soft updates can be obtained from:
10  *
11  *      Marshall Kirk McKusick          http://www.mckusick.com/softdep/
12  *      1614 Oxford Street              mckusick@mckusick.com
13  *      Berkeley, CA 94709-1608         +1-510-843-9542
14  *      USA
15  *
16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
17  * modification, are permitted provided that the following conditions
18  * are met:
19  *
20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY MARSHALL KIRK MCKUSICK ``AS IS'' AND ANY
27  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
28  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
29  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL MARSHALL KIRK MCKUSICK BE LIABLE FOR
30  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      from: @(#)ffs_softdep.c 9.59 (McKusick) 6/21/00
39  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_softdep.c,v 1.57.2.11 2002/02/05 18:46:53 dillon Exp $
40  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c,v 1.7 2003/07/06 20:11:25 dillon 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 <ufs/ufs/dir.h>
65 #include <ufs/ufs/quota.h>
66 #include <ufs/ufs/inode.h>
67 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
68 #include <ufs/ffs/fs.h>
69 #include <ufs/ffs/softdep.h>
70 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
71 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
72
73 /*
74  * These definitions need to be adapted to the system to which
75  * this file is being ported.
76  */
77 /*
78  * malloc types defined for the softdep system.
79  */
80 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
81 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
82 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
83 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
84 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
85 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
86 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
87 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
88 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
89 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
90 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
91 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
92 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
93
94 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
95
96 #define D_PAGEDEP       0
97 #define D_INODEDEP      1
98 #define D_NEWBLK        2
99 #define D_BMSAFEMAP     3
100 #define D_ALLOCDIRECT   4
101 #define D_INDIRDEP      5
102 #define D_ALLOCINDIR    6
103 #define D_FREEFRAG      7
104 #define D_FREEBLKS      8
105 #define D_FREEFILE      9
106 #define D_DIRADD        10
107 #define D_MKDIR         11
108 #define D_DIRREM        12
109 #define D_LAST          D_DIRREM
110
111 /* 
112  * translate from workitem type to memory type
113  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
114  */
115 static struct malloc_type *memtype[] = {
116         M_PAGEDEP,
117         M_INODEDEP,
118         M_NEWBLK,
119         M_BMSAFEMAP,
120         M_ALLOCDIRECT,
121         M_INDIRDEP,
122         M_ALLOCINDIR,
123         M_FREEFRAG,
124         M_FREEBLKS,
125         M_FREEFILE,
126         M_DIRADD,
127         M_MKDIR,
128         M_DIRREM
129 };
130
131 #define DtoM(type) (memtype[type])
132
133 /*
134  * Names of malloc types.
135  */
136 #define TYPENAME(type)  \
137         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
138 /*
139  * End system adaptaion definitions.
140  */
141
142 /*
143  * Internal function prototypes.
144  */
145 static  void softdep_error __P((char *, int));
146 static  void drain_output __P((struct vnode *, int));
147 static  int getdirtybuf __P((struct buf **, int));
148 static  void clear_remove __P((struct thread *));
149 static  void clear_inodedeps __P((struct thread *));
150 static  int flush_pagedep_deps __P((struct vnode *, struct mount *,
151             struct diraddhd *));
152 static  int flush_inodedep_deps __P((struct fs *, ino_t));
153 static  int handle_written_filepage __P((struct pagedep *, struct buf *));
154 static  void diradd_inode_written __P((struct diradd *, struct inodedep *));
155 static  int handle_written_inodeblock __P((struct inodedep *, struct buf *));
156 static  void handle_allocdirect_partdone __P((struct allocdirect *));
157 static  void handle_allocindir_partdone __P((struct allocindir *));
158 static  void initiate_write_filepage __P((struct pagedep *, struct buf *));
159 static  void handle_written_mkdir __P((struct mkdir *, int));
160 static  void initiate_write_inodeblock __P((struct inodedep *, struct buf *));
161 static  void handle_workitem_freefile __P((struct freefile *));
162 static  void handle_workitem_remove __P((struct dirrem *));
163 static  struct dirrem *newdirrem __P((struct buf *, struct inode *,
164             struct inode *, int, struct dirrem **));
165 static  void free_diradd __P((struct diradd *));
166 static  void free_allocindir __P((struct allocindir *, struct inodedep *));
167 static  int indir_trunc __P((struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
168             long *));
169 static  void deallocate_dependencies __P((struct buf *, struct inodedep *));
170 static  void free_allocdirect __P((struct allocdirectlst *,
171             struct allocdirect *, int));
172 static  int check_inode_unwritten __P((struct inodedep *));
173 static  int free_inodedep __P((struct inodedep *));
174 static  void handle_workitem_freeblocks __P((struct freeblks *));
175 static  void merge_inode_lists __P((struct inodedep *));
176 static  void setup_allocindir_phase2 __P((struct buf *, struct inode *,
177             struct allocindir *));
178 static  struct allocindir *newallocindir __P((struct inode *, int, ufs_daddr_t,
179             ufs_daddr_t));
180 static  void handle_workitem_freefrag __P((struct freefrag *));
181 static  struct freefrag *newfreefrag __P((struct inode *, ufs_daddr_t, long));
182 static  void allocdirect_merge __P((struct allocdirectlst *,
183             struct allocdirect *, struct allocdirect *));
184 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup __P((struct buf *));
185 static  int newblk_lookup __P((struct fs *, ufs_daddr_t, int,
186             struct newblk **));
187 static  int inodedep_lookup __P((struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **));
188 static  int pagedep_lookup __P((struct inode *, ufs_lbn_t, int,
189             struct pagedep **));
190 static  void pause_timer __P((void *));
191 static  int request_cleanup __P((int, int));
192 static  int process_worklist_item __P((struct mount *, int));
193 static  void add_to_worklist __P((struct worklist *));
194
195 /*
196  * Exported softdep operations.
197  */
198 static  void softdep_disk_io_initiation __P((struct buf *));
199 static  void softdep_disk_write_complete __P((struct buf *));
200 static  void softdep_deallocate_dependencies __P((struct buf *));
201 static  int softdep_fsync __P((struct vnode *));
202 static  int softdep_process_worklist __P((struct mount *));
203 static  void softdep_move_dependencies __P((struct buf *, struct buf *));
204 static  int softdep_count_dependencies __P((struct buf *bp, int));
205
206 struct bio_ops bioops = {
207         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
208         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
209         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
210         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
211         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
212         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
213         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
214 };
215
216 /*
217  * Locking primitives.
218  *
219  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
220  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
221  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
222  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
223  *
224  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
225  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
226  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
227  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
228  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
229  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
230  */
231 #ifndef /* NOT */ DEBUG
232 static struct lockit {
233         int     lkt_spl;
234 } lk = { 0 };
235 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                (lk)->lkt_spl = splbio()
236 #define FREE_LOCK(lk)                   splx((lk)->lkt_spl)
237
238 #else /* DEBUG */
239 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
240 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
241 static struct lockit {
242         int     lkt_spl;
243         struct thread *lkt_held;
244 } lk = { 0, NOHOLDER };
245 static int lockcnt;
246
247 static  void acquire_lock __P((struct lockit *));
248 static  void free_lock __P((struct lockit *));
249 void    softdep_panic __P((char *));
250
251 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
252 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
253
254 static void
255 acquire_lock(lk)
256         struct lockit *lk;
257 {
258         thread_t holder;
259
260         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
261                 holder = lk->lkt_held;
262                 FREE_LOCK(lk);
263                 if (holder == curthread)
264                         panic("softdep_lock: locking against myself");
265                 else
266                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
267         }
268         lk->lkt_spl = splbio();
269         lk->lkt_held = curthread;
270         lockcnt++;
271 }
272
273 static void
274 free_lock(lk)
275         struct lockit *lk;
276 {
277
278         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
279                 panic("softdep_unlock: lock not held");
280         lk->lkt_held = NOHOLDER;
281         splx(lk->lkt_spl);
282 }
283
284 /*
285  * Function to release soft updates lock and panic.
286  */
287 void
288 softdep_panic(msg)
289         char *msg;
290 {
291
292         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
293                 FREE_LOCK(&lk);
294         panic(msg);
295 }
296 #endif /* DEBUG */
297
298 static  int interlocked_sleep __P((struct lockit *, int, void *, int,
299             const char *, int));
300
301 /*
302  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
303  * not get lost if some other process uses the lock while we
304  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
305  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
306  * below enumerates the available set of operations.
307  */
308 #define UNKNOWN         0
309 #define SLEEP           1
310 #define LOCKBUF         2
311
312 static int
313 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
314         struct lockit *lk;
315         int op;
316         void *ident;
317         int flags;
318         const char *wmesg;
319         int timo;
320 {
321         thread_t holder;
322         int s, retval;
323
324         s = lk->lkt_spl;
325 #       ifdef DEBUG
326         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
327                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
328         lk->lkt_held = NOHOLDER;
329 #       endif /* DEBUG */
330         switch (op) {
331         case SLEEP:
332                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
333                 break;
334         case LOCKBUF:
335                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
336                 break;
337         default:
338                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
339         }
340 #       ifdef DEBUG
341         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
342                 holder = lk->lkt_held;
343                 FREE_LOCK(lk);
344                 if (holder == curthread)
345                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
346                 else
347                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
348         }
349         lk->lkt_held = curthread;
350         lockcnt++;
351 #       endif /* DEBUG */
352         lk->lkt_spl = s;
353         return (retval);
354 }
355
356 /*
357  * Place holder for real semaphores.
