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 1.49 2006/09/05 00:55:51 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 <machine/inttypes.h>
  65 #include "dir.h"
  66 #include "quota.h"
  67 #include "inode.h"
  68 #include "ufsmount.h"
  69 #include "fs.h"
  70 #include "softdep.h"
  71 #include "ffs_extern.h"
  72 #include "ufs_extern.h"
  73
  74 #include <sys/thread2.h>
  75
  76 /*
  77  * These definitions need to be adapted to the system to which
  78  * this file is being ported.
  79  */
  80 /*
  81  * malloc types defined for the softdep system.
  82  */
  83 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  84 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  85 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  86 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  87 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  89 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  90 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  91 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  92 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  93 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  94 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  95 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  96
  97 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  98
  99 #define D_PAGEDEP       0
 100 #define D_INODEDEP      1
 101 #define D_NEWBLK        2
 102 #define D_BMSAFEMAP     3
 103 #define D_ALLOCDIRECT   4
 104 #define D_INDIRDEP      5
 105 #define D_ALLOCINDIR    6
 106 #define D_FREEFRAG      7
 107 #define D_FREEBLKS      8
 108 #define D_FREEFILE      9
 109 #define D_DIRADD        10
 110 #define D_MKDIR         11
 111 #define D_DIRREM        12
 112 #define D_LAST          D_DIRREM
 113
 114 /*
 115  * translate from workitem type to memory type
 116  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 117  */
 118 static struct malloc_type *memtype[] = {
 119         M_PAGEDEP,
 120         M_INODEDEP,
 121         M_NEWBLK,
 122         M_BMSAFEMAP,
 123         M_ALLOCDIRECT,
 124         M_INDIRDEP,
 125         M_ALLOCINDIR,
 126         M_FREEFRAG,
 127         M_FREEBLKS,
 128         M_FREEFILE,
 129         M_DIRADD,
 130         M_MKDIR,
 131         M_DIRREM
 132 };
 133
 134 #define DtoM(type) (memtype[type])
 135
 136 /*
 137  * Names of malloc types.
 138  */
 139 #define TYPENAME(type)  \
 140         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 141 /*
 142  * End system adaptaion definitions.
 143  */
 144
 145 /*
 146  * Internal function prototypes.
 147  */
 148 static  void softdep_error(char *, int);
 149 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 150 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 151 static  void clear_remove(struct thread *);
 152 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 153 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 154             struct diraddhd *);
 155 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 156 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 157 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 158 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 160 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 161 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 162 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 163 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 164 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 165 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 166 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 167             struct inode *, int, struct dirrem **);
 168 static  void free_diradd(struct diradd *);
 169 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 170 static  int indir_trunc (struct inode *, off_t, int, ufs_lbn_t, long *);
 171 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 172 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 173             struct allocdirect *, int);
 174 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 175 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 176 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 177 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 178 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 179             struct allocindir *);
 180 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 181             ufs_daddr_t);
 182 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 183 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 184 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 185             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 186 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 187 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 188             struct newblk **);
 189 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 190 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 191             struct pagedep **);
 192 static  void pause_timer(void *);
 193 static  int request_cleanup(int, int);
 194 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 195 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 196
 197 /*
 198  * Exported softdep operations.
 199  */
 200 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 201 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 202 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 203 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 204 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 205 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 206 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 207
 208 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 209         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 210         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 211         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 212         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 213         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 214         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 215         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 216 };
 217
 218 /*
 219  * Locking primitives.
 220  *
 221  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 222  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 223  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 224  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 225  *
 226  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 227  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 228  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 229  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 230  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 231  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 232  */
 233 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 234 static struct lockit {
 235 } lk = { 0 };
 236 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter_id("softupdates");
 237 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit_id("softupdates");
 238
 239 #else /* DEBUG */
 240 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 241 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 242 static struct lockit {
 243         int     lkt_spl;
 244         struct thread *lkt_held;
 245 } lk = { 0, NOHOLDER };
 246 static int lockcnt;
 247
 248 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 249 static  void free_lock(struct lockit *);
 250 void    softdep_panic(char *);
 251
 252 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 253 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 254
 255 static void
 256 acquire_lock(lk)
 257         struct lockit *lk;
 258 {
 259         thread_t holder;
 260
 261         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 262                 holder = lk->lkt_held;
 263                 FREE_LOCK(lk);
 264                 if (holder == curthread)
 265                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 266                 else
 267                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 268         }
 269         crit_enter_id("softupdates");
 270         lk->lkt_held = curthread;
 271         lockcnt++;
 272 }
 273
 274 static void
 275 free_lock(lk)
 276         struct lockit *lk;
 277 {
 278
 279         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 280                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 281         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 282         crit_exit_id("softupdates");
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Function to release soft updates lock and panic.
 287  */
 288 void
 289 softdep_panic(msg)
 290         char *msg;
 291 {
 292
 293         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 294                 FREE_LOCK(&lk);
 295         panic(msg);
 296 }
 297 #endif /* DEBUG */
 298
 299 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 300             const char *, int);
 301
 302 /*
 303  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 304  * not get lost if some other process uses the lock while we
 305  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 306  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 307  * below enumerates the available set of operations.
 308  */
 309 #define UNKNOWN         0
 310 #define SLEEP           1
 311 #define LOCKBUF         2
 312
 313 static int
 314 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 315         struct lockit *lk;
 316         int op;
 317         void *ident;
 318         int flags;
 319         const char *wmesg;
 320         int timo;
 321 {
 322         thread_t holder;
 323         int s, retval;
 324
 325         s = lk->lkt_spl;
 326 #       ifdef DEBUG
 327         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 328                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 329         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 330 #       endif /* DEBUG */
 331         switch (op) {
 332         case SLEEP:
 333                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 334                 break;
 335         case LOCKBUF:
 336                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 337                 break;
 338         default:
 339                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 340         }
 341 #       ifdef DEBUG
 342         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 343                 holder = lk->lkt_held;
 344                 FREE_LOCK(lk);
 345                 if (holder == curthread)
 346                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 347                 else
 348                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 349         }
 350         lk->lkt_held = curthread;
 351         lockcnt++;
 352 #       endif /* DEBUG */
 353         lk->lkt_spl = s;
 354         return (retval);
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Place holder for real semaphores.
 359  */
 360 struct sema {
 361         int     value;
 362         thread_t holder;
 363         char    *name;
 364         int     prio;
 365         int     timo;
 366 };
 367 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 368 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 369 static  void sema_release(struct sema *);
 370
 371 static void
 372 sema_init(semap, name, prio, timo)
 373         struct sema *semap;
 374         char *name;
 375         int prio, timo;
 376 {
 377
 378         semap->holder = NOHOLDER;
 379         semap->value = 0;
 380         semap->name = name;
 381         semap->prio = prio;
 382         semap->timo = timo;
 383 }
 384
 385 static int
 386 sema_get(semap, interlock)
 387         struct sema *semap;
 388         struct lockit *interlock;
 389 {
 390
 391         if (semap->value++ > 0) {
 392                 if (interlock != NULL) {
 393                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 394                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 395                         FREE_LOCK(interlock);
 396                 } else {
 397                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 398                             semap->timo);
 399                 }
 400                 return (0);
 401         }
 402         semap->holder = curthread;
 403         if (interlock != NULL)
 404                 FREE_LOCK(interlock);
 405         return (1);
 406 }
 407
 408 static void
 409 sema_release(semap)
 410         struct sema *semap;
 411 {
 412
 413         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 414                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 415                         FREE_LOCK(&lk);
 416                 panic("sema_release: not held");
 417         }
 418         if (--semap->value > 0) {
 419                 semap->value = 0;
 420                 wakeup(semap);
 421         }
 422         semap->holder = NOHOLDER;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Worklist queue management.
 427  * These routines require that the lock be held.
 428  */
 429 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 430 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 431         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 432         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 433 } while (0)
 434 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 435         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 436         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 437 } while (0)
 438 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 439
 440 #else /* DEBUG */
 441 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 442 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 443 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 444
 445 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 446 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 447 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 448
 449 static void
 450 worklist_insert(head, item)
 451         struct workhead *head;
 452         struct worklist *item;
 453 {
 454
 455         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 456                 panic("worklist_insert: lock not held");
 457         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 458                 FREE_LOCK(&lk);
 459                 panic("worklist_insert: already on list");
 460         }
 461         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 462         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 463 }
 464
 465 static void
 466 worklist_remove(item)
 467         struct worklist *item;
 468 {
 469
 470         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 471                 panic("worklist_remove: lock not held");
 472         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 473                 FREE_LOCK(&lk);
 474                 panic("worklist_remove: not on list");
 475         }
 476         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 477         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 478 }
 479
 480 static void
 481 workitem_free(item, type)
 482         struct worklist *item;
 483         int type;
 484 {
 485
 486         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 487                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 488                         FREE_LOCK(&lk);
 489                 panic("workitem_free: still on list");
 490         }
 491         if (item->wk_type != type) {
 492                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 493                         FREE_LOCK(&lk);
 494                 panic("workitem_free: type mismatch");
 495         }
 496         FREE(item, DtoM(type));
 497 }
 498 #endif /* DEBUG */
 499
 500 /*
 501  * Workitem queue management
 502  */
 503 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 504 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 505 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 506 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 507 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 508 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 509 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 510 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 511 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 512 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 513 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 514 #define FLUSH_INODES    1
 515 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 516 #define FLUSH_REMOVE    2
 517 /*
 518  * runtime statistics
 519  */
 520 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 521 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 522 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 523 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 524 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 525 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 526 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 527 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 528 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 529 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 530 #ifdef DEBUG
 531 #include <vm/vm.h>
 532 #include <sys/sysctl.h>
 533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 544 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 545 #endif /* DEBUG */
 546
 547 /*
 548  * Add an item to the end of the work queue.
 549  * This routine requires that the lock be held.
 550  * This is the only routine that adds items to the list.
 551  * The following routine is the only one that removes items
 552  * and does so in order from first to last.
 553  */
 554 static void
 555 add_to_worklist(wk)
 556         struct worklist *wk;
 557 {
 558         static struct worklist *worklist_tail;
 559
 560         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 561                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 562                         FREE_LOCK(&lk);
 563                 panic("add_to_worklist: already on list");
 564         }
 565         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 566         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 567                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 568         else
 569                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 570         worklist_tail = wk;
 571         num_on_worklist += 1;
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 576  *
 577  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 578  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 579  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 580  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 581  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 582  */
 583 static int
 584 softdep_process_worklist(matchmnt)
 585         struct mount *matchmnt;
 586 {
 587         thread_t td = curthread;
 588         int matchcnt, loopcount;
 589         long starttime;
 590
 591         /*
 592          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 593          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 594          */
 595         filesys_syncer = td;
 596         matchcnt = 0;
 597
 598         /*
 599          * There is no danger of having multiple processes run this
 600          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 601          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 602          * related to its mount point that are in the list.
 603          */
 604         if (matchmnt == NULL) {
 605                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 606                         return(-1);
 607                 softdep_worklist_busy += 1;
 608         }
 609
 610         /*
 611          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 612          */
 613         if (req_clear_inodedeps) {
 614                 clear_inodedeps(td);
 615                 req_clear_inodedeps -= 1;
 616                 wakeup_one(&proc_waiting);
 617         }
 618         if (req_clear_remove) {
 619                 clear_remove(td);
 620                 req_clear_remove -= 1;
 621                 wakeup_one(&proc_waiting);
 622         }
 623         loopcount = 1;
 624         starttime = time_second;
 625         while (num_on_worklist > 0) {
 626                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 627
 628                 /*
 629                  * If a umount operation wants to run the worklist
 630                  * accurately, abort.
 631                  */
 632                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 633                         matchcnt = -1;
 634                         break;
 635                 }
 636
 637                 /*
 638                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 639                  */
 640                 if (req_clear_inodedeps) {
 641                         clear_inodedeps(td);
 642                         req_clear_inodedeps -= 1;
 643                         wakeup_one(&proc_waiting);
 644                 }
 645                 if (req_clear_remove) {
 646                         clear_remove(td);
 647                         req_clear_remove -= 1;
 648                         wakeup_one(&proc_waiting);
 649                 }
 650                 /*
 651                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 652                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 653                  */
 654                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 655                         bwillwrite();
 656                 /*
 657                  * Never allow processing to run for more than one
 658                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 659                  * excessively backlogged.
 660                  */
 661                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 662                         matchcnt = -1;
 663                         break;
 664                 }
 665         }
 666         if (matchmnt == NULL) {
 667                 --softdep_worklist_busy;
 668                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 669                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 670         }
 671         return (matchcnt);
 672 }
 673
 674 /*
 675  * Process one item on the worklist.
 676  */
 677 static int
 678 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 679         struct mount *matchmnt;
 680         int flags;
 681 {
 682         struct worklist *wk;
 683         struct dirrem *dirrem;
 684         struct fs *matchfs;
 685         struct vnode *vp;
 686         int matchcnt = 0;
 687
 688         matchfs = NULL;
 689         if (matchmnt != NULL)
 690                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 691         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 692         /*
 693          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 694          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 695          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 696          * vnodes are resident and locked.
 697          */
 698         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 699                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 700                         break;
 701                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 702                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 703                     dirrem->dm_oldinum);
 704                 if (vp == NULL || !vn_islocked(vp))
 705                         break;
 706         }
 707         if (wk == 0) {
 708                 FREE_LOCK(&lk);
 709                 return (0);
 710         }
 711         WORKLIST_REMOVE(wk);
 712         num_on_worklist -= 1;
 713         FREE_LOCK(&lk);
 714         switch (wk->wk_type) {
 715
 716         case D_DIRREM:
 717                 /* removal of a directory entry */
 718                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 719                         matchcnt += 1;
 720                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 721                 break;
 722
 723         case D_FREEBLKS:
 724                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 725                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 726                         matchcnt += 1;
 727                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 728                 break;
 729
 730         case D_FREEFRAG:
 731                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 732                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 733                         matchcnt += 1;
 734                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 735                 break;
 736
 737         case D_FREEFILE:
 738                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 739                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 740                         matchcnt += 1;
 741                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 742                 break;
 743
 744         default:
 745                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 746                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 747                 /* NOTREACHED */
 748         }
 749         return (matchcnt);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * Move dependencies from one buffer to another.
 754  */
 755 static void
 756 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 757         struct buf *oldbp;
 758         struct buf *newbp;
 759 {
 760         struct worklist *wk, *wktail;
 761
 762         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 763                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 764         wktail = 0;
 765         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 766         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 767                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 768                 if (wktail == 0)
 769                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 770                 else
 771                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 772                 wktail = wk;
 773         }
 774         FREE_LOCK(&lk);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 779  */
 780 int
 781 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags)
 782 {
 783         struct vnode *devvp;
 784         int error, loopcnt;
 785
 786         /*
 787          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 788          */
 789         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 790                 softdep_worklist_req += 1;
 791                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 792                 softdep_worklist_req -= 1;
 793         }
 794         softdep_worklist_busy = -1;
 795
 796         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0) {
 797                 softdep_worklist_busy = 0;
 798                 if (softdep_worklist_req)
 799                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 800                 return (error);
 801         }
 802         /*
 803          * Alternately flush the block device associated with the mount
 804          * point and process any dependencies that the flushing
 805          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 806          * but we give it a few extra just to be sure.
 807          */
 808         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 809         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 810                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 811                         loopcnt--;
 812                         /*
 813                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 814                          * as part of the cleanup operations.
 815                          */
 816                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0)
 817                                 break;
 818                         /*
 819                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 820                          */
 821                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 822                                 break;
 823                 }
 824                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 825                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT);
 826                 vn_unlock(devvp);
 827                 if (error)
 828                         break;
 829         }
 830         softdep_worklist_busy = 0;
 831         if (softdep_worklist_req)
 832                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 833
 834         /*
 835          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 836          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 837          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 838          */
 839         if (loopcnt == 0) {
 840                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 841                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 842                 error = EBUSY;
 843         }
 844         return (error);
 845 }
 846
 847 /*
 848  * Structure hashing.
 849  *
 850  * There are three types of structures that can be looked up:
 851  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 852  *         and logical block.
 853  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 854  *      3) newblk structures identified by mount point and
 855  *         physical block number.
 856  *
 857  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 858  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 859  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 860  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 861  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 862  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 863  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 864  * their allocdirect or allocindir structure.
 865  *
 866  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 867  * an existing entry is not found.
 868  */
 869 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 870 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 871
 872 /*
 873  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 874  */
 875 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 876 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 877 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 878         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 879             pagedep_hash])
 880 static struct sema pagedep_in_progress;
 881
 882 /*
 883  * Helper routine for pagedep_lookup()
 884  */
 885 static __inline
 886 struct pagedep *
 887 pagedep_find(struct pagedep_hashhead *pagedephd, ino_t ino, ufs_lbn_t lbn,
 888              struct mount *mp)
 889 {
 890         struct pagedep *pagedep;
 891
 892         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
 893                 if (ino == pagedep->pd_ino &&
 894                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 895                     mp == pagedep->pd_mnt) {
 896                         return (pagedep);
 897                 }
 898         }
 899         return(NULL);
 900 }
 901
 902 /*
 903  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 904  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 905  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 906  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 907  */
 908 static int
 909 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 910         struct inode *ip;
 911         ufs_lbn_t lbn;
 912         int flags;
 913         struct pagedep **pagedeppp;
 914 {
 915         struct pagedep *pagedep;
 916         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 917         struct mount *mp;
 918         int i;
 919
 920 #ifdef DEBUG
 921         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 922                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 923 #endif
 924         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 925         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 926 top:
 927         *pagedeppp = pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp);
 928         if (*pagedeppp)
 929                 return(1);
 930         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
 931                 return (0);
 932         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 933                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 934                 goto top;
 935         }
 936         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 937                 M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
 938
 939         if (pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp)) {
 940                 printf("pagedep_lookup: blocking race avoided\n");
 941                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 942                 sema_release(&pagedep_in_progress);
 943                 kfree(pagedep, M_PAGEDEP);
 944                 goto top;
 945         }
 946
 947         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 948         pagedep->pd_mnt = mp;
 949         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 950         pagedep->pd_lbn = lbn;
 951         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 952         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 953         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 954                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 955         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 956         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 957         sema_release(&pagedep_in_progress);
 958         *pagedeppp = pagedep;
 959         return (0);
 960 }
 961
 962 /*
 963  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 964  */
 965 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 966 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 967 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 968 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 969       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 970 static struct sema inodedep_in_progress;
 971
 972 /*
 973  * Helper routine for inodedep_lookup()
 974  */
 975 static __inline
 976 struct inodedep *
 977 inodedep_find(struct inodedep_hashhead *inodedephd, struct fs *fs, ino_t inum)
 978 {
 979         struct inodedep *inodedep;
 980
 981         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash) {
 982                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 983                         return(inodedep);
 984         }
 985         return (NULL);
 986 }
 987
 988 /*
 989  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 990  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 991  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 992  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 993  */
 994 static int
 995 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 996         struct fs *fs;
 997         ino_t inum;
 998         int flags;
 999         struct inodedep **inodedeppp;
1000 {
1001         struct inodedep *inodedep;
1002         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
1003         int firsttry;
1004
1005 #ifdef DEBUG
1006         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1007                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
1008 #endif
1009         firsttry = 1;
1010         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
1011 top:
1012         *inodedeppp = inodedep_find(inodedephd, fs, inum);
1013         if (*inodedeppp)
1014                 return (1);
1015         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
1016                 return (0);
1017         /*
1018          * If we are over our limit, try to improve the situation.
1019          */
1020         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
1021             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
1022             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
1023                 firsttry = 0;
1024                 goto top;
1025         }
1026         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
1027                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1028                 goto top;
1029         }
1030         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1031                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1032         if (inodedep_find(inodedephd, fs, inum)) {
1033                 printf("inodedep_lookup: blocking race avoided\n");
1034                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1035                 sema_release(&inodedep_in_progress);
1036                 kfree(inodedep, M_INODEDEP);
1037                 goto top;
1038         }
1039         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1040         inodedep->id_fs = fs;
1041         inodedep->id_ino = inum;
1042         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1043         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1044         inodedep->id_savedino = NULL;
1045         inodedep->id_savedsize = -1;
1046         inodedep->id_buf = NULL;
1047         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1048         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1049         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1050         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1051         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1052         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1053         num_inodedep += 1;
1054         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1055         sema_release(&inodedep_in_progress);
1056         *inodedeppp = inodedep;
1057         return (0);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Structures and routines associated with newblk caching.