358  */
359 struct sema {
360         int     value;
361         thread_t holder;
362         char    *name;
363         int     prio;
364         int     timo;
365 };
366 static  void sema_init __P((struct sema *, char *, int, int));
367 static  int sema_get __P((struct sema *, struct lockit *));
368 static  void sema_release __P((struct sema *));
369
370 static void
371 sema_init(semap, name, prio, timo)
372         struct sema *semap;
373         char *name;
374         int prio, timo;
375 {
376
377         semap->holder = NOHOLDER;
378         semap->value = 0;
379         semap->name = name;
380         semap->prio = prio;
381         semap->timo = timo;
382 }
383
384 static int
385 sema_get(semap, interlock)
386         struct sema *semap;
387         struct lockit *interlock;
388 {
389
390         if (semap->value++ > 0) {
391                 if (interlock != NULL) {
392                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
393                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
394                         FREE_LOCK(interlock);
395                 } else {
396                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
397                             semap->timo);
398                 }
399                 return (0);
400         }
401         semap->holder = curthread;
402         if (interlock != NULL)
403                 FREE_LOCK(interlock);
404         return (1);
405 }
406
407 static void
408 sema_release(semap)
409         struct sema *semap;
410 {
411
412         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
413                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
414                         FREE_LOCK(&lk);
415                 panic("sema_release: not held");
416         }
417         if (--semap->value > 0) {
418                 semap->value = 0;
419                 wakeup(semap);
420         }
421         semap->holder = NOHOLDER;
422 }
423
424 /*
425  * Worklist queue management.
426  * These routines require that the lock be held.
427  */
428 #ifndef /* NOT */ DEBUG
429 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
430         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
431         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
432 } while (0)
433 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
434         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
435         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
436 } while (0)
437 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
438
439 #else /* DEBUG */
440 static  void worklist_insert __P((struct workhead *, struct worklist *));
441 static  void worklist_remove __P((struct worklist *));
442 static  void workitem_free __P((struct worklist *, int));
443
444 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
445 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
446 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
447
448 static void
449 worklist_insert(head, item)
450         struct workhead *head;
451         struct worklist *item;
452 {
453
454         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
455                 panic("worklist_insert: lock not held");
456         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
457                 FREE_LOCK(&lk);
458                 panic("worklist_insert: already on list");
459         }
460         item->wk_state |= ONWORKLIST;
461         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
462 }
463
464 static void
465 worklist_remove(item)
466         struct worklist *item;
467 {
468
469         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
470                 panic("worklist_remove: lock not held");
471         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
472                 FREE_LOCK(&lk);
473                 panic("worklist_remove: not on list");
474         }
475         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
476         LIST_REMOVE(item, wk_list);
477 }
478
479 static void
480 workitem_free(item, type)
481         struct worklist *item;
482         int type;
483 {
484
485         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
486                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
487                         FREE_LOCK(&lk);
488                 panic("workitem_free: still on list");
489         }
490         if (item->wk_type != type) {
491                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
492                         FREE_LOCK(&lk);
493                 panic("workitem_free: type mismatch");
494         }
495         FREE(item, DtoM(type));
496 }
497 #endif /* DEBUG */
498
499 /*
500  * Workitem queue management
501  */
502 static struct workhead softdep_workitem_pending;
503 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
504 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
505 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
506 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
507 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
508 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
509 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
510 static struct callout_handle handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
511 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
512 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
513 #define FLUSH_INODES    1
514 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
515 #define FLUSH_REMOVE    2
516 /*
517  * runtime statistics
518  */
519 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
520 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
521 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
522 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
523 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
524 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
525 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
526 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
527 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
528 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
529 #ifdef DEBUG
530 #include <vm/vm.h>
531 #include <sys/sysctl.h>
532 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
544 #endif /* DEBUG */
545
546 /*
547  * Add an item to the end of the work queue.
548  * This routine requires that the lock be held.
549  * This is the only routine that adds items to the list.
550  * The following routine is the only one that removes items
551  * and does so in order from first to last.
552  */
553 static void
554 add_to_worklist(wk)
555         struct worklist *wk;
556 {
557         static struct worklist *worklist_tail;
558
559         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
560                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
561                         FREE_LOCK(&lk);
562                 panic("add_to_worklist: already on list");
563         }
564         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
565         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
566                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
567         else
568                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
569         worklist_tail = wk;
570         num_on_worklist += 1;
571 }
572
573 /*
574  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
575  *
576  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
577  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
578  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
579  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
580  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
581  */
582 static int 
583 softdep_process_worklist(matchmnt)
584         struct mount *matchmnt;
585 {
586         thread_t td = curthread;
587         int matchcnt, loopcount;
588         long starttime;
589
590         /*
591          * Record the process identifier of our caller so that we can give
592          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
593          */
594         filesys_syncer = td;
595         matchcnt = 0;
596
597         /*
598          * There is no danger of having multiple processes run this
599          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
600          * is in operation to get an accurate count of the number of items
601          * related to its mount point that are in the list.
602          */
603         if (matchmnt == NULL) {
604                 if (softdep_worklist_busy < 0)
605                         return(-1);
606                 softdep_worklist_busy += 1;
607         }
608
609         /*
610          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
611          */
612         if (req_clear_inodedeps) {
613                 clear_inodedeps(td);
614                 req_clear_inodedeps -= 1;
615                 wakeup_one(&proc_waiting);
616         }
617         if (req_clear_remove) {
618                 clear_remove(td);
619                 req_clear_remove -= 1;
620                 wakeup_one(&proc_waiting);
621         }
622         loopcount = 1;
623         starttime = time_second;
624         while (num_on_worklist > 0) {
625                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
626
627                 /*
628                  * If a umount operation wants to run the worklist
629                  * accurately, abort.
630                  */
631                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
632                         matchcnt = -1;
633                         break;
634                 }
635
636                 /*
637                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
638                  */
639                 if (req_clear_inodedeps) {
640                         clear_inodedeps(td);
641                         req_clear_inodedeps -= 1;
642                         wakeup_one(&proc_waiting);
643                 }
644                 if (req_clear_remove) {
645                         clear_remove(td);
646                         req_clear_remove -= 1;
647                         wakeup_one(&proc_waiting);
648                 }
649                 /*
650                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
651                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
652                  */
653                 if (loopcount++ % 128 == 0)
654                         bwillwrite();
655                 /*
656                  * Never allow processing to run for more than one
657                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
658                  * excessively backlogged.
659                  */
660                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
661                         matchcnt = -1;
662                         break;
663                 }
664         }
665         if (matchmnt == NULL) {
666                 --softdep_worklist_busy;
667                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
668                         wakeup(&softdep_worklist_req);
669         }
670         return (matchcnt);
671 }
672
673 /*
674  * Process one item on the worklist.
675  */
676 static int
677 process_worklist_item(matchmnt, flags)
678         struct mount *matchmnt;
679         int flags;
680 {
681         struct worklist *wk;
682         struct dirrem *dirrem;
683         struct fs *matchfs;
684         struct vnode *vp;
685         int matchcnt = 0;
686
687         matchfs = NULL;
688         if (matchmnt != NULL)
689                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
690         ACQUIRE_LOCK(&lk);
691         /*
692          * Normally we just process each item on the worklist in order.
693          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
694          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
695          * vnodes are resident and locked.
696          */
697         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
698                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
699                         break;
700                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
701                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
702                     dirrem->dm_oldinum);
703                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
704                         break;
705         }
706         if (wk == 0) {
707                 FREE_LOCK(&lk);
708                 return (0);
709         }
710         WORKLIST_REMOVE(wk);
711         num_on_worklist -= 1;
712         FREE_LOCK(&lk);
713         switch (wk->wk_type) {
714
715         case D_DIRREM:
716                 /* removal of a directory entry */
717                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
718                         matchcnt += 1;
719                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
720                 break;
721
722         case D_FREEBLKS:
723                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
724                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
725                         matchcnt += 1;
726                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
727                 break;
728
729         case D_FREEFRAG:
730                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
731                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
732                         matchcnt += 1;
733                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
734                 break;
735
736         case D_FREEFILE:
737                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
738                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
739                         matchcnt += 1;
740                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
741                 break;
742
743         default:
744                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
745                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
746                 /* NOTREACHED */
747         }
748         return (matchcnt);
749 }
750
751 /*
752  * Move dependencies from one buffer to another.
753  */
754 static void
755 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
756         struct buf *oldbp;
757         struct buf *newbp;
758 {
759         struct worklist *wk, *wktail;
760
761         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
762                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
763         wktail = 0;
764         ACQUIRE_LOCK(&lk);
765         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
766                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
767                 if (wktail == 0)
768                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
769                 else
770                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
771                 wktail = wk;
772         }
773         FREE_LOCK(&lk);
774 }
775
776 /*
777  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
778  */
779 int
780 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
781 {
782         struct vnode *devvp;
783         int error, loopcnt;
784
785         /*
786          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
787          */
788         while (softdep_worklist_busy != 0) {
789                 softdep_worklist_req += 1;
790                 tsleep(&softdep_worklist_req, PRIBIO, "softflush", 0);
791                 softdep_worklist_req -= 1;
792         }
793         softdep_worklist_busy = -1;
794
795         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
796                 softdep_worklist_busy = 0;
797                 if (softdep_worklist_req)
798                         wakeup(&softdep_worklist_req);
799                 return (error);
800         }
801         /*
802          * Alternately flush the block device associated with the mount
803          * point and process any dependencies that the flushing
804          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
805          * but we give it a few extra just to be sure.
806          */
807         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
808         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
809                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
810                         loopcnt--;
811                         /*
812                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
813                          * as part of the cleanup operations.
814                          */
815                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
816                                 break;
817                         /*
818                          * If we still found nothing to do, we are really done.