1062  */
1063 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1064 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1065 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1066         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1067 static struct sema newblk_in_progress;
1068
1069 /*
1070  * Helper routine for newblk_lookup()
1071  */
1072 static __inline
1073 struct newblk *
1074 newblk_find(struct newblk_hashhead *newblkhd, struct fs *fs,
1075             ufs_daddr_t newblkno)
1076 {
1077         struct newblk *newblk;
1078
1079         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash) {
1080                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1081                         return (newblk);
1082         }
1083         return(NULL);
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1088  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1089  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1090  */
1091 static int
1092 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1093         struct fs *fs;
1094         ufs_daddr_t newblkno;
1095         int flags;
1096         struct newblk **newblkpp;
1097 {
1098         struct newblk *newblk;
1099         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1100
1101         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1102 top:
1103         *newblkpp = newblk_find(newblkhd, fs, newblkno);
1104         if (*newblkpp)
1105                 return(1);
1106         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
1107                 return (0);
1108         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1109                 goto top;
1110         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1111                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1112
1113         if (newblk_find(newblkhd, fs, newblkno)) {
1114                 printf("newblk_lookup: blocking race avoided\n");
1115                 sema_release(&pagedep_in_progress);
1116                 kfree(newblk, M_NEWBLK);
1117                 goto top;
1118         }
1119         newblk->nb_state = 0;
1120         newblk->nb_fs = fs;
1121         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1122         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1123         sema_release(&newblk_in_progress);
1124         *newblkpp = newblk;
1125         return (0);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Executed during filesystem system initialization before
1130  * mounting any filesystems.
1131  */
1132 void
1133 softdep_initialize()
1134 {
1135         callout_init(&handle);
1136         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1137
1138         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1139         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1140         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1141                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1142         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1143             &pagedep_hash);
1144         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1145         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1146         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1147         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1148         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1153  * filesystem wishes to use it.
1154  */
1155 int
1156 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1157         struct vnode *devvp;
1158         struct mount *mp;
1159         struct fs *fs;
1160 {
1161         struct csum cstotal;
1162         struct cg *cgp;
1163         struct buf *bp;
1164         int error, cyl;
1165
1166         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1167         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1168         /*
1169          * When doing soft updates, the counters in the
1170          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1171          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1172          */
1173         if (fs->fs_clean != 0)
1174                 return (0);
1175         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1176         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1177                 if ((error = bread(devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cyl)),
1178                                    fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1179                         brelse(bp);
1180                         return (error);
1181                 }
1182                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1183                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1184                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1185                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1186                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1187                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1188                 brelse(bp);
1189         }
1190 #ifdef DEBUG
1191         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1192                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1193 #endif
1194         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1195         return (0);
1196 }
1197
1198 /*
1199  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1200  *
1201  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1202  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1203  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1204  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1205  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1206  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1207  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1208  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1209  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1210  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1211  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1212  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1213  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1214  * allocation.
1215  *
1216  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1217  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1218  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1219  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1220  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1221  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1222  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1223  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1224  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1225  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1226  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1227  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1228  */
1229
1230 /*
1231  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1232  */
1233 void
1234 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1235         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1236         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1237         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1238 {
1239         struct inodedep *inodedep;
1240         struct bmsafemap *bmsafemap;
1241
1242         /*
1243          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1244          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1245          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1246          * the cylinder group map from which it was allocated.
1247          */
1248         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1249         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1250                 FREE_LOCK(&lk);
1251                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1252         }
1253         inodedep->id_buf = bp;
1254         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1255         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1256         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1257         FREE_LOCK(&lk);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Called just after updating the cylinder group block to
1262  * allocate block or fragment.
1263  */
1264 void
1265 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1266         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1267         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1268         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1269 {
1270         struct newblk *newblk;
1271         struct bmsafemap *bmsafemap;
1272
1273         /*
1274          * Create a dependency for the newly allocated block.
1275          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1276          * the cylinder group map from which it was allocated.
1277          */
1278         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1279                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1280         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1281         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1282         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1283         FREE_LOCK(&lk);
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1288  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1289  * this routine is called and this routine must be called with
1290  * splbio interrupts blocked.
1291  */
1292 static struct bmsafemap *
1293 bmsafemap_lookup(bp)
1294         struct buf *bp;
1295 {
1296         struct bmsafemap *bmsafemap;
1297         struct worklist *wk;
1298
1299 #ifdef DEBUG
1300         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1301                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1302 #endif
1303         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1304                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1305                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1306         FREE_LOCK(&lk);
1307         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1308                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1309         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1310         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1311         bmsafemap->sm_buf = bp;
1312         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1313         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1314         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1315         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1316         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1317         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1318         return (bmsafemap);
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Direct block allocation dependencies.
1323  *
1324  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1325  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1326  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1327  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1328  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1329  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1330  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1331  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1332  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1333  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1334  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1335  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1336  * procedures described later.
1337  *
1338  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1339  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1340  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1341  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1342  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1343  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1344  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1345  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1346  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1347  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1348  * unreferenced fragments.
1349  */
1350 void
1351 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1352         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1353         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1354         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1355         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1356         long newsize;           /* size of new block */
1357         long oldsize;           /* size of new block */
1358         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1359 {
1360         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1361         struct allocdirectlst *adphead;
1362         struct bmsafemap *bmsafemap;
1363         struct inodedep *inodedep;
1364         struct pagedep *pagedep;
1365         struct newblk *newblk;
1366
1367         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1368                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1369         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1370         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1371         adp->ad_lbn = lbn;
1372         adp->ad_newblkno = newblkno;
1373         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1374         adp->ad_newsize = newsize;
1375         adp->ad_oldsize = oldsize;
1376         adp->ad_state = ATTACHED;
1377         if (newblkno == oldblkno)
1378                 adp->ad_freefrag = NULL;
1379         else
1380                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1381
1382         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1383                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1384
1385         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1386         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1387         adp->ad_inodedep = inodedep;
1388
1389         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1390                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1391                 adp->ad_buf = NULL;
1392         } else {
1393                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1394                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1395                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1396                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1397         }
1398         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1399         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1400
1401         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1402         if (lbn >= NDADDR) {
1403                 /* allocating an indirect block */
1404                 if (oldblkno != 0) {
1405                         FREE_LOCK(&lk);
1406                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1407                 }
1408         } else {
1409                 /*
1410                  * Allocating a direct block.
1411                  *
1412                  * If we are allocating a directory block, then we must
1413                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1414                  * deletions.
1415                  */
1416                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1417                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1418                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1419         }
1420         /*
1421          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1422          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1423          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1424          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1425          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1426          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1427          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1428          * special case by checking against the last allocdirect in the
1429          * list before laboriously traversing the list looking for the
1430          * insertion point.
1431          */
1432         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1433         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1434         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1435                 /* insert at end of list */
1436                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1437                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1438                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1439                 FREE_LOCK(&lk);
1440                 return;
1441         }
1442         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1443                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1444                         break;
1445         }
1446         if (oldadp == NULL) {
1447                 FREE_LOCK(&lk);
1448                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1449         }
1450         /* insert in middle of list */
1451         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1452         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1453                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1454         FREE_LOCK(&lk);
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1459  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1460  */
1461 static void
1462 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1463         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1464         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1465         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1466 {
1467         struct freefrag *freefrag;
1468
1469 #ifdef DEBUG
1470         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1471                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1472 #endif
1473         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1474             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1475             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1476                 FREE_LOCK(&lk);
1477                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1478                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1479                     NDADDR);
1480         }
1481         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1482         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1483         /*
1484          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1485          * previously had a block allocated, then the new dependency
1486          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1487          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1488          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1489          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1490          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1491          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1492          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1493          * arises when the new block is an extension of the old block.
1494          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1495          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1496          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1497          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1498          */
1499         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1500                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1501                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1502                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1503         }
1504         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1509  */
1510 static struct freefrag *
1511 newfreefrag(ip, blkno, size)
1512         struct inode *ip;
1513         ufs_daddr_t blkno;
1514         long size;
1515 {
1516         struct freefrag *freefrag;
1517         struct fs *fs;
1518
1519         if (blkno == 0)
1520                 return (NULL);
1521         fs = ip->i_fs;
1522         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1523                 panic("newfreefrag: frag size");
1524         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1525                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1526         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1527         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1528         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1529         freefrag->ff_fs = fs;
1530         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1531         freefrag->ff_blkno = blkno;
1532         freefrag->ff_fragsize = size;
1533         return (freefrag);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1538  * file block allocation.
1539  */
1540 static void
1541 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1542         struct freefrag *freefrag;
1543 {
1544         struct inode tip;
1545
1546         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1547         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1548         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1549         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1550         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1551         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1552         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Indirect block allocation dependencies.
1557  *
1558  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1559  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1560  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1561  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1562  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1563  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1564  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1565  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1566  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1567  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1568  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1569  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1570  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1571  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1572  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1573  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1574  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1575  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1576  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1577  * pages and file metadata blocks.
1578  */
1579
1580 /*
1581  * Allocate a new allocindir structure.
1582  */
1583 static struct allocindir *
1584 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1585         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1586         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1587         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1588         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1589 {
1590         struct allocindir *aip;
1591
1592         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1593                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1594         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1595         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1596         aip->ai_state = ATTACHED;
1597         aip->ai_offset = ptrno;
1598         aip->ai_newblkno = newblkno;
1599         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1600         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1601         return (aip);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Called just before setting an indirect block pointer
1606  * to a newly allocated file page.
1607  */
1608 void
1609 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1610         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1611         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1612         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1613         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1614         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1615         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1616         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1617 {
1618         struct allocindir *aip;
1619         struct pagedep *pagedep;
1620
1621         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1622         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1623         /*
1624          * If we are allocating a directory page, then we must
1625          * allocate an associated pagedep to track additions and
1626          * deletions.
1627          */
1628         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1629             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1630                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1631         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1632         FREE_LOCK(&lk);
1633         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1638  * newly allocated indirect block.
1639  */
1640 void
1641 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1642         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1643         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1644         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1645         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1646         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1647 {
1648         struct allocindir *aip;
1649
1650         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1651         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1652         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1653         FREE_LOCK(&lk);
1654         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1659  * by one of the two routines above.
1660  */
1661 static void
1662 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1663         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1664         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1665         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1666 {
1667         struct worklist *wk;
1668         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1669         struct bmsafemap *bmsafemap;
1670         struct allocindir *oldaip;
1671         struct freefrag *freefrag;
1672         struct newblk *newblk;
1673
1674         if (bp->b_loffset >= 0)
1675                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1676         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1677                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1678                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1679                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1680                                 continue;
1681                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1682                         break;
1683                 }
1684                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1685                         indirdep = newindirdep;
1686                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1687                         newindirdep = NULL;
1688                 }
1689                 FREE_LOCK(&lk);
1690                 if (indirdep) {
1691                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1692                             &newblk) == 0)
1693                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1694                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1695                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1696                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1697                                 aip->ai_buf = NULL;
1698                         } else {
1699                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1700                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1701                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1702                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1703                                     aip, ai_deps);
1704                         }
1705                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1706                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1707                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1708                         /*
1709                          * Check to see if there is an existing dependency
1710                          * for this block. If there is, merge the old
1711                          * dependency into the new one.