819                          */
820                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
821                                 break;
822                 }
823                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
824                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
825                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
826                 if (error)
827                         break;
828         }
829         softdep_worklist_busy = 0;
830         if (softdep_worklist_req)
831                 wakeup(&softdep_worklist_req);
832
833         /*
834          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
835          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
836          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
837          */
838         if (loopcnt == 0) {
839                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
840                         panic("softdep_flushfiles: looping");
841                 error = EBUSY;
842         }
843         return (error);
844 }
845
846 /*
847  * Structure hashing.
848  * 
849  * There are three types of structures that can be looked up:
850  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
851  *         and logical block.
852  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
853  *      3) newblk structures identified by mount point and
854  *         physical block number.
855  *
856  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
857  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
858  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
859  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
860  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
861  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
862  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
863  * their allocdirect or allocindir structure.
864  *
865  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
866  * an existing entry is not found.
867  */
868 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
869 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
870
871 /*
872  * Structures and routines associated with pagedep caching.
873  */
874 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
875 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
876 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
877         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
878             pagedep_hash])
879 static struct sema pagedep_in_progress;
880
881 /*
882  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
883  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
884  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
885  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
886  */
887 static int
888 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
889         struct inode *ip;
890         ufs_lbn_t lbn;
891         int flags;
892         struct pagedep **pagedeppp;
893 {
894         struct pagedep *pagedep;
895         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
896         struct mount *mp;
897         int i;
898
899 #ifdef DEBUG
900         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
901                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
902 #endif
903         mp = ITOV(ip)->v_mount;
904         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
905 top:
906         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
907                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
908                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
909                     mp == pagedep->pd_mnt)
910                         break;
911         if (pagedep) {
912                 *pagedeppp = pagedep;
913                 return (1);
914         }
915         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
916                 *pagedeppp = NULL;
917                 return (0);
918         }
919         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
920                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
921                 goto top;
922         }
923         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
924                 M_SOFTDEP_FLAGS);
925         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
926         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
927         pagedep->pd_mnt = mp;
928         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
929         pagedep->pd_lbn = lbn;
930         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
931         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
932         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
933                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
934         ACQUIRE_LOCK(&lk);
935         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
936         sema_release(&pagedep_in_progress);
937         *pagedeppp = pagedep;
938         return (0);
939 }
940
941 /*
942  * Structures and routines associated with inodedep caching.
943  */
944 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
945 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
946 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
947 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
948       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
949 static struct sema inodedep_in_progress;
950
951 /*
952  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
953  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
954  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
955  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
956  */
957 static int
958 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
959         struct fs *fs;
960         ino_t inum;
961         int flags;
962         struct inodedep **inodedeppp;
963 {
964         struct inodedep *inodedep;
965         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
966         int firsttry;
967
968 #ifdef DEBUG
969         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
970                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
971 #endif
972         firsttry = 1;
973         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
974 top:
975         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
976                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
977                         break;
978         if (inodedep) {
979                 *inodedeppp = inodedep;
980                 return (1);
981         }
982         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
983                 *inodedeppp = NULL;
984                 return (0);
985         }
986         /*
987          * If we are over our limit, try to improve the situation.
988          */
989         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry && 
990             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
991             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
992                 firsttry = 0;
993                 goto top;
994         }
995         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
996                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
997                 goto top;
998         }
999         num_inodedep += 1;
1000         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1001                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1002         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1003         inodedep->id_fs = fs;
1004         inodedep->id_ino = inum;
1005         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1006         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1007         inodedep->id_savedino = NULL;
1008         inodedep->id_savedsize = -1;
1009         inodedep->id_buf = NULL;
1010         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1011         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1013         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1014         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1015         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1016         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1017         sema_release(&inodedep_in_progress);
1018         *inodedeppp = inodedep;
1019         return (0);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Structures and routines associated with newblk caching.
1024  */
1025 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1026 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1027 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1028         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1029 static struct sema newblk_in_progress;
1030
1031 /*
1032  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1033  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1034  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1035  */
1036 static int
1037 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1038         struct fs *fs;
1039         ufs_daddr_t newblkno;
1040         int flags;
1041         struct newblk **newblkpp;
1042 {
1043         struct newblk *newblk;
1044         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1045
1046         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1047 top:
1048         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1049                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1050                         break;
1051         if (newblk) {
1052                 *newblkpp = newblk;
1053                 return (1);
1054         }
1055         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1056                 *newblkpp = NULL;
1057                 return (0);
1058         }
1059         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1060                 goto top;
1061         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1062                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1063         newblk->nb_state = 0;
1064         newblk->nb_fs = fs;
1065         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1066         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1067         sema_release(&newblk_in_progress);
1068         *newblkpp = newblk;
1069         return (0);
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Executed during filesystem system initialization before
1074  * mounting any file systems.
1075  */
1076 void 
1077 softdep_initialize()
1078 {
1079
1080         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1081         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1082         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1083                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1084         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1085             &pagedep_hash);
1086         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", PRIBIO, 0);
1087         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1088         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", PRIBIO, 0);
1089         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1090         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", PRIBIO, 0);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1095  * filesystem wishes to use it.
1096  */
1097 int
1098 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1099         struct vnode *devvp;
1100         struct mount *mp;
1101         struct fs *fs;
1102 {
1103         struct csum cstotal;
1104         struct cg *cgp;
1105         struct buf *bp;
1106         int error, cyl;
1107
1108         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1109         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1110         /*
1111          * When doing soft updates, the counters in the
1112          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1113          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1114          */
1115         if (fs->fs_clean != 0)
1116                 return (0);
1117         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1118         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1119                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1120                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1121                         brelse(bp);
1122                         return (error);
1123                 }
1124                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1125                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1126                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1127                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1128                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1129                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1130                 brelse(bp);
1131         }
1132 #ifdef DEBUG
1133         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1134                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1135 #endif
1136         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1137         return (0);
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1142  * 
1143  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a file system
1144  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1145  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1146  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1147  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1148  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1149  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1150  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1151  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1152  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1153  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1154  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1155  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1156  * allocation.
1157  * 
1158  * The ufs file system maintains a number of free block counts (e.g., per
1159  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1160  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1161  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1162  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1163  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1164  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1165  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1166  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1167  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1168  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1169  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1170  */
1171
1172 /*
1173  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1174  */
1175 void
1176 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1177         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1178         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1179         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1180 {
1181         struct inodedep *inodedep;
1182         struct bmsafemap *bmsafemap;
1183
1184         /*
1185          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1186          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1187          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1188          * the cylinder group map from which it was allocated.
1189          */
1190         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1191         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1192                 FREE_LOCK(&lk);
1193                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1194         }
1195         inodedep->id_buf = bp;
1196         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1197         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1198         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1199         FREE_LOCK(&lk);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Called just after updating the cylinder group block to
1204  * allocate block or fragment.
1205  */
1206 void
1207 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1208         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1209         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1210         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1211 {
1212         struct newblk *newblk;
1213         struct bmsafemap *bmsafemap;
1214
1215         /*
1216          * Create a dependency for the newly allocated block.
1217          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1218          * the cylinder group map from which it was allocated.
1219          */
1220         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1221                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1222         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1223         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1224         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1225         FREE_LOCK(&lk);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1230  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1231  * this routine is called and this routine must be called with
1232  * splbio interrupts blocked.
1233  */
1234 static struct bmsafemap *
1235 bmsafemap_lookup(bp)
1236         struct buf *bp;
1237 {
1238         struct bmsafemap *bmsafemap;
1239         struct worklist *wk;
1240
1241 #ifdef DEBUG
1242         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1243                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1244 #endif
1245         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1246                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1247                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1248         FREE_LOCK(&lk);
1249         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1250                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1251         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1252         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1253         bmsafemap->sm_buf = bp;
1254         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1255         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1256         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1257         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1258         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1259         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1260         return (bmsafemap);
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Direct block allocation dependencies.
1265  * 
1266  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1267  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1268  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1269  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1270  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1271  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1272  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1273  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1274  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1275  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1276  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1277  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1278  * procedures described later.
1279  * 
1280  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1281  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1282  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1283  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1284  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1285  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1286  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1287  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1288  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1289  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1290  * unreferenced fragments.
1291  */ 
1292 void 
1293 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1294         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1295         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1296         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1297         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1298         long newsize;           /* size of new block */
1299         long oldsize;           /* size of new block */
1300         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1301 {
1302         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1303         struct allocdirectlst *adphead;
1304         struct bmsafemap *bmsafemap;
1305         struct inodedep *inodedep;
1306         struct pagedep *pagedep;
1307         struct newblk *newblk;
1308
1309         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1310                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1311         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1312         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1313         adp->ad_lbn = lbn;
1314         adp->ad_newblkno = newblkno;
1315         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1316         adp->ad_newsize = newsize;
1317         adp->ad_oldsize = oldsize;
1318         adp->ad_state = ATTACHED;
1319         if (newblkno == oldblkno)
1320                 adp->ad_freefrag = NULL;
1321         else
1322                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1323
1324         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1325                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1326
1327         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1328         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1329         adp->ad_inodedep = inodedep;
1330
1331         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1332                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1333                 adp->ad_buf = NULL;
1334         } else {
1335                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1336                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1337                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1338                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1339         }
1340         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1341         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1342
1343         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1344         if (lbn >= NDADDR) {
1345                 /* allocating an indirect block */
1346                 if (oldblkno != 0) {
1347                         FREE_LOCK(&lk);
1348                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1349                 }
1350         } else {
1351                 /*
1352                  * Allocating a direct block.
1353                  *
1354                  * If we are allocating a directory block, then we must
1355                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1356                  * deletions.
1357                  */
1358                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1359                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1360                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1361         }
1362         /*
1363          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1364          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1365          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1366          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1367          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1368          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1369          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1370          * special case by checking against the last allocdirect in the
1371          * list before laboriously traversing the list looking for the
1372          * insertion point.
1373          */
1374         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1375         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1376         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1377                 /* insert at end of list */
1378                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1379                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1380                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1381                 FREE_LOCK(&lk);
1382                 return;
1383         }
1384         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1385                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1386                         break;
1387         }
1388         if (oldadp == NULL) {
1389                 FREE_LOCK(&lk);
1390                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1391         }
1392         /* insert in middle of list */
1393         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1394         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1395                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1396         FREE_LOCK(&lk);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1401  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1402  */
1403 static void
1404 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1405         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1406         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1407         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1408 {
1409         struct freefrag *freefrag;
1410
1411 #ifdef DEBUG
1412         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1413                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1414 #endif
1415         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1416             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1417             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1418                 FREE_LOCK(&lk);
1419                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1420                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1421                     NDADDR);
1422         }
1423         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1424         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1425         /*
1426          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1427          * previously had a block allocated, then the new dependency
1428          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1429          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1430          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1431          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1432          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1433          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1434          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1435          * arises when the new block is an extension of the old block.
1436          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1437          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1438          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1439          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1440          */
1441         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1442                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1443                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1444                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1445         }
1446         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1447 }
1448                 
1449 /*
1450  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1451  */
1452 static struct freefrag *
1453 newfreefrag(ip, blkno, size)
1454         struct inode *ip;
1455         ufs_daddr_t blkno;
1456         long size;
1457 {
1458         struct freefrag *freefrag;
1459         struct fs *fs;
1460
1461         if (blkno == 0)
1462                 return (NULL);
1463         fs = ip->i_fs;
1464         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1465                 panic("newfreefrag: frag size");
1466         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1467                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1468         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1469         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1470         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1471         freefrag->ff_fs = fs;
1472         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1473         freefrag->ff_blkno = blkno;
1474         freefrag->ff_fragsize = size;
1475         return (freefrag);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1480  * file block allocation.
1481  */
1482 static void 
1483 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1484         struct freefrag *freefrag;
1485 {
1486         struct inode tip;
1487
1488         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1489         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1490         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1491         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1492         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1493         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1494         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Indirect block allocation dependencies.
1499  * 
1500  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1501  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1502  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1503  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1504  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1505  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1506  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1507  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1508  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1509  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1510  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1511  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1512  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1513  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1514  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1515  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1516  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1517  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1518  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1519  * pages and file metadata blocks.
1520  */
1521
1522 /*
1523  * Allocate a new allocindir structure.
1524  */
1525 static struct allocindir *
1526 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1527         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1528         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1529         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1530         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1531 {
1532         struct allocindir *aip;
1533
1534         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1535                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1536         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1537         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1538         aip->ai_state = ATTACHED;
1539         aip->ai_offset = ptrno;
1540         aip->ai_newblkno = newblkno;
1541         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1542         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1543         return (aip);
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Called just before setting an indirect block pointer
1548  * to a newly allocated file page.
1549  */
1550 void
1551 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1552         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1553         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1554         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1555         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1556         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1557         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1558         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1559 {
1560         struct allocindir *aip;
1561         struct pagedep *pagedep;
1562
1563         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1564         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1565         /*
1566          * If we are allocating a directory page, then we must
1567          * allocate an associated pagedep to track additions and
1568          * deletions.
1569          */
1570         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1571             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1572                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1573         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1574         FREE_LOCK(&lk);
1575         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1580  * newly allocated indirect block.
1581  */
1582 void
1583 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1584         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1585         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1586         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1587         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1588         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1589 {
1590         struct allocindir *aip;
1591
1592         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1593         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1594         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1595         FREE_LOCK(&lk);
1596         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1601  * by one of the two routines above.
1602  */
1603 static void 
1604 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1605         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1606         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1607         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1608 {
1609         struct worklist *wk;
1610         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1611         struct bmsafemap *bmsafemap;
1612         struct allocindir *oldaip;
1613         struct freefrag *freefrag;
1614         struct newblk *newblk;
1615
1616         if (bp->b_lblkno >= 0)
1617                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1618         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1619                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1620                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1621                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1622                                 continue;
1623                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1624                         break;
1625                 }
1626                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1627                         indirdep = newindirdep;
1628                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1629                         newindirdep = NULL;
1630                 }
1631                 FREE_LOCK(&lk);
1632                 if (indirdep) {
1633                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1634                             &newblk) == 0)
1635                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1636                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1637                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1638                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1639                                 aip->ai_buf = NULL;
1640                         } else {
1641                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1642                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1643                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1644                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1645                                     aip, ai_deps);
1646                         }
1647                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1648                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1649                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1650                         /*
1651                          * Check to see if there is an existing dependency
1652                          * for this block. If there is, merge the old
1653                          * dependency into the new one.
1654                          */
1655                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1656                                 oldaip = NULL;
1657                         else
1658
1659                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1660                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1661                                                 break;
1662                         if (oldaip != NULL) {
1663                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1664                                         FREE_LOCK(&lk);
1665                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1666                                 }
1667                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1668                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1669                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1670                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1671                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1672                         }
1673                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1674                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1675                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1676                         FREE_LOCK(&lk);
1677                 }
1678                 if (newindirdep) {
1679                         if (indirdep->ir_savebp != NULL)
1680                                 brelse(newindirdep->ir_savebp);
1681                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1682                 }
1683                 if (indirdep)
1684                         break;
1685                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1686                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1687                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1688                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1689                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1690                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1691                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1692                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1693                                 NULL, NULL);
1694                 }
1695                 newindirdep->ir_savebp =
1696                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1697                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1698                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1699         }
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Block de-allocation dependencies.
1704  * 
1705  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1706  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1707  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1708  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1709  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1710  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1711  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1712  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1713  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1714  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1715  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1716  * write approach.
1717  *
1718  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1719  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1720  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1721  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1722  * used to transfer a part of this information to the procedure
1723  * that eventually de-allocates the blocks.
1724  *
1725  * This routine should be called from the routine that shortens
1726  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1727  * are modified. It will save the block pointer information for
1728  * later release and zero the inode so that the calling routine
1729  * can release it.
1730  */
1731 void
1732 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1733         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1734         off_t length;           /* The new length for the file */
1735 {
1736         struct freeblks *freeblks;
1737         struct inodedep *inodedep;
1738         struct allocdirect *adp;
1739         struct vnode *vp;
1740         struct buf *bp;
1741         struct fs *fs;
1742         int i, error, delay;
1743
1744         fs = ip->i_fs;
1745         if (length != 0)
1746                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1747         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1748                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1749         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1750         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1751         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1752         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1753         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1754         freeblks->fb_fs = fs;
1755         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1756         freeblks->fb_newsize = length;
1757         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1758         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1759                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1760                 ip->i_db[i] = 0;
1761         }
1762         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1763                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1764                 ip->i_ib[i] = 0;
1765         }
1766         ip->i_blocks = 0;
1767         ip->i_size = 0;
1768         /*
1769          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1770          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1771          * the buffer can be safely released.
1772          */
1773         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1774             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1775             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1776                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1777         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1778             ip->i_din;
1779         /*
1780          * Find and eliminate any inode dependencies.
1781          */
1782         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1783         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1784         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1785                 FREE_LOCK(&lk);
1786                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1787         }
1788         /*
1789          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1790          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1791          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1792          * has never been written to disk, so we can process the
1793          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1794          */
1795         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1796         if (delay)
1797                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1798         /*
1799          * Because the file length has been truncated to zero, any
1800          * pending block allocation dependency structures associated
1801          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1802          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1803          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1804          */
1805         merge_inode_lists(inodedep);
1806         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1807                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1808         FREE_LOCK(&lk);
1809         bdwrite(bp);
1810         /*
1811          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1812          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1813          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1814          * any dependencies.
1815          */
1816         vp = ITOV(ip);
1817         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1818         drain_output(vp, 1);
1819         while (getdirtybuf(&TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd), MNT_WAIT)) {
1820                 bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
1821                 (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep);
1822                 deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1823                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1824                 FREE_LOCK(&lk);
1825                 brelse(bp);
1826                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1827         }
1828         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1829                 (void)free_inodedep(inodedep);
1830         FREE_LOCK(&lk);
1831         /*
1832          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1833          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1834          * the dependencies.
1835          */
1836         if (!delay)
1837                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1842  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1843  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1844  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1845  * associated with related dependencies do not occur.
1846  */
1847 static void
1848 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1849         struct buf *bp;
1850         struct inodedep *inodedep;
1851 {
1852         struct worklist *wk;
1853         struct indirdep *indirdep;
1854         struct allocindir *aip;
1855         struct pagedep *pagedep;
1856         struct dirrem *dirrem;
1857         struct diradd *dap;
1858         int i;
1859
1860         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1861                 switch (wk->wk_type) {
1862
1863                 case D_INDIRDEP:
1864                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1865                         /*
1866                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1867                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1868                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1869                          * cache until they are freed. Note that they will
1870                          * only be able to be found by their physical address
1871                          * since the inode mapping the logical address will
1872                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1873                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1874                          * the physical address so it could be used for this
1875                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1876                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1877                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1878                          */
1879                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1880                                 FREE_LOCK(&lk);
1881                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1882                         }
1883                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1884                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1885                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1886                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1887                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1888                                 FREE_LOCK(&lk);
1889                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1890                         }
1891                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1892                             bp->b_bcount);
1893                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1894                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1895                         continue;
1896
1897                 case D_PAGEDEP:
1898                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1899                         /*
1900                          * None of the directory additions will ever be
1901                          * visible, so they can simply be tossed.