1712                          */
1713                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1714                                 oldaip = NULL;
1715                         else
1716
1717                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1718                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1719                                                 break;
1720                         if (oldaip != NULL) {
1721                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1722                                         FREE_LOCK(&lk);
1723                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1724                                 }
1725                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1726                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1727                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1728                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1729                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1730                         }
1731                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1732                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1733                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1734                         FREE_LOCK(&lk);
1735                 }
1736                 if (newindirdep) {
1737                         /*
1738                          * Avoid any possibility of data corruption by
1739                          * ensuring that our old version is thrown away.
1740                          */
1741                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1742                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1743                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1744                 }
1745                 if (indirdep)
1746                         break;
1747                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1748                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1749                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1750                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1751                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1752                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1753                 if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
1754                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_bio1.bio_offset,
1755                                 NULL, &bp->b_bio2.bio_offset,
1756                                 NULL, NULL);
1757                 }
1758                 KKASSERT(bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET);
1759                 newindirdep->ir_savebp = getblk(ip->i_devvp,
1760                                                 bp->b_bio2.bio_offset,
1761                                                 bp->b_bcount, 0, 0);
1762                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1763                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1764         }
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Block de-allocation dependencies.
1769  *
1770  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1771  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1772  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1773  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1774  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1775  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1776  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1777  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1778  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1779  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1780  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1781  * write approach.
1782  *
1783  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1784  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1785  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1786  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1787  * used to transfer a part of this information to the procedure
1788  * that eventually de-allocates the blocks.
1789  *
1790  * This routine should be called from the routine that shortens
1791  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1792  * are modified. It will save the block pointer information for
1793  * later release and zero the inode so that the calling routine
1794  * can release it.
1795  */
1796 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1797         struct fs *fs;
1798         struct inode *ip;
1799 };
1800
1801 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1802
1803 void
1804 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1805         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1806         off_t length;           /* The new length for the file */
1807 {
1808         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1809         struct freeblks *freeblks;
1810         struct inodedep *inodedep;
1811         struct allocdirect *adp;
1812         struct vnode *vp;
1813         struct buf *bp;
1814         struct fs *fs;
1815         int i, error, delay;
1816         int count;
1817
1818         fs = ip->i_fs;
1819         if (length != 0)
1820                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1821         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1822                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1823         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1824         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1825         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1826         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1827         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1828         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1829         freeblks->fb_fs = fs;
1830         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1831         freeblks->fb_newsize = length;
1832         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1833         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1834                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1835                 ip->i_db[i] = 0;
1836         }
1837         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1838                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1839                 ip->i_ib[i] = 0;
1840         }
1841         ip->i_blocks = 0;
1842         ip->i_size = 0;
1843         /*
1844          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1845          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1846          * the buffer can be safely released.
1847          */
1848         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1849                             fsbtodoff(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1850             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1851                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1852         *((struct ufs1_dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1853             ip->i_din;
1854         /*
1855          * Find and eliminate any inode dependencies.
1856          */
1857         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1858         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1859         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1860                 FREE_LOCK(&lk);
1861                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1862         }
1863         /*
1864          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1865          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1866          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1867          * has never been written to disk, so we can process the
1868          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1869          */
1870         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1871         if (delay)
1872                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1873         /*
1874          * Because the file length has been truncated to zero, any
1875          * pending block allocation dependency structures associated
1876          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1877          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1878          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1879          */
1880         merge_inode_lists(inodedep);
1881         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1882                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1883         FREE_LOCK(&lk);
1884         bdwrite(bp);
1885         /*
1886          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1887          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1888          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1889          * any dependencies.
1890          */
1891         vp = ITOV(ip);
1892         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1893         drain_output(vp, 1);
1894
1895         info.fs = fs;
1896         info.ip = ip;
1897         do {
1898                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1899                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1900         } while (count != 0);
1901         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1902                 (void)free_inodedep(inodedep);
1903
1904         if (delay) {
1905                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1906                 /*
1907                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1908                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1909                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1910                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1911                  * the request here than in the !delay case.
1912                  */
1913                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1914                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1915         }
1916
1917         FREE_LOCK(&lk);
1918         /*
1919          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1920          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1921          * the dependencies.
1922          */
1923         if (!delay)
1924                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1925 }
1926
1927 static int
1928 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1929 {
1930         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1931         struct inodedep *inodedep;
1932
1933         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1934                 printf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1935                 return(-1);
1936         }
1937         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1938                 printf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1939                 BUF_UNLOCK(bp);
1940                 return(-1);
1941         }
1942         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1943         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1944         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1945         FREE_LOCK(&lk);
1946         brelse(bp);
1947         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1948         return(1);
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1953  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1954  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1955  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1956  * associated with related dependencies do not occur.
1957  */
1958 static void
1959 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1960         struct buf *bp;
1961         struct inodedep *inodedep;
1962 {
1963         struct worklist *wk;
1964         struct indirdep *indirdep;
1965         struct allocindir *aip;
1966         struct pagedep *pagedep;
1967         struct dirrem *dirrem;
1968         struct diradd *dap;
1969         int i;
1970
1971         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1972                 switch (wk->wk_type) {
1973
1974                 case D_INDIRDEP:
1975                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1976                         /*
1977                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1978                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1979                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1980                          * cache until they are freed. Note that they will
1981                          * only be able to be found by their physical address
1982                          * since the inode mapping the logical address will
1983                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1984                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1985                          * the physical address so it could be used for this
1986                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1987                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1988                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1989                          *
1990                          * NOTE: ir_savebp is relative to the block device
1991                          * so b_bio1 contains the device block number.
1992                          */
1993                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1994                                 FREE_LOCK(&lk);
1995                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1996                         }
1997                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1998                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1999                                 free_allocindir(aip, inodedep);
2000                         if (bp->b_bio1.bio_offset >= 0 ||
2001                             bp->b_bio2.bio_offset != indirdep->ir_savebp->b_bio1.bio_offset) {
2002                                 FREE_LOCK(&lk);
2003                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
2004                         }
2005                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
2006                             bp->b_bcount);
2007                         WORKLIST_REMOVE(wk);
2008                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
2009                         continue;
2010
2011                 case D_PAGEDEP:
2012                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
2013                         /*
2014                          * None of the directory additions will ever be
2015                          * visible, so they can simply be tossed.
2016                          */
2017                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
2018                                 while ((dap =
2019                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
2020                                         free_diradd(dap);
2021                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
2022                                 free_diradd(dap);
2023                         /*
2024                          * Copy any directory remove dependencies to the list
2025                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
2026                          * If the inode has already been written, then they
2027                          * can be dumped directly onto the work list.
2028                          */
2029                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
2030                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
2031                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2032                                 if (inodedep == NULL ||
2033                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
2034                                      ALLCOMPLETE)
2035                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2036                                 else
2037                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2038                                             &dirrem->dm_list);
2039                         }
2040                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
2041                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
2042                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
2043                         continue;
2044
2045                 case D_ALLOCINDIR:
2046                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
2047                         continue;
2048
2049                 case D_ALLOCDIRECT:
2050                 case D_INODEDEP:
2051                         FREE_LOCK(&lk);
2052                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
2053                             TYPENAME(wk->wk_type));
2054                         /* NOTREACHED */
2055
2056                 default:
2057                         FREE_LOCK(&lk);
2058                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
2059                             TYPENAME(wk->wk_type));
2060                         /* NOTREACHED */
2061                 }
2062         }
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
2067  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2068  */
2069 static void
2070 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
2071         struct allocdirectlst *adphead;
2072         struct allocdirect *adp;
2073         int delay;
2074 {
2075
2076 #ifdef DEBUG
2077         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2078                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2079 #endif
2080         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2081                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2082         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2083         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2084                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2085         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2086                 if (delay)
2087                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2088                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2089                 else
2090                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2091         }
2092         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2097  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2098  */
2099 void
2100 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
2101                 struct vnode *pvp;
2102                 ino_t ino;
2103                 int mode;
2104 {
2105         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2106         struct inodedep *inodedep;
2107         struct freefile *freefile;
2108
2109         /*
2110          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2111          */
2112         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2113                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2114         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2115         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2116         freefile->fx_mode = mode;
2117         freefile->fx_oldinum = ino;
2118         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2119         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2120
2121         /*
2122          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2123          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2124          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2125          * case we can free the file immediately.
2126          */
2127         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2128         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2129             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2130                 FREE_LOCK(&lk);
2131                 handle_workitem_freefile(freefile);
2132                 return;
2133         }
2134         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2135         FREE_LOCK(&lk);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2140  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2141  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2142  *
2143  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2144  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2145  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2146  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2147  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2148  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2149  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2150  * lived files, this change will usually result in removing all the
2151  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2152  */
2153 static int
2154 check_inode_unwritten(inodedep)
2155         struct inodedep *inodedep;
2156 {
2157
2158         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2159             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2160             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2161             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2162             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2163             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2164             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2165                 return (0);
2166
2167         /*
2168          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2169          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2170          */
2171         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2172             inodedep->id_savedino == NULL)
2173                 return(0);
2174
2175         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2176         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2177         inodedep->id_buf = NULL;
2178         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2179                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2180         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2181                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2182                 inodedep->id_savedino = NULL;
2183         }
2184         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2185                 FREE_LOCK(&lk);
2186                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2187         }
2188         return (1);
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2193  */
2194 static int
2195 free_inodedep(inodedep)
2196         struct inodedep *inodedep;
2197 {
2198
2199         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2200             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2201             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2202             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2203             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2204             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2205             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2206             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2207                 return (0);
2208         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2209         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2210         num_inodedep -= 1;
2211         return (1);
2212 }
2213
2214 /*
2215  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2216  * The workitem is added to the pending list after the updated
2217  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2218  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2219  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2220  * performed in this function.
2221  */
2222 static void
2223 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2224         struct freeblks *freeblks;
2225 {
2226         struct inode tip;
2227         ufs_daddr_t bn;
2228         struct fs *fs;
2229         int i, level, bsize;
2230         long nblocks, blocksreleased = 0;
2231         int error, allerror = 0;
2232         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2233
2234         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2235         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2236         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2237         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2238         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2239         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2240         fs = freeblks->fb_fs;
2241         tmpval = 1;
2242         baselbns[0] = NDADDR;
2243         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2244                 tmpval *= NINDIR(fs);
2245                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2246         }
2247         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2248         blocksreleased = 0;
2249         /*
2250          * Indirect blocks first.
2251          */
2252         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2253                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2254                         continue;
2255                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodoff(fs, bn), level,
2256                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2257                         allerror = error;
2258                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2259                 blocksreleased += nblocks;
2260         }
2261         /*
2262          * All direct blocks or frags.
2263          */
2264         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2265                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2266                         continue;
2267                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2268                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2269                 blocksreleased += btodb(bsize);
2270         }
2271
2272 #ifdef DIAGNOSTIC
2273         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2274                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2275         if (allerror)
2276                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2277 #endif /* DIAGNOSTIC */
2278         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2279 }
2280
2281 /*
2282  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2283  * block at doffset. If level is greater than SINGLE, the block is an
2284  * indirect block and recursive calls to indirtrunc must be used to
2285  * cleanse other indirect blocks.
2286  */
2287 static int
2288 indir_trunc(ip, doffset, level, lbn, countp)
2289         struct inode *ip;
2290         off_t doffset;
2291         int level;
2292         ufs_lbn_t lbn;
2293         long *countp;
2294 {
2295         struct buf *bp;
2296         ufs_daddr_t *bap;
2297         ufs_daddr_t nb;
2298         struct fs *fs;
2299         struct worklist *wk;
2300         struct indirdep *indirdep;
2301         int i, lbnadd, nblocks;
2302         int error, allerror = 0;
2303
2304         fs = ip->i_fs;
2305         lbnadd = 1;
2306         for (i = level; i > 0; i--)
2307                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2308         /*
2309          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2310          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2311          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2312          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2313          * have to use the on-disk address and the block device for the
2314          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2315          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2316          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2317          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2318          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2319          */
2320         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2321         if ((bp = findblk(ip->i_devvp, doffset)) != NULL &&
2322             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2323                 /*
2324                  * bp must be ir_savebp, which is held locked for our use.
2325                  */
2326                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2327                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2328                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2329                         FREE_LOCK(&lk);
2330                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2331                 }
2332                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2333                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2334                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2335                         FREE_LOCK(&lk);
2336                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2337                 }
2338                 FREE_LOCK(&lk);
2339         } else {
2340                 FREE_LOCK(&lk);
2341                 error = bread(ip->i_devvp, doffset, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2342                 if (error)
2343                         return (error);
2344         }
2345         /*
2346          * Recursively free indirect blocks.
2347          */
2348         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2349         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2350         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2351                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2352                         continue;
2353                 if (level != 0) {
2354                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodoff(fs, nb),
2355                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2356                                 allerror = error;
2357                 }
2358                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2359                 *countp += nblocks;
2360         }
2361         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2362         brelse(bp);
2363         return (allerror);
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Free an allocindir.
2368  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2369  */
2370 static void
2371 free_allocindir(aip, inodedep)
2372         struct allocindir *aip;
2373         struct inodedep *inodedep;
2374 {
2375         struct freefrag *freefrag;
2376
2377 #ifdef DEBUG
2378         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2379                 panic("free_allocindir: lock not held");
2380 #endif
2381         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2382                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2383         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2384                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2385         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2386         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2387                 if (inodedep == NULL)
2388                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2389                 else
2390                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2391                             &freefrag->ff_list);
2392         }
2393         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2394 }
2395
2396 /*
2397  * Directory entry addition dependencies.
2398  *
2399  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2400  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2401  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2402  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2403  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2404  * simply of the inode number.
2405  *
2406  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2407  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2408  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2409  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2410  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2411  * the new offsets.
2412  */
2413
2414 /*
2415  * This routine is called after the in-memory inode's link
2416  * count has been incremented, but before the directory entry's
2417  * pointer to the inode has been set.
2418  */
2419 void
2420 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2421         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2422         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2423         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2424         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2425         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2426 {
2427         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2428         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2429         struct fs *fs;
2430         struct diradd *dap;
2431         struct pagedep *pagedep;
2432         struct inodedep *inodedep;
2433         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2434
2435         /*
2436          * Whiteouts have no dependencies.
2437          */
2438         if (newinum == WINO) {
2439                 if (newdirbp != NULL)
2440                         bdwrite(newdirbp);
2441                 return;
2442         }
2443
2444         fs = dp->i_fs;
2445         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2446         offset = blkoff(fs, diroffset);
2447         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2448             M_SOFTDEP_FLAGS);
2449         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2450         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2451         dap->da_offset = offset;
2452         dap->da_newinum = newinum;
2453         dap->da_state = ATTACHED;
2454         if (newdirbp == NULL) {
2455                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2456                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2457         } else {
2458                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2459                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2460                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2461                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2462                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2463                 mkdir1->md_diradd = dap;
2464                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2465                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2466                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2467                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2468                 mkdir2->md_diradd = dap;
2469                 /*
2470                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2471                  */
2472                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2473                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2474                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2475                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2476                 FREE_LOCK(&lk);
2477                 bdwrite(newdirbp);
2478                 /*
2479                  * Dependency on link count increase for parent directory
2480                  */
2481                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2482                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2483                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2484                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2485                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2486                 } else {
2487                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2488                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2489                 }
2490         }
2491         /*
2492          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2493          */
2494         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2495                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2496         dap->da_pagedep = pagedep;
2497         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2498             da_pdlist);
2499         /*
2500          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2501          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2502          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2503          */
2504         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2505         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2506                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2507         else
2508                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2509         FREE_LOCK(&lk);
2510 }
2511
2512 /*
2513  * This procedure is called to change the offset of a directory
2514  * entry when compacting a directory block which must be owned
2515  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2516  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2517  * occur while the move is in progress.
2518  */
2519 void
2520 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2521         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2522         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2523         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2524         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2525         int entrysize;          /* size of directory entry */
2526 {
2527         int offset, oldoffset, newoffset;
2528         struct pagedep *pagedep;
2529         struct diradd *dap;
2530         ufs_lbn_t lbn;
2531
2532         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2533         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2534         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2535         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2536                 goto done;
2537         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2538         newoffset = offset + (newloc - base);
2539
2540         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2541                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2542                         continue;
2543                 dap->da_offset = newoffset;
2544                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2545                         break;
2546                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2547                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2548                     dap, da_pdlist);
2549                 break;
2550         }
2551         if (dap == NULL) {
2552
2553                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2554                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2555                                 dap->da_offset = newoffset;
2556                                 break;
2557                         }
2558                 }
2559         }
2560 done:
2561         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2562         FREE_LOCK(&lk);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2567  * with splbio interrupts blocked.
2568  */
2569 static void
2570 free_diradd(dap)
2571         struct diradd *dap;
2572 {
2573         struct dirrem *dirrem;
2574         struct pagedep *pagedep;
2575         struct inodedep *inodedep;
2576         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2577
2578 #ifdef DEBUG
2579         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2580                 panic("free_diradd: lock not held");
2581 #endif
2582         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2583         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2584         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2585                 pagedep = dap->da_pagedep;
2586         } else {
2587                 dirrem = dap->da_previous;
2588                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2589                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2590                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2591         }
2592         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2593             0, &inodedep) != 0)
2594                 (void) free_inodedep(inodedep);
2595         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2596                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2597                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2598                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2599                                 continue;
2600                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2601                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2602                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2603                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2604                 }
2605                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2606                         FREE_LOCK(&lk);
2607                         panic("free_diradd: unfound ref");
2608                 }
2609         }
2610         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2611 }
2612
2613 /*
2614  * Directory entry removal dependencies.
2615  *
2616  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2617  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2618  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2619  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2620  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2621  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2622  */
2623
2624 /*
2625  * This routine should be called immediately after removing
2626  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2627  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2628  * code will do this task when it is safe.
2629  */
2630 void
2631 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2632         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2633         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2634         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2635         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2636 {
2637         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2638
2639         /*
2640          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2641          */
2642         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2643
2644         /*
2645          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2646          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2647          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2648          * set then we have deleted an entry that never made it to
2649          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2650          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2651          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2652          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2653          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2654          */
2655         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2656                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2657                     dm_next);
2658                 FREE_LOCK(&lk);
2659         } else {
2660                 if (prevdirrem != NULL)
2661                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2662                             prevdirrem, dm_next);
2663                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2664                 FREE_LOCK(&lk);
2665                 handle_workitem_remove(dirrem);
2666         }
2667 }
2668
2669 /*
2670  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2671  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2672  */
2673 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2674 static struct dirrem *
2675 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2676         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2677         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2678         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2679         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2680         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2681 {
2682         int offset;
2683         ufs_lbn_t lbn;
2684         struct diradd *dap;
2685         struct dirrem *dirrem;
2686         struct pagedep *pagedep;
2687
2688         /*
2689          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2690          */
2691         if (ip == NULL)
2692                 panic("newdirrem: whiteout");
2693         /*
2694          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2695          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2696          * the number of freefile and freeblks structures.
2697          */
2698         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2699                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2700         num_dirrem += 1;
2701         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2702                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2703         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2704         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2705         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2706         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2707         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2708         *prevdirremp = NULL;
2709
2710         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2711         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2712         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2713         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2714                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2715         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2716         /*
2717          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2718          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2719          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2720          * list and the pd_pendinghd list.
2721          */
2722
2723         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2724                 if (dap->da_offset == offset)
2725                         break;
2726         if (dap == NULL) {
2727
2728                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2729                         if (dap->da_offset == offset)
2730                                 break;
2731                 if (dap == NULL)
2732                         return (dirrem);
2733         }
2734         /*
2735          * Must be ATTACHED at this point.
2736          */
2737         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2738                 FREE_LOCK(&lk);
2739                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2740         }
2741         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2742                 FREE_LOCK(&lk);
2743                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2744                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2745         }
2746         /*
2747          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2748          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2749          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2750          */
2751         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2752                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2753                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2754                 dap->da_pagedep = pagedep;
2755         }
2756         /*
2757          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2758          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2759          */
2760         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2761         free_diradd(dap);
2762         return (dirrem);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * Directory entry change dependencies.
2767  *
2768  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2769  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2770  * are identical to the description of adding a new entry above except
2771  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2772  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2773  * in the removal routine above.
2774  */
2775
2776 /*
2777  * This routine should be called immediately after changing
2778  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2779  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2780  * code will perform this task when it is safe.