1902                          */
1903                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1904                                 while ((dap =
1905                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1906                                         free_diradd(dap);
1907                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1908                                 free_diradd(dap);
1909                         /*
1910                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1911                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1912                          * If the inode has already been written, then they 
1913                          * can be dumped directly onto the work list.
1914                          */
1915                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1916                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1917                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1918                                 if (inodedep == NULL ||
1919                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1920                                      ALLCOMPLETE)
1921                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1922                                 else
1923                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1924                                             &dirrem->dm_list);
1925                         }
1926                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1927                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1928                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1929                         continue;
1930
1931                 case D_ALLOCINDIR:
1932                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1933                         continue;
1934
1935                 case D_ALLOCDIRECT:
1936                 case D_INODEDEP:
1937                         FREE_LOCK(&lk);
1938                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1939                             TYPENAME(wk->wk_type));
1940                         /* NOTREACHED */
1941
1942                 default:
1943                         FREE_LOCK(&lk);
1944                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1945                             TYPENAME(wk->wk_type));
1946                         /* NOTREACHED */
1947                 }
1948         }
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
1953  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1954  */
1955 static void
1956 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
1957         struct allocdirectlst *adphead;
1958         struct allocdirect *adp;
1959         int delay;
1960 {
1961
1962 #ifdef DEBUG
1963         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1964                 panic("free_allocdirect: lock not held");
1965 #endif
1966         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
1967                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
1968         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
1969         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
1970                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
1971         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
1972                 if (delay)
1973                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
1974                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
1975                 else
1976                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
1977         }
1978         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
1979 }
1980
1981 /*
1982  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
1983  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
1984  */
1985 void
1986 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
1987                 struct vnode *pvp;
1988                 ino_t ino;
1989                 int mode;
1990 {
1991         struct inode *ip = VTOI(pvp);
1992         struct inodedep *inodedep;
1993         struct freefile *freefile;
1994
1995         /*
1996          * This sets up the inode de-allocation dependency.
1997          */
1998         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
1999                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2000         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2001         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2002         freefile->fx_mode = mode;
2003         freefile->fx_oldinum = ino;
2004         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2005         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2006
2007         /*
2008          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2009          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2010          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2011          * case we can free the file immediately.
2012          */
2013         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2014         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2015             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2016                 FREE_LOCK(&lk);
2017                 handle_workitem_freefile(freefile);
2018                 return;
2019         }
2020         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2021         FREE_LOCK(&lk);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2026  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2027  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2028  *
2029  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2030  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2031  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2032  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2033  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2034  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2035  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2036  * lived files, this change will usually result in removing all the
2037  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2038  */
2039 static int
2040 check_inode_unwritten(inodedep)
2041         struct inodedep *inodedep;
2042 {
2043
2044         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2045             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2046             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2047             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2048             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2049             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2050             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2051                 return (0);
2052         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2053         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2054         inodedep->id_buf = NULL;
2055         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2056                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2057         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2058                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2059                 inodedep->id_savedino = NULL;
2060         }
2061         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2062                 FREE_LOCK(&lk);
2063                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2064         }
2065         return (1);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2070  */
2071 static int
2072 free_inodedep(inodedep)
2073         struct inodedep *inodedep;
2074 {
2075
2076         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2077             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2078             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2079             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2080             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2081             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2082             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2083             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2084                 return (0);
2085         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2086         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2087         num_inodedep -= 1;
2088         return (1);
2089 }
2090
2091 /*
2092  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2093  * The workitem is added to the pending list after the updated
2094  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2095  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2096  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2097  * performed in this function.
2098  */
2099 static void
2100 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2101         struct freeblks *freeblks;
2102 {
2103         struct inode tip;
2104         ufs_daddr_t bn;
2105         struct fs *fs;
2106         int i, level, bsize;
2107         long nblocks, blocksreleased = 0;
2108         int error, allerror = 0;
2109         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2110
2111         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2112         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2113         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2114         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2115         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2116         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2117         fs = freeblks->fb_fs;
2118         tmpval = 1;
2119         baselbns[0] = NDADDR;
2120         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2121                 tmpval *= NINDIR(fs);
2122                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2123         }
2124         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2125         blocksreleased = 0;
2126         /*
2127          * Indirect blocks first.
2128          */
2129         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2130                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2131                         continue;
2132                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2133                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2134                         allerror = error;
2135                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2136                 blocksreleased += nblocks;
2137         }
2138         /*
2139          * All direct blocks or frags.
2140          */
2141         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2142                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2143                         continue;
2144                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2145                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2146                 blocksreleased += btodb(bsize);
2147         }
2148
2149 #ifdef DIAGNOSTIC
2150         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2151                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2152         if (allerror)
2153                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2154 #endif /* DIAGNOSTIC */
2155         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2160  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2161  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2162  * blocks.
2163  */
2164 static int
2165 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2166         struct inode *ip;
2167         ufs_daddr_t dbn;
2168         int level;
2169         ufs_lbn_t lbn;
2170         long *countp;
2171 {
2172         struct buf *bp;
2173         ufs_daddr_t *bap;
2174         ufs_daddr_t nb;
2175         struct fs *fs;
2176         struct worklist *wk;
2177         struct indirdep *indirdep;
2178         int i, lbnadd, nblocks;
2179         int error, allerror = 0;
2180
2181         fs = ip->i_fs;
2182         lbnadd = 1;
2183         for (i = level; i > 0; i--)
2184                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2185         /*
2186          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2187          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2188          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2189          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2190          * have to use the on-disk address and the block device for the
2191          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2192          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2193          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2194          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2195          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2196          */
2197         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2198         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2199             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2200                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2201                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2202                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2203                         FREE_LOCK(&lk);
2204                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2205                 }
2206                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2207                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2208                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2209                         FREE_LOCK(&lk);
2210                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2211                 }
2212                 FREE_LOCK(&lk);
2213         } else {
2214                 FREE_LOCK(&lk);
2215                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2216                 if (error)
2217                         return (error);
2218         }
2219         /*
2220          * Recursively free indirect blocks.
2221          */
2222         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2223         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2224         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2225                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2226                         continue;
2227                 if (level != 0) {
2228                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2229                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2230                                 allerror = error;
2231                 }
2232                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2233                 *countp += nblocks;
2234         }
2235         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2236         brelse(bp);
2237         return (allerror);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Free an allocindir.
2242  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2243  */
2244 static void
2245 free_allocindir(aip, inodedep)
2246         struct allocindir *aip;
2247         struct inodedep *inodedep;
2248 {
2249         struct freefrag *freefrag;
2250
2251 #ifdef DEBUG
2252         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2253                 panic("free_allocindir: lock not held");
2254 #endif
2255         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2256                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2257         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2258                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2259         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2260         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2261                 if (inodedep == NULL)
2262                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2263                 else
2264                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2265                             &freefrag->ff_list);
2266         }
2267         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2268 }
2269
2270 /*
2271  * Directory entry addition dependencies.
2272  * 
2273  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2274  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2275  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2276  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2277  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2278  * simply of the inode number.
2279  * 
2280  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2281  * directory block can become fragmented.  The ufs file system will compact
2282  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2283  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2284  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2285  * the new offsets.
2286  */
2287
2288 /*
2289  * This routine is called after the in-memory inode's link
2290  * count has been incremented, but before the directory entry's
2291  * pointer to the inode has been set.
2292  */
2293 void 
2294 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2295         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2296         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2297         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2298         long newinum;           /* inode referenced by new directory entry */
2299         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2300 {
2301         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2302         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2303         struct fs *fs;
2304         struct diradd *dap;
2305         struct pagedep *pagedep;
2306         struct inodedep *inodedep;
2307         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2308
2309         /*
2310          * Whiteouts have no dependencies.
2311          */
2312         if (newinum == WINO) {
2313                 if (newdirbp != NULL)
2314                         bdwrite(newdirbp);
2315                 return;
2316         }
2317
2318         fs = dp->i_fs;
2319         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2320         offset = blkoff(fs, diroffset);
2321         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2322             M_SOFTDEP_FLAGS);
2323         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2324         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2325         dap->da_offset = offset;
2326         dap->da_newinum = newinum;
2327         dap->da_state = ATTACHED;
2328         if (newdirbp == NULL) {
2329                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2330                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2331         } else {
2332                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2333                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2334                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2335                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2336                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2337                 mkdir1->md_diradd = dap;
2338                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2339                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2340                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2341                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2342                 mkdir2->md_diradd = dap;
2343                 /*
2344                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2345                  */
2346                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2347                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2348                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2349                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2350                 FREE_LOCK(&lk);
2351                 bdwrite(newdirbp);
2352                 /*
2353                  * Dependency on link count increase for parent directory
2354                  */
2355                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2356                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2357                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2358                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2359                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2360                 } else {
2361                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2362                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2363                 }
2364         }
2365         /*
2366          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2367          */
2368         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2369                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2370         dap->da_pagedep = pagedep;
2371         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2372             da_pdlist);
2373         /*
2374          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2375          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2376          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2377          */
2378         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2379         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2380                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2381         else
2382                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2383         FREE_LOCK(&lk);
2384 }
2385
2386 /*
2387  * This procedure is called to change the offset of a directory
2388  * entry when compacting a directory block which must be owned
2389  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2390  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2391  * occur while the move is in progress.
2392  */
2393 void 
2394 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2395         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2396         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2397         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2398         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2399         int entrysize;          /* size of directory entry */
2400 {
2401         int offset, oldoffset, newoffset;
2402         struct pagedep *pagedep;
2403         struct diradd *dap;
2404         ufs_lbn_t lbn;
2405
2406         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2407         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2408         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2409         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2410                 goto done;
2411         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2412         newoffset = offset + (newloc - base);
2413
2414         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2415                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2416                         continue;
2417                 dap->da_offset = newoffset;
2418                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2419                         break;
2420                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2421                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2422                     dap, da_pdlist);
2423                 break;
2424         }
2425         if (dap == NULL) {
2426
2427                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2428                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2429                                 dap->da_offset = newoffset;
2430                                 break;
2431                         }
2432                 }
2433         }
2434 done:
2435         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2436         FREE_LOCK(&lk);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2441  * with splbio interrupts blocked.