2781  */
2782 void
2783 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2784         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2785         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2786         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2787         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2788         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2789 {
2790         int offset;
2791         struct diradd *dap = NULL;
2792         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2793         struct pagedep *pagedep;
2794         struct inodedep *inodedep;
2795
2796         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2797
2798         /*
2799          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2800          */
2801         if (newinum != WINO) {
2802                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2803                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2804                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2805                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2806                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2807                 dap->da_offset = offset;
2808                 dap->da_newinum = newinum;
2809         }
2810
2811         /*
2812          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2813          */
2814         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2815         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2816         /*
2817          * The possible values for isrmdir:
2818          *      0 - non-directory file rename
2819          *      1 - directory rename within same directory
2820          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2821          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2822          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2823          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2824          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2825          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2826          * followup dirrem.
2827          */
2828         if (isrmdir > 1)
2829                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2830
2831         /*
2832          * Whiteouts have no additional dependencies,
2833          * so just put the dirrem on the correct list.
2834          */
2835         if (newinum == WINO) {
2836                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2837                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2838                             dm_next);
2839                 } else {
2840                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2841                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2842                 }
2843                 FREE_LOCK(&lk);
2844                 return;
2845         }
2846
2847         /*
2848          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2849          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2850          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2851          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2852          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2853          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2854          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2855          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2856          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2857          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2858          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2859          */
2860         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2861                 dap->da_previous = dirrem;
2862         } else {
2863                 if (prevdirrem != NULL) {
2864                         dap->da_previous = prevdirrem;
2865                 } else {
2866                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2867                         dap->da_pagedep = pagedep;
2868                 }
2869                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2870                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2871         }
2872         /*
2873          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2874          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2875          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2876          */
2877         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2878             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2879                 dap->da_state |= COMPLETE;
2880                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2881                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2882         } else {
2883                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2884                     dap, da_pdlist);
2885                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2886         }
2887         FREE_LOCK(&lk);
2888 }
2889
2890 /*
2891  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2892  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2893  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2894  * inode has been written.
2895  */
2896 void
2897 softdep_change_linkcnt(ip)
2898         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2899 {
2900         struct inodedep *inodedep;
2901
2902         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2903         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2904         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2905                 FREE_LOCK(&lk);
2906                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2907         }
2908         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2909         FREE_LOCK(&lk);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * This workitem decrements the inode's link count.
2914  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2915  */
2916 static void
2917 handle_workitem_remove(dirrem)
2918         struct dirrem *dirrem;
2919 {
2920         struct inodedep *inodedep;
2921         struct vnode *vp;
2922         struct inode *ip;
2923         ino_t oldinum;
2924         int error;
2925
2926         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2927                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2928                 return;
2929         }
2930         ip = VTOI(vp);
2931         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2932         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2933                 FREE_LOCK(&lk);
2934                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2935         }
2936         /*
2937          * Normal file deletion.
2938          */
2939         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2940                 ip->i_nlink--;
2941                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2942                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2943                         FREE_LOCK(&lk);
2944                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2945                 }
2946                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2947                 FREE_LOCK(&lk);
2948                 vput(vp);
2949                 num_dirrem -= 1;
2950                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2951                 return;
2952         }
2953         /*
2954          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2955          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2956          * Next truncate the directory to length zero. When the
2957          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2958          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2959          */
2960         ip->i_nlink -= 2;
2961         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2962         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2963                 FREE_LOCK(&lk);
2964                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2965         }
2966         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2967         FREE_LOCK(&lk);
2968         if ((error = ffs_truncate(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred)) != 0)
2969                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2970         /*
2971          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2972          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2973          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2974          */
2975         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2976                 vput(vp);
2977                 num_dirrem -= 1;
2978                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2979                 return;
2980         }
2981         /*
2982          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2983          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2984          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2985          * case we can remove the file immediately.
2986          */
2987         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2988         dirrem->dm_state = 0;
2989         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2990         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2991         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2992             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2993                 FREE_LOCK(&lk);
2994                 vput(vp);
2995                 handle_workitem_remove(dirrem);
2996                 return;
2997         }
2998         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2999         FREE_LOCK(&lk);
3000         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
3001         ffs_update(vp, 0);
3002         vput(vp);
3003 }
3004
3005 /*
3006  * Inode de-allocation dependencies.
3007  *
3008  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
3009  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
3010  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
3011  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
3012  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
3013  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
3014  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
3015  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
3016  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
3017  * following procedure.
3018  */
3019 static void
3020 handle_workitem_freefile(freefile)
3021         struct freefile *freefile;
3022 {
3023         struct vnode vp;
3024         struct inode tip;
3025         struct inodedep *idp;
3026         int error;
3027
3028 #ifdef DEBUG
3029         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3030         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
3031         FREE_LOCK(&lk);
3032         if (error)
3033                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
3034 #endif
3035         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
3036         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
3037         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
3038         vp.v_data = &tip;
3039         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
3040                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
3041         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
3042 }
3043
3044 /*
3045  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
3046  * the next element on the list.
3047  */
3048 static __inline struct worklist *
3049 markernext(struct worklist *marker)
3050 {
3051         struct worklist *next;
3052
3053         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
3054         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
3055         return next;
3056 }
3057
3058 /*
3059  * Disk writes.
3060  *
3061  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
3062  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
3063  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
3064  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
3065  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
3066  * up-to-date.
3067  *
3068  * In-core inode structure reclamation.
3069  *
3070  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3071  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3072  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3073  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3074  * any increase in contention.
3075  *
3076  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3077  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3078  * while we are manipulating its associated dependencies.
3079  */
3080 static void
3081 softdep_disk_io_initiation(bp)
3082         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
3083 {
3084         struct worklist *wk;
3085         struct worklist marker;
3086         struct indirdep *indirdep;
3087
3088         /*
3089          * We only care about write operations. There should never
3090          * be dependencies for reads.
3091          */
3092         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3093                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3094
3095         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3096
3097         /*
3098          * Do any necessary pre-I/O processing.
3099          */
3100         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3101                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3102
3103                 switch (wk->wk_type) {
3104
3105                 case D_PAGEDEP:
3106                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3107                         continue;
3108
3109                 case D_INODEDEP:
3110                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3111                         continue;
3112
3113                 case D_INDIRDEP:
3114                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3115                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3116                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3117                         /*
3118                          * If there are no remaining dependencies, this
3119                          * will be writing the real pointers, so the
3120                          * dependency can be freed.
3121                          */
3122                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3123                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3124                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3125                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3126                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3127                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3128                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3129                                 continue;
3130                         }
3131                         /*
3132                          * Replace up-to-date version with safe version.
3133                          */
3134                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3135                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3136                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3137                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3138                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3139                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3140                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3141                             bp->b_bcount);
3142                         FREE_LOCK(&lk);
3143                         continue;
3144
3145                 case D_MKDIR:
3146                 case D_BMSAFEMAP:
3147                 case D_ALLOCDIRECT:
3148                 case D_ALLOCINDIR:
3149                         continue;
3150
3151                 default:
3152                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3153                             TYPENAME(wk->wk_type));
3154                         /* NOTREACHED */
3155                 }
3156         }
3157 }
3158
3159 /*
3160  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3161  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3162  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3163  * manipulating its associated dependencies.
3164  */
3165 static void
3166 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3167         struct pagedep *pagedep;
3168         struct buf *bp;
3169 {
3170         struct diradd *dap;
3171         struct direct *ep;
3172         int i;
3173
3174         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3175                 /*
3176                  * This can only happen if there is a driver that does not
3177                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3178                  * to strategy for the incomplete buffers.
3179                  */
3180                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3181                 return;
3182         }
3183         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3184         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3185         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3186                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3187                         ep = (struct direct *)
3188                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3189                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3190                                 FREE_LOCK(&lk);
3191                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3192                                     "initiate_write_filepage",
3193                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3194                         }
3195                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3196                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3197                         else
3198                                 ep->d_ino = 0;
3199                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3200                         dap->da_state |= UNDONE;
3201                 }
3202         }
3203         FREE_LOCK(&lk);
3204 }
3205
3206 /*
3207  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3208  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3209  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3210  * are manipulating its associated dependencies.
3211  */
3212 static void
3213 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3214         struct inodedep *inodedep;
3215         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3216 {
3217         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3218         struct ufs1_dinode *dp;
3219         struct ufs1_dinode *sip;
3220         struct fs *fs;
3221         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3222         int i, deplist;
3223
3224         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3225                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3226         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3227         fs = inodedep->id_fs;
3228         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3229             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3230         /*
3231          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3232          * inode cannot be written to disk.
3233          */
3234         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3235                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3236                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3237                 MALLOC(sip, struct ufs1_dinode *,
3238                     sizeof(struct ufs1_dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3239                 inodedep->id_savedino = sip;
3240                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3241                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct ufs1_dinode));
3242                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3243                 return;
3244         }
3245         /*
3246          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3247          */
3248         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3249         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3250                 return;
3251         /*
3252          * Set the dependencies to busy.
3253          */
3254         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3255         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3256              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3257 #ifdef DIAGNOSTIC
3258                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3259                         FREE_LOCK(&lk);
3260                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3261                 }
3262                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3263                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3264                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3265                         FREE_LOCK(&lk);
3266                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3267                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3268                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3269                 }
3270                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3271                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3272                         FREE_LOCK(&lk);
3273                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3274                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3275                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3276                 }
3277                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3278                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3279                         FREE_LOCK(&lk);
3280                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3281                             adp->ad_state);
3282                 }
3283 #endif /* DIAGNOSTIC */
3284                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3285                 adp->ad_state |= UNDONE;
3286         }
3287         /*
3288          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3289          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3290          * might have fragments that were not the last block in the file
3291          * which would corrupt the filesystem.
3292          */
3293         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3294              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3295                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3296                         break;
3297                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3298                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3299                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3300                         continue;
3301                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3302                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3303 #ifdef DIAGNOSTIC
3304                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3305                                 FREE_LOCK(&lk);
3306                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3307                         }
3308 #endif /* DIAGNOSTIC */
3309                         dp->di_db[i] = 0;
3310                 }
3311                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3312 #ifdef DIAGNOSTIC
3313                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3314                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3315                                 FREE_LOCK(&lk);
3316                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3317                         }
3318 #endif /* DIAGNOSTIC */
3319                         dp->di_ib[i] = 0;
3320                 }
3321                 FREE_LOCK(&lk);
3322                 return;
3323         }
3324         /*
3325          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3326          * roll back the size to the last currently allocated block.
3327          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3328          * we already checked for fragments in the loop above.
3329          */
3330         if (lastadp != NULL &&
3331             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3332                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3333                         if (dp->di_db[i] != 0)
3334                                 break;
3335                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3336         }
3337         /*
3338          * The only dependencies are for indirect blocks.
3339          *
3340          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3341          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3342          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3343          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3344          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3345          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3346          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3347          */
3348         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3349                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3350         FREE_LOCK(&lk);
3351 }
3352
3353 /*
3354  * This routine is called during the completion interrupt
3355  * service routine for a disk write (from the procedure called
3356  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3357  * a request completion).  It should be called early in this
3358  * procedure, before the block is made available to other
3359  * processes or other routines are called.
3360  */
3361 static void
3362 softdep_disk_write_complete(bp)
3363         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3364 {
3365         struct worklist *wk;
3366         struct workhead reattach;
3367         struct newblk *newblk;
3368         struct allocindir *aip;
3369         struct allocdirect *adp;
3370         struct indirdep *indirdep;
3371         struct inodedep *inodedep;
3372         struct bmsafemap *bmsafemap;
3373
3374 #ifdef DEBUG
3375         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3376                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3377         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3378 #endif
3379         LIST_INIT(&reattach);
3380         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3381                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3382                 switch (wk->wk_type) {
3383
3384                 case D_PAGEDEP:
3385                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3386                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3387                         continue;
3388
3389                 case D_INODEDEP:
3390                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3391                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3392                         continue;
3393
3394                 case D_BMSAFEMAP:
3395                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3396                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3397                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3398                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3399                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3400                         }
3401                         while ((adp =
3402                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3403                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3404                                 adp->ad_buf = NULL;
3405                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3406                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3407                         }
3408                         while ((aip =
3409                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3410                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3411                                 aip->ai_buf = NULL;
3412                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3413                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3414                         }
3415                         while ((inodedep =
3416                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3417                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3418                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3419                                 inodedep->id_buf = NULL;
3420                         }
3421                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3422                         continue;
3423
3424                 case D_MKDIR:
3425                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3426                         continue;
3427
3428                 case D_ALLOCDIRECT:
3429                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3430                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3431                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3432                         continue;
3433
3434                 case D_ALLOCINDIR:
3435                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3436                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3437                         handle_allocindir_partdone(aip);
3438                         continue;
3439
3440                 case D_INDIRDEP:
3441                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3442                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3443                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3444                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3445                         }
3446                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3447                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3448                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3449                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3450                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3451                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3452                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3453                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3454                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3455                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3456                                 }
3457                         }
3458                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3459                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3460                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3461                         bdirty(bp);
3462                         continue;
3463
3464                 default:
3465                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3466                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3467                             TYPENAME(wk->wk_type));
3468                         /* NOTREACHED */
3469                 }
3470         }
3471         /*
3472          * Reattach any requests that must be redone.
3473          */
3474         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3475                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3476                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3477         }
3478 #ifdef DEBUG
3479         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3480                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3481         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3482 #endif
3483 }
3484
3485 /*
3486  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3487  * this routine is always called from interrupt level with further
3488  * splbio interrupts blocked.
3489  */
3490 static void
3491 handle_allocdirect_partdone(adp)
3492         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3493 {
3494         struct allocdirect *listadp;
3495         struct inodedep *inodedep;
3496         long bsize;
3497
3498         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3499                 return;
3500         if (adp->ad_buf != NULL) {
3501                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3502                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3503         }
3504         /*
3505          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3506          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3507          * might have fragments that were not the last block in the file
3508          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3509          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3510          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3511          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3512          */
3513         inodedep = adp->ad_inodedep;
3514         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3515         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3516                 /* found our block */
3517                 if (listadp == adp)
3518                         break;
3519                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3520                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3521                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3522                         continue;
3523                 /* hit a fragment */
3524                 return;
3525         }
3526         /*
3527          * If we have reached the end of the current list without
3528          * finding the just finished dependency, then it must be
3529          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3530          * be freed until they are moved to the current list.
3531          */
3532         if (listadp == NULL) {
3533 #ifdef DEBUG
3534                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3535                         /* found our block */
3536                         if (listadp == adp)
3537                                 break;
3538                 if (listadp == NULL) {
3539                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3540                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3541                 }
3542 #endif /* DEBUG */
3543                 return;
3544         }
3545         /*
3546          * If we have found the just finished dependency, then free
3547          * it along with anything that follows it that is complete.
3548          */
3549         for (; adp; adp = listadp) {
3550                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3551                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3552                         return;
3553                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3554         }
3555 }
3556
3557 /*
3558  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3559  * this routine is always called from interrupt level with further
3560  * splbio interrupts blocked.
3561  */
3562 static void
3563 handle_allocindir_partdone(aip)
3564         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3565 {
3566         struct indirdep *indirdep;
3567
3568         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3569                 return;
3570         if (aip->ai_buf != NULL) {
3571                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3572                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3573         }
3574         indirdep = aip->ai_indirdep;
3575         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3576                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3577                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3578                 return;
3579         }
3580         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3581             aip->ai_newblkno;
3582         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3583         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3584                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3585         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3586 }
3587
3588 /*
3589  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3590  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3591  * that this routine is always called from interrupt level with further
3592  * splbio interrupts blocked.
3593  */
3594 static int
3595 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3596         struct inodedep *inodedep;
3597         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3598 {
3599         struct worklist *wk, *filefree;
3600         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3601         struct ufs1_dinode *dp;
3602         int hadchanges;
3603
3604         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3605                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3606                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3607         }
3608         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3609         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3610             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3611         /*
3612          * If we had to rollback the inode allocation because of
3613          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3614          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3615          * all associated dependencies have been cleared and the
3616          * corresponding updates written to disk.
3617          */
3618         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3619                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3620                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3621                 inodedep->id_savedino = NULL;
3622                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3623                         stat_inode_bitmap++;
3624                 bdirty(bp);
3625                 return (1);
3626         }
3627         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3628         /*
3629          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3630          * the inode could be updated.
3631          */
3632         hadchanges = 0;
3633         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3634                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3635                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3636                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3637                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3638                 }
3639                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3640                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3641                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3642                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3643                                     "handle_written_inodeblock",
3644                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3645                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3646                         }
3647                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3648                 } else {
3649                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3650                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3651                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3652                                     "handle_written_inodeblock",
3653                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3654                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3655                         }
3656                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3657                 }
3658                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3659                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3660                 hadchanges = 1;
3661         }
3662         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3663                 stat_direct_blk_ptrs++;
3664         /*
3665          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3666          */
3667         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3668                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3669                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3670         }
3671         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3672                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3673                 hadchanges = 1;
3674         }
3675         inodedep->id_savedsize = -1;
3676         /*
3677          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3678          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3679          * its correct form.
3680          */
3681         if (hadchanges)
3682                 bdirty(bp);
3683         /*
3684          * Process any allocdirects that completed during the update.
3685          */
3686         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3687                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3688         /*
3689          * Process deallocations that were held pending until the
3690          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3691          * is delayed until after all blocks have been freed to
3692          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3693          * before the old ones have been deleted.
3694          */
3695         filefree = NULL;
3696         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3697                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3698                 switch (wk->wk_type) {
3699
3700                 case D_FREEFILE:
3701                         /*
3702                          * We defer adding filefree to the worklist until
3703                          * all other additions have been made to ensure
3704                          * that it will be done after all the old blocks
3705                          * have been freed.
3706                          */
3707                         if (filefree != NULL) {
3708                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3709                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3710                         }
3711                         filefree = wk;
3712                         continue;
3713
3714                 case D_MKDIR:
3715                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3716                         continue;
3717
3718                 case D_DIRADD:
3719                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3720                         continue;
3721
3722                 case D_FREEBLKS:
3723                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3724                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3725                                 continue;
3726                         /* -- fall through -- */
3727                 case D_FREEFRAG:
3728                 case D_DIRREM:
3729                         add_to_worklist(wk);
3730                         continue;
3731
3732                 default:
3733                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3734                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3735                             TYPENAME(wk->wk_type));
3736                         /* NOTREACHED */
3737                 }
3738         }
3739         if (filefree != NULL) {
3740                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3741                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3742                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3743                 }
3744                 add_to_worklist(filefree);
3745                 return (0);
3746         }
3747
3748         /*
3749          * If no outstanding dependencies, free it.
3750          */
3751         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3752                 return (0);
3753         return (hadchanges);
3754 }
3755
3756 /*
3757  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3758  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3759  */
3760 static void
3761 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3762         struct diradd *dap;
3763         struct inodedep *inodedep;
3764 {
3765         struct pagedep *pagedep;
3766
3767         dap->da_state |= COMPLETE;
3768         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3769                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3770                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3771                 else
3772                         pagedep = dap->da_pagedep;
3773                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3774                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3775         }
3776         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3777 }
3778
3779 /*
3780  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3781  */
3782 static void
3783 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3784         struct mkdir *mkdir;
3785         int type;
3786 {
3787         struct diradd *dap;
3788         struct pagedep *pagedep;
3789
3790         if (mkdir->md_state != type) {
3791                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3792                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3793         }
3794         dap = mkdir->md_diradd;
3795         dap->da_state &= ~type;
3796         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3797                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3798         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3799                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3800                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3801                 else
3802                         pagedep = dap->da_pagedep;
3803                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3804                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3805         }
3806         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3807         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3808 }
3809
3810 /*
3811  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3812  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3813  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3814  * Note that this routine is always called from interrupt level
3815  * with further splbio interrupts blocked.
3816  */
3817 static int
3818 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3819         struct pagedep *pagedep;
3820         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3821 {
3822         struct dirrem *dirrem;
3823         struct diradd *dap, *nextdap;
3824         struct direct *ep;
3825         int i, chgs;
3826
3827         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3828                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3829                 panic("handle_written_filepage: not started");
3830         }
3831         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3832         /*
3833          * Process any directory removals that have been committed.
3834          */
3835         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3836                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3837                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3838                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3839         }
3840         /*
3841          * Free any directory additions that have been committed.
3842          */
3843         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3844                 free_diradd(dap);
3845         /*
3846          * Uncommitted directory entries must be restored.
3847          */
3848         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3849                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3850                      dap = nextdap) {
3851                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3852                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3853                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3854                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3855                         }
3856                         ep = (struct direct *)
3857                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3858                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3859                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3860                         dap->da_state |= ATTACHED;
3861                         chgs = 1;
3862                         /*
3863                          * If the inode referenced by the directory has
3864                          * been written out, then the dependency can be
3865                          * moved to the pending list.
3866                          */
3867                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3868                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3869                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3870                                     da_pdlist);
3871                         }
3872                 }
3873         }
3874         /*
3875          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3876          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3877          * its correct form.
3878          */
3879         if (chgs) {
3880                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3881                         stat_dir_entry++;
3882                 bdirty(bp);
3883         }
3884         /*
3885          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3886          * Otherwise it will remain to update the page before it
3887          * is written back to disk.
3888          */
3889         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3890                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3891                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3892                                 break;
3893                 if (i == DAHASHSZ) {
3894                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3895                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3896                         return (0);
3897                 }
3898         }
3899         return (1);
3900 }
3901
3902 /*
3903  * Writing back in-core inode structures.
3904  *
3905  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3906  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3907  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3908  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3909  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3910  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3911  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3912  */
3913
3914 /*
3915  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3916  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3917  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3918  */
3919 void
3920 softdep_load_inodeblock(ip)
3921         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3922 {
3923         struct inodedep *inodedep;
3924
3925         /*
3926          * Check for alternate nlink count.
3927          */
3928         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3929         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3930         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3931                 FREE_LOCK(&lk);
3932                 return;
3933         }
3934         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3935         FREE_LOCK(&lk);
3936 }
3937
3938 /*
3939  * This routine is called just before the "in-core" inode
3940  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3941  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3942  * the force flag is set, then the dependencies will be
3943  * cleared so that the update can always be made. Note that
3944  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3945  * will never be in the middle of writing the inode block
3946  * to disk.
3947  */
3948 void
3949 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3950         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3951         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3952         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3953 {
3954         struct inodedep *inodedep;
3955         struct worklist *wk;
3956         int error, gotit;
3957
3958         /*
3959          * If the effective link count is not equal to the actual link
3960          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3961          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3962          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3963          * to track.
3964          */
3965         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3966         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3967                 FREE_LOCK(&lk);
3968                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3969                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3970                 return;
3971         }
3972         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3973                 FREE_LOCK(&lk);
3974                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3975         }
3976         /*
3977          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3978          * changes cannot occur until this inode has been written.
3979          */
3980         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3981         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3982                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3983         /*
3984          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3985          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3986          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3987          * allocdirects that are completed by the merger.
3988          */
3989         merge_inode_lists(inodedep);
3990         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3991                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3992         /*
3993          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3994          * operations dependent on the inode being written to disk
3995          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3996          * processed when the buffer I/O completes.
3997          */
3998         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3999                 WORKLIST_REMOVE(wk);
4000                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
4001         }
4002         /*
4003          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
4004          * that allocates them have been written (indicated by
4005          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
4006          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
4007          * to be written so that the update can be done.
4008          */
4009         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
4010                 FREE_LOCK(&lk);
4011                 return;
4012         }
4013         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4014         FREE_LOCK(&lk);
4015         if (gotit &&
4016             (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4017                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
4018 }
4019
4020 /*
4021  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
4022  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
4023  * with splbio interrupts blocked.
4024  */
4025 static void
4026 merge_inode_lists(inodedep)
4027         struct inodedep *inodedep;
4028 {
4029         struct allocdirect *listadp, *newadp;
4030
4031         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
4032         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
4033                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
4034                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
4035                         continue;
4036                 }
4037                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
4038                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
4039                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
4040                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
4041                             listadp);
4042                         listadp = newadp;
4043                 }
4044                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
4045         }
4046         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
4047                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
4048                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
4049         }
4050 }
4051
4052 /*
4053  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
4054  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
4055  */
4056 static int
4057 softdep_fsync(vp)
4058         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
4059 {
4060         struct inodedep *inodedep;
4061         struct pagedep *pagedep;
4062         struct worklist *wk;
4063         struct diradd *dap;
4064         struct mount *mnt;
4065         struct vnode *pvp;
4066         struct inode *ip;
4067         struct buf *bp;
4068         struct fs *fs;
4069         int error, flushparent;
4070         ino_t parentino;
4071         ufs_lbn_t lbn;
4072
4073         ip = VTOI(vp);
4074         fs = ip->i_fs;
4075         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4076         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4077                 FREE_LOCK(&lk);
4078                 return (0);
4079         }
4080         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4081             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4082             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4083             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4084                 FREE_LOCK(&lk);
4085                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4086         }
4087         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4088                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4089                         break;
4090                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4091                         FREE_LOCK(&lk);
4092                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4093                             TYPENAME(wk->wk_type));
4094                 }
4095                 dap = WK_DIRADD(wk);
4096                 /*
4097                  * Flush our parent if this directory entry
4098                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4099                  */
4100                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4101                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4102                 else
4103                         pagedep = dap->da_pagedep;
4104                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4105                 parentino = pagedep->pd_ino;
4106                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4107                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4108                         FREE_LOCK(&lk);
4109                         panic("softdep_fsync: dirty");
4110                 }
4111                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4112                 /*
4113                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4114                  * then we will not be able to release and recover the
4115                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4116                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4117                  * not now, but then the user was not asking to have it
4118                  * written, so we are not breaking any promises.
4119                  */
4120                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4121                         break;
4122                 /*
4123                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4124                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4125                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4126                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4127                  * ufs_lookup for details on possible races.
4128                  */
4129                 FREE_LOCK(&lk);
4130                 vn_unlock(vp);
4131                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4132                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4133                 if (error != 0)
4134                         return (error);
4135                 if (flushparent) {
4136                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0) {
4137                                 vput(pvp);
4138                                 return (error);
4139                         }
4140                 }
4141                 /*
4142                  * Flush directory page containing the inode's name.
4143                  */
4144                 error = bread(pvp, lblktodoff(fs, lbn), blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4145                 if (error == 0)
4146                         error = bwrite(bp);
4147                 vput(pvp);
4148                 if (error != 0)
4149                         return (error);
4150                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4151                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4152                         break;
4153         }
4154         FREE_LOCK(&lk);
4155         return (0);
4156 }
4157
4158 /*
4159  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4160  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4161  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4162  */
4163 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4164
4165 void
4166 softdep_fsync_mountdev(vp)
4167         struct vnode *vp;
4168 {
4169         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4170                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4171         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4172         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4173                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4174         drain_output(vp, 1);
4175         FREE_LOCK(&lk);
4176 }
4177
4178 static int
4179 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4180 {
4181         struct worklist *wk;
4182         struct vnode *vp = data;
4183
4184         /*
4185          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4186          */
4187         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4188                 return(0);
4189         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4190                 BUF_UNLOCK(bp);
4191                 printf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4192                 return(0);
4193         }
4194         /*
4195          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4196          * dependencies.
4197          */
4198         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4199             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP) {
4200                 BUF_UNLOCK(bp);
4201                 return(0);
4202         }
4203         bremfree(bp);
4204         FREE_LOCK(&lk);
4205         (void) bawrite(bp);
4206         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4207         return(0);
4208 }
4209
4210 /*
4211  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4212  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4213  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4214  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4215  */
4216 struct softdep_sync_metadata_info {
4217         struct vnode *vp;
4218         int waitfor;
4219 };
4220
4221 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4222
4223 int
4224 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4225 {
4226         struct softdep_sync_metadata_info info;
4227         int error, waitfor;
4228
4229         /*
4230          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4231          * that is doing soft dependency processing.
4232          */
4233         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4234                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4235                         return (0);
4236         } else
4237                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4238                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4239                         return (0);
4240         /*
4241          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4242          */
4243         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4244         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4245                 FREE_LOCK(&lk);
4246                 return (error);
4247         }
4248         /*
4249          * For most files, the only metadata dependencies are the
4250          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4251          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4252          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4253          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4254          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4255          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4256          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4257          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4258          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4259          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4260          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4261          * usual case we will be blocking against a write that we
4262          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4263          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4264          */
4265         waitfor = MNT_NOWAIT;
4266 top:
4267         /*
4268          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4269          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4270          */
4271         drain_output(vp, 1);
4272         info.vp = vp;
4273         info.waitfor = waitfor;
4274         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4275                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4276         if (error < 0) {
4277                 FREE_LOCK(&lk);
4278                 return(-error); /* error code */
4279         }
4280
4281         /*
4282          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4283          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4284          */
4285         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4286                 waitfor = MNT_WAIT;
4287                 FREE_LOCK(&lk);
4288                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4289                 goto top;
4290         }
4291
4292         /*
4293          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4294          * then we are done. For certain directories and block
4295          * devices, we may need to do further work.
4296          *
4297          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4298          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4299          */
4300         drain_output(vp, 1);
4301         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4302                 FREE_LOCK(&lk);
4303                 return (0);
4304         }
4305
4306         FREE_LOCK(&lk);
4307         /*
4308          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4309          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4310          * partially written files have been written to disk. The only easy
4311          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4312          * this happens rarely).
4313          */
4314         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4315             vp->v_rdev &&
4316             vp->v_rdev->si_mountpoint && !vn_islocked(vp) &&
4317             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT)) != 0)
4318                 return (error);
4319         return (0);
4320 }
4321
4322 static int
4323 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4324 {
4325         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4326         struct pagedep *pagedep;
4327         struct allocdirect *adp;
4328         struct allocindir *aip;
4329         struct worklist *wk;
4330         struct buf *nbp;
4331         int error;
4332         int i;
4333
4334         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4335                 printf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4336                 return (1);
4337         }
4338         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4339                 printf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4340                 BUF_UNLOCK(bp);
4341                 return(1);
4342         }
4343
4344         /*
4345          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4346          * will disappear.
4347          */
4348         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4349                 switch (wk->wk_type) {
4350
4351                 case D_ALLOCDIRECT:
4352                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4353                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4354                                 break;
4355                         nbp = adp->ad_buf;
4356                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4357                                 break;
4358                         FREE_LOCK(&lk);
4359                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4360                                 bawrite(nbp);
4361                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4362                                 bawrite(bp);
4363                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4364                                 return (-error);
4365                         }
4366                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4367                         break;
4368
4369                 case D_ALLOCINDIR:
4370                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4371                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4372                                 break;
4373                         nbp = aip->ai_buf;
4374                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4375                                 break;
4376                         FREE_LOCK(&lk);
4377                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4378                                 bawrite(nbp);
4379                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4380                                 bawrite(bp);
4381                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4382                                 return (-error);
4383                         }
4384                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4385                         break;
4386
4387                 case D_INDIRDEP:
4388                 restart:
4389
4390                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4391                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4392                                         continue;
4393                                 nbp = aip->ai_buf;
4394                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4395                                         goto restart;
4396                                 FREE_LOCK(&lk);
4397                                 if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4398                                         bawrite(bp);
4399                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4400                                         return (-error);
4401                                 }
4402                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4403                                 goto restart;
4404                         }
4405                         break;
4406
4407                 case D_INODEDEP:
4408                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4409                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