2442  */
2443 static void
2444 free_diradd(dap)
2445         struct diradd *dap;
2446 {
2447         struct dirrem *dirrem;
2448         struct pagedep *pagedep;
2449         struct inodedep *inodedep;
2450         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2451
2452 #ifdef DEBUG
2453         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2454                 panic("free_diradd: lock not held");
2455 #endif
2456         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2457         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2458         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2459                 pagedep = dap->da_pagedep;
2460         } else {
2461                 dirrem = dap->da_previous;
2462                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2463                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2464                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2465         }
2466         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2467             0, &inodedep) != 0)
2468                 (void) free_inodedep(inodedep);
2469         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2470                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2471                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2472                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2473                                 continue;
2474                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2475                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2476                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2477                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2478                 }
2479                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2480                         FREE_LOCK(&lk);
2481                         panic("free_diradd: unfound ref");
2482                 }
2483         }
2484         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2485 }
2486
2487 /*
2488  * Directory entry removal dependencies.
2489  * 
2490  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2491  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2492  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2493  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2494  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2495  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2496  */
2497
2498 /*
2499  * This routine should be called immediately after removing
2500  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2501  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2502  * code will do this task when it is safe.
2503  */
2504 void 
2505 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2506         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2507         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2508         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2509         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2510 {
2511         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2512
2513         /*
2514          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2515          */
2516         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2517
2518         /*
2519          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2520          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2521          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2522          * set then we have deleted an entry that never made it to
2523          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2524          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2525          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2526          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2527          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2528          */
2529         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2530                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2531                     dm_next);
2532                 FREE_LOCK(&lk);
2533         } else {
2534                 if (prevdirrem != NULL)
2535                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2536                             prevdirrem, dm_next);
2537                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2538                 FREE_LOCK(&lk);
2539                 handle_workitem_remove(dirrem);
2540         }
2541 }
2542
2543 /*
2544  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2545  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2546  */
2547 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2548 static struct dirrem *
2549 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2550         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2551         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2552         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2553         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2554         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2555 {
2556         int offset;
2557         ufs_lbn_t lbn;
2558         struct diradd *dap;
2559         struct dirrem *dirrem;
2560         struct pagedep *pagedep;
2561
2562         /*
2563          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2564          */
2565         if (ip == NULL)
2566                 panic("newdirrem: whiteout");
2567         /*
2568          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2569          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2570          * the number of freefile and freeblks structures.
2571          */
2572         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2573                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2574         num_dirrem += 1;
2575         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2576                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2577         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2578         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2579         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2580         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2581         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2582         *prevdirremp = NULL;
2583
2584         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2585         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2586         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2587         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2588                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2589         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2590         /*
2591          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2592          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2593          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2594          * list and the pd_pendinghd list.
2595          */
2596
2597         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2598                 if (dap->da_offset == offset)
2599                         break;
2600         if (dap == NULL) {
2601
2602                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2603                         if (dap->da_offset == offset)
2604                                 break;
2605                 if (dap == NULL)
2606                         return (dirrem);
2607         }
2608         /*
2609          * Must be ATTACHED at this point.
2610          */
2611         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2612                 FREE_LOCK(&lk);
2613                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2614         }
2615         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2616                 FREE_LOCK(&lk);
2617                 panic("newdirrem: inum %d should be %d",
2618                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2619         }
2620         /*
2621          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2622          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2623          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2624          */
2625         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2626                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2627                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2628                 dap->da_pagedep = pagedep;
2629         }
2630         /*
2631          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2632          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2633          */
2634         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2635         free_diradd(dap);
2636         return (dirrem);
2637 }
2638
2639 /*
2640  * Directory entry change dependencies.
2641  * 
2642  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2643  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2644  * are identical to the description of adding a new entry above except
2645  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2646  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2647  * in the removal routine above.
2648  */
2649
2650 /*
2651  * This routine should be called immediately after changing
2652  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2653  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2654  * code will perform this task when it is safe.
2655  */
2656 void 
2657 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2658         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2659         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2660         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2661         long newinum;           /* new inode number for changed entry */
2662         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2663 {
2664         int offset;
2665         struct diradd *dap = NULL;
2666         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2667         struct pagedep *pagedep;
2668         struct inodedep *inodedep;
2669
2670         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2671
2672         /*
2673          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2674          */
2675         if (newinum != WINO) {
2676                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2677                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2678                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2679                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2680                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2681                 dap->da_offset = offset;
2682                 dap->da_newinum = newinum;
2683         }
2684
2685         /*
2686          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2687          */
2688         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2689         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2690         /*
2691          * The possible values for isrmdir:
2692          *      0 - non-directory file rename
2693          *      1 - directory rename within same directory
2694          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2695          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2696          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2697          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2698          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2699          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the 
2700          * followup dirrem.
2701          */
2702         if (isrmdir > 1)
2703                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2704
2705         /*
2706          * Whiteouts have no additional dependencies,
2707          * so just put the dirrem on the correct list.
2708          */
2709         if (newinum == WINO) {
2710                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2711                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2712                             dm_next);
2713                 } else {
2714                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2715                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2716                 }
2717                 FREE_LOCK(&lk);
2718                 return;
2719         }
2720
2721         /*
2722          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2723          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2724          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2725          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2726          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2727          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2728          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2729          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2730          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2731          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2732          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2733          */
2734         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2735                 dap->da_previous = dirrem;
2736         } else {
2737                 if (prevdirrem != NULL) {
2738                         dap->da_previous = prevdirrem;
2739                 } else {
2740                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2741                         dap->da_pagedep = pagedep;
2742                 }
2743                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2744                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2745         }
2746         /*
2747          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2748          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2749          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2750          */
2751         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2752             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2753                 dap->da_state |= COMPLETE;
2754                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2755                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2756         } else {
2757                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2758                     dap, da_pdlist);
2759                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2760         }
2761         FREE_LOCK(&lk);
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2766  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2767  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2768  * inode has been written.
2769  */
2770 void
2771 softdep_change_linkcnt(ip)
2772         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2773 {
2774         struct inodedep *inodedep;
2775
2776         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2777         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2778         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2779                 FREE_LOCK(&lk);
2780                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2781         }
2782         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2783         FREE_LOCK(&lk);
2784 }
2785
2786 /*
2787  * This workitem decrements the inode's link count.
2788  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2789  */
2790 static void 
2791 handle_workitem_remove(dirrem)
2792         struct dirrem *dirrem;
2793 {
2794         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2795         struct inodedep *inodedep;
2796         struct vnode *vp;
2797         struct inode *ip;
2798         ino_t oldinum;
2799         int error;
2800
2801         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2802                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2803                 return;
2804         }
2805         ip = VTOI(vp);
2806         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2807         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2808                 FREE_LOCK(&lk);
2809                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2810         }
2811         /*
2812          * Normal file deletion.
2813          */
2814         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2815                 ip->i_nlink--;
2816                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2817                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2818                         FREE_LOCK(&lk);
2819                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2820                 }
2821                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2822                 FREE_LOCK(&lk);
2823                 vput(vp);
2824                 num_dirrem -= 1;
2825                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2826                 return;
2827         }
2828         /*
2829          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2830          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2831          * Next truncate the directory to length zero. When the
2832          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2833          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2834          */
2835         ip->i_nlink -= 2;
2836         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2837         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2838                 FREE_LOCK(&lk);
2839                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2840         }
2841         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2842         FREE_LOCK(&lk);
2843         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2844                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2845         /*
2846          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2847          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2848          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2849          */
2850         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2851                 vput(vp);
2852                 num_dirrem -= 1;
2853                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2854                 return;
2855         }
2856         /*
2857          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2858          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2859          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2860          * case we can remove the file immediately.
2861          */
2862         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2863         dirrem->dm_state = 0;
2864         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2865         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2866         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2867             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2868                 FREE_LOCK(&lk);
2869                 vput(vp);
2870                 handle_workitem_remove(dirrem);
2871                 return;
2872         }
2873         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2874         FREE_LOCK(&lk);
2875         vput(vp);
2876 }
2877
2878 /*
2879  * Inode de-allocation dependencies.
2880  * 
2881  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2882  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2883  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2884  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2885  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2886  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2887  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2888  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2889  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2890  * following procedure.
2891  */
2892 static void 
2893 handle_workitem_freefile(freefile)
2894         struct freefile *freefile;
2895 {
2896         struct vnode vp;
2897         struct inode tip;
2898         struct inodedep *idp;
2899         int error;
2900
2901 #ifdef DEBUG
2902         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2903         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2904         FREE_LOCK(&lk);
2905         if (error)
2906                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2907 #endif
2908         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2909         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2910         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2911         vp.v_data = &tip;
2912         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2913                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2914         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2915 }
2916
2917 /*
2918  * Disk writes.
2919  * 
2920  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2921  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2922  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2923  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2924  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2925  * up-to-date.
2926  *
2927  * In-core inode structure reclamation.
2928  * 
2929  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
2930  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
2931  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
2932  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
2933  * any increase in contention.
2934  *
2935  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
2936  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
2937  * while we are manipulating its associated dependencies.
2938  */
2939 static void 
2940 softdep_disk_io_initiation(bp)
2941         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
2942 {
2943         struct worklist *wk, *nextwk;
2944         struct indirdep *indirdep;
2945
2946         /*
2947          * We only care about write operations. There should never
2948          * be dependencies for reads.
2949          */
2950         if (bp->b_flags & B_READ)
2951                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
2952         /*
2953          * Do any necessary pre-I/O processing.
2954          */
2955         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = nextwk) {
2956                 nextwk = LIST_NEXT(wk, wk_list);
2957                 switch (wk->wk_type) {
2958
2959                 case D_PAGEDEP:
2960                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
2961                         continue;
2962
2963                 case D_INODEDEP:
2964                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
2965                         continue;
2966
2967                 case D_INDIRDEP:
2968                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
2969                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
2970                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
2971                         /*
2972                          * If there are no remaining dependencies, this
2973                          * will be writing the real pointers, so the
2974                          * dependency can be freed.
2975                          */
2976                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
2977                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2978                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
2979                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
2980                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
2981                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
2982                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2983                                 continue;
2984                         }
2985                         /*
2986                          * Replace up-to-date version with safe version.
2987                          */
2988                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
2989                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
2990                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2991                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
2992                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
2993                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
2994                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
2995                             bp->b_bcount);
2996                         FREE_LOCK(&lk);
2997                         continue;
2998
2999                 case D_MKDIR:
3000                 case D_BMSAFEMAP:
3001                 case D_ALLOCDIRECT:
3002                 case D_ALLOCINDIR:
3003                         continue;
3004
3005                 default:
3006                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3007                             TYPENAME(wk->wk_type));
3008                         /* NOTREACHED */
3009                 }
3010         }
3011 }
3012
3013 /*
3014  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3015  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3016  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3017  * manipulating its associated dependencies.
3018  */
3019 static void
3020 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3021         struct pagedep *pagedep;
3022         struct buf *bp;
3023 {
3024         struct diradd *dap;
3025         struct direct *ep;
3026         int i;
3027
3028         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3029                 /*
3030                  * This can only happen if there is a driver that does not
3031                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3032                  * to strategy for the incomplete buffers.
3033                  */
3034                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3035                 return;
3036         }
3037         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3038         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3039         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3040                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3041                         ep = (struct direct *)
3042                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3043                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3044                                 FREE_LOCK(&lk);
3045                                 panic("%s: dir inum %d != new %d",
3046                                     "initiate_write_filepage",
3047                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3048                         }
3049                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3050                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3051                         else
3052                                 ep->d_ino = 0;
3053                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3054                         dap->da_state |= UNDONE;
3055                 }
3056         }
3057         FREE_LOCK(&lk);
3058 }
3059
3060 /*
3061  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3062  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3063  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3064  * are manipulating its associated dependencies.
3065  */
3066 static void 
3067 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3068         struct inodedep *inodedep;
3069         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3070 {
3071         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3072         struct dinode *dp;
3073         struct fs *fs;
3074         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3075         int i, deplist;
3076
3077         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3078                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3079         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3080         fs = inodedep->id_fs;
3081         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3082             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3083         /*
3084          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3085          * inode cannot be written to disk.
3086          */
3087         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3088                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3089                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3090                 MALLOC(inodedep->id_savedino, struct dinode *,
3091                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3092                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3093                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3094                 return;
3095         }
3096         /*
3097          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3098          */
3099         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3100         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3101                 return;
3102         /*
3103          * Set the dependencies to busy.
3104          */
3105         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3106         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3107              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3108 #ifdef DIAGNOSTIC
3109                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3110                         FREE_LOCK(&lk);
3111                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3112                 }
3113                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3114                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3115                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3116                         FREE_LOCK(&lk);
3117                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3118                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3119                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3120                 }
3121                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3122                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3123                         FREE_LOCK(&lk);
3124                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3125                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3126                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3127                 }
3128                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3129                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3130                         FREE_LOCK(&lk);
3131                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3132                             adp->ad_state);
3133                 }
3134 #endif /* DIAGNOSTIC */
3135                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3136                 adp->ad_state |= UNDONE;
3137         }
3138         /*
3139          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3140          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3141          * might have fragments that were not the last block in the file
3142          * which would corrupt the filesystem.
3143          */
3144         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3145              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3146                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3147                         break;
3148                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3149                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3150                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3151                         continue;
3152                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3153                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3154 #ifdef DIAGNOSTIC
3155                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3156                                 FREE_LOCK(&lk);
3157                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3158                         }
3159 #endif /* DIAGNOSTIC */
3160                         dp->di_db[i] = 0;
3161                 }
3162                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3163 #ifdef DIAGNOSTIC
3164                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3165                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3166                                 FREE_LOCK(&lk);
3167                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3168                         }
3169 #endif /* DIAGNOSTIC */
3170                         dp->di_ib[i] = 0;
3171                 }
3172                 FREE_LOCK(&lk);
3173                 return;
3174         }
3175         /*
3176          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3177          * roll back the size to the last currently allocated block.
3178          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3179          * we already checked for fragments in the loop above.
3180          */
3181         if (lastadp != NULL &&
3182             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3183                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3184                         if (dp->di_db[i] != 0)
3185                                 break;
3186                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3187         }
3188         /*
3189          * The only dependencies are for indirect blocks.
3190          *
3191          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3192          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3193          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3194          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3195          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3196          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3197          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3198          */
3199         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3200                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3201         FREE_LOCK(&lk);
3202 }
3203
3204 /*
3205  * This routine is called during the completion interrupt
3206  * service routine for a disk write (from the procedure called
3207  * by the device driver to inform the file system caches of
3208  * a request completion).  It should be called early in this
3209  * procedure, before the block is made available to other
3210  * processes or other routines are called.
3211  */
3212 static void 
3213 softdep_disk_write_complete(bp)
3214         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3215 {
3216         struct worklist *wk;
3217         struct workhead reattach;
3218         struct newblk *newblk;
3219         struct allocindir *aip;
3220         struct allocdirect *adp;
3221         struct indirdep *indirdep;
3222         struct inodedep *inodedep;
3223         struct bmsafemap *bmsafemap;
3224
3225 #ifdef DEBUG
3226         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3227                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3228         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3229 #endif
3230         LIST_INIT(&reattach);
3231         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3232                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3233                 switch (wk->wk_type) {
3234
3235                 case D_PAGEDEP:
3236                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3237                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3238                         continue;
3239
3240                 case D_INODEDEP:
3241                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3242                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3243                         continue;
3244
3245                 case D_BMSAFEMAP:
3246                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3247                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3248                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3249                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3250                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3251                         }
3252                         while ((adp =
3253                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3254                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3255                                 adp->ad_buf = NULL;
3256                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3257                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3258                         }
3259                         while ((aip =
3260                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3261                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3262                                 aip->ai_buf = NULL;
3263                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3264                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3265                         }
3266                         while ((inodedep =
3267                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3268                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3269                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3270                                 inodedep->id_buf = NULL;
3271                         }
3272                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3273                         continue;
3274
3275                 case D_MKDIR:
3276                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3277                         continue;
3278
3279                 case D_ALLOCDIRECT:
3280                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3281                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3282                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3283                         continue;
3284
3285                 case D_ALLOCINDIR:
3286                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3287                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3288                         handle_allocindir_partdone(aip);
3289                         continue;
3290
3291                 case D_INDIRDEP:
3292                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3293                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3294                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3295                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3296                         }
3297                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3298                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3299                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3300                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3301                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3302                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3303                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3304                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3305                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3306                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3307                                 }
3308                         }
3309                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3310                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3311                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3312                         bdirty(bp);
3313                         continue;
3314
3315                 default:
3316                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3317                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3318                             TYPENAME(wk->wk_type));
3319                         /* NOTREACHED */
3320                 }
3321         }
3322         /*
3323          * Reattach any requests that must be redone.
3324          */
3325         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3326                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3327                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3328         }
3329 #ifdef DEBUG
3330         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3331                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3332         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3333 #endif
3334 }
3335
3336 /*
3337  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3338  * this routine is always called from interrupt level with further
3339  * splbio interrupts blocked.
3340  */
3341 static void 
3342 handle_allocdirect_partdone(adp)
3343         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3344 {
3345         struct allocdirect *listadp;
3346         struct inodedep *inodedep;
3347         long bsize;
3348
3349         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3350                 return;
3351         if (adp->ad_buf != NULL) {
3352                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3353                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3354         }
3355         /*
3356          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3357          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3358          * might have fragments that were not the last block in the file
3359          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3360          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3361          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3362          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3363          */
3364         inodedep = adp->ad_inodedep;
3365         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3366         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3367                 /* found our block */
3368                 if (listadp == adp)
3369                         break;
3370                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3371                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3372                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3373                         continue;
3374                 /* hit a fragment */
3375                 return;
3376         }
3377         /*
3378          * If we have reached the end of the current list without
3379          * finding the just finished dependency, then it must be
3380          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3381          * be freed until they are moved to the current list.
3382          */
3383         if (listadp == NULL) {
3384 #ifdef DEBUG
3385                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3386                         /* found our block */
3387                         if (listadp == adp)
3388                                 break;
3389                 if (listadp == NULL) {
3390                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3391                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3392                 }
3393 #endif /* DEBUG */
3394                 return;
3395         }
3396         /*
3397          * If we have found the just finished dependency, then free
3398          * it along with anything that follows it that is complete.
3399          */
3400         for (; adp; adp = listadp) {
3401                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3402                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3403                         return;
3404                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3405         }
3406 }
3407
3408 /*
3409  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3410  * this routine is always called from interrupt level with further
3411  * splbio interrupts blocked.
3412  */
3413 static void
3414 handle_allocindir_partdone(aip)
3415         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3416 {
3417         struct indirdep *indirdep;
3418
3419         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3420                 return;
3421         if (aip->ai_buf != NULL) {
3422                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3423                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3424         }
3425         indirdep = aip->ai_indirdep;
3426         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3427                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3428                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3429                 return;
3430         }
3431         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3432             aip->ai_newblkno;
3433         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3434         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3435                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3436         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3437 }
3438
3439 /*
3440  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3441  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3442  * that this routine is always called from interrupt level with further
3443  * splbio interrupts blocked.
3444  */
3445 static int 
3446 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3447         struct inodedep *inodedep;
3448         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3449 {
3450         struct worklist *wk, *filefree;
3451         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3452         struct dinode *dp;
3453         int hadchanges;
3454
3455         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3456                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3457                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3458         }
3459         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3460         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3461         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3462             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3463         /*
3464          * If we had to rollback the inode allocation because of
3465          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3466          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3467          * all associated dependencies have been cleared and the
3468          * corresponding updates written to disk.
3469          */
3470         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3471                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3472                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3473                 inodedep->id_savedino = NULL;
3474                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3475                         stat_inode_bitmap++;
3476                 bdirty(bp);
3477                 return (1);
3478         }
3479         /*
3480          * Roll forward anything that had to be rolled back before 
3481          * the inode could be updated.
3482          */
3483         hadchanges = 0;
3484         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3485                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3486                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3487                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3488                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3489                 }
3490                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3491                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3492                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3493                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3494                                     "handle_written_inodeblock",
3495                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3496                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3497                         }
3498                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3499                 } else {
3500                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3501                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3502                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3503                                     "handle_written_inodeblock",
3504                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3505                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3506                         }
3507                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3508                 }
3509                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3510                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3511                 hadchanges = 1;
3512         }
3513         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3514                 stat_direct_blk_ptrs++;
3515         /*
3516          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3517          */
3518         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3519                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3520                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3521         }
3522         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3523                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3524                 hadchanges = 1;
3525         }
3526         inodedep->id_savedsize = -1;
3527         /*
3528          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3529          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3530          * its correct form.
3531          */
3532         if (hadchanges)
3533                 bdirty(bp);
3534         /*
3535          * Process any allocdirects that completed during the update.
3536          */
3537         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3538                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3539         /*
3540          * Process deallocations that were held pending until the
3541          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3542          * is delayed until after all blocks have been freed to
3543          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3544          * before the old ones have been deleted.
3545          */
3546         filefree = NULL;
3547         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3548                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3549                 switch (wk->wk_type) {
3550
3551                 case D_FREEFILE:
3552                         /*
3553                          * We defer adding filefree to the worklist until
3554                          * all other additions have been made to ensure
3555                          * that it will be done after all the old blocks
3556                          * have been freed.
3557                          */
3558                         if (filefree != NULL) {
3559                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3560                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3561                         }
3562                         filefree = wk;
3563                         continue;
3564
3565                 case D_MKDIR:
3566                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3567                         continue;
3568
3569                 case D_DIRADD:
3570                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3571                         continue;
3572
3573                 case D_FREEBLKS:
3574                 case D_FREEFRAG:
3575                 case D_DIRREM:
3576                         add_to_worklist(wk);
3577                         continue;
3578
3579                 default:
3580                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3581                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3582                             TYPENAME(wk->wk_type));
3583                         /* NOTREACHED */
3584                 }
3585         }
3586         if (filefree != NULL) {
3587                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3588                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3589                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3590                 }
3591                 add_to_worklist(filefree);
3592                 return (0);
3593         }
3594
3595         /*
3596          * If no outstanding dependencies, free it.
3597          */
3598         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3599                 return (0);
3600         return (hadchanges);
3601 }
3602
3603 /*
3604  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3605  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3606  */
3607 static void
3608 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3609         struct diradd *dap;
3610         struct inodedep *inodedep;
3611 {
3612         struct pagedep *pagedep;
3613
3614         dap->da_state |= COMPLETE;
3615         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3616                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3617                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3618                 else
3619                         pagedep = dap->da_pagedep;
3620                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3621                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3622         }
3623         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3624 }
3625
3626 /*
3627  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3628  */
3629 static void
3630 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3631         struct mkdir *mkdir;
3632         int type;
3633 {
3634         struct diradd *dap;
3635         struct pagedep *pagedep;
3636
3637         if (mkdir->md_state != type) {
3638                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3639                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3640         }
3641         dap = mkdir->md_diradd;
3642         dap->da_state &= ~type;
3643         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3644                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3645         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3646                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3647                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3648                 else
3649                         pagedep = dap->da_pagedep;
3650                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3651                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3652         }
3653         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3654         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3655 }
3656
3657 /*
3658  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3659  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3660  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3661  * Note that this routine is always called from interrupt level
3662  * with further splbio interrupts blocked.
3663  */
3664 static int 
3665 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3666         struct pagedep *pagedep;
3667         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3668 {
3669         struct dirrem *dirrem;
3670         struct diradd *dap, *nextdap;
3671         struct direct *ep;
3672         int i, chgs;
3673
3674         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3675                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3676                 panic("handle_written_filepage: not started");
3677         }
3678         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3679         /*
3680          * Process any directory removals that have been committed.
3681          */
3682         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3683                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3684                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3685                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3686         }
3687         /*
3688          * Free any directory additions that have been committed.
3689          */
3690         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3691                 free_diradd(dap);
3692         /*
3693          * Uncommitted directory entries must be restored.
3694          */
3695         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3696                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3697                      dap = nextdap) {
3698                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3699                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3700                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3701                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3702                         }
3703                         ep = (struct direct *)
3704                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3705                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3706                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3707                         dap->da_state |= ATTACHED;
3708                         chgs = 1;
3709                         /*
3710                          * If the inode referenced by the directory has
3711                          * been written out, then the dependency can be
3712                          * moved to the pending list.
3713                          */
3714                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3715                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3716                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3717                                     da_pdlist);
3718                         }
3719                 }
3720         }
3721         /*
3722          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3723          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3724          * its correct form.
3725          */
3726         if (chgs) {
3727                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3728                         stat_dir_entry++;
3729                 bdirty(bp);
3730         }
3731         /*
3732          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3733          * Otherwise it will remain to update the page before it
3734          * is written back to disk.
3735          */
3736         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3737                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3738                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3739                                 break;
3740                 if (i == DAHASHSZ) {
3741                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3742                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3743                         return (0);
3744                 }
3745         }
3746         return (1);
3747 }
3748
3749 /*
3750  * Writing back in-core inode structures.
3751  * 
3752  * The file system only accesses an inode's contents when it occupies an
3753  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3754  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3755  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3756  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3757  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3758  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3759  */
3760
3761 /*
3762  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3763  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3764  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3765  */
3766 void 
3767 softdep_load_inodeblock(ip)
3768         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3769 {
3770         struct inodedep *inodedep;
3771
3772         /*
3773          * Check for alternate nlink count.
3774          */
3775         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3776         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3777         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3778                 FREE_LOCK(&lk);
3779                 return;
3780         }
3781         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3782         FREE_LOCK(&lk);
3783 }
3784
3785 /*
3786  * This routine is called just before the "in-core" inode
3787  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3788  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3789  * the force flag is set, then the dependencies will be
3790  * cleared so that the update can always be made. Note that
3791  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3792  * will never be in the middle of writing the inode block 
3793  * to disk.
3794  */
3795 void 
3796 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3797         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3798         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3799         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3800 {
3801         struct inodedep *inodedep;
3802         struct worklist *wk;
3803         int error, gotit;
3804
3805         /*
3806          * If the effective link count is not equal to the actual link
3807          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3808          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3809          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3810          * to track.
3811          */
3812         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3813         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3814                 FREE_LOCK(&lk);
3815                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3816                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3817                 return;
3818         }
3819         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3820                 FREE_LOCK(&lk);
3821                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3822         }
3823         /*
3824          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3825          * changes cannot occur until this inode has been written.
3826          */
3827         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3828         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3829                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3830         /*
3831          * Any new dependencies associated with the incore inode must 
3832          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3833          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3834          * allocdirects that are completed by the merger.
3835          */
3836         merge_inode_lists(inodedep);
3837         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3838                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3839         /*
3840          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3841          * operations dependent on the inode being written to disk
3842          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3843          * processed when the buffer I/O completes.
3844          */
3845         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3846                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3847                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3848         }
3849         /*
3850          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3851          * that allocates them have been written (indicated by
3852          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3853          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3854          * to be written so that the update can be done.
3855          */
3856         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3857                 FREE_LOCK(&lk);
3858                 return;
3859         }
3860         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3861         FREE_LOCK(&lk);
3862         if (gotit &&
3863             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3864                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3865         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3866                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3867 }
3868
3869 /*
3870  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3871  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3872  * with splbio interrupts blocked.
3873  */
3874 static void
3875 merge_inode_lists(inodedep)
3876         struct inodedep *inodedep;
3877 {
3878         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3879
3880         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3881         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3882                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3883                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3884                         continue;
3885                 }
3886                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3887                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3888                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3889                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3890                             listadp);
3891                         listadp = newadp;
3892                 }
3893                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3894         }
3895         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3896                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3897                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3898         }
3899 }
3900
3901 /*
3902  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3903  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3904  */
3905 static int
3906 softdep_fsync(vp)
3907         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
3908 {
3909         struct inodedep *inodedep;
3910         struct pagedep *pagedep;
3911         struct worklist *wk;
3912         struct diradd *dap;
3913         struct mount *mnt;
3914         struct vnode *pvp;
3915         struct inode *ip;
3916         struct buf *bp;
3917         struct fs *fs;
3918         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
3919         int error, flushparent;
3920         ino_t parentino;
3921         ufs_lbn_t lbn;
3922
3923         ip = VTOI(vp);
3924         fs = ip->i_fs;
3925         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3926         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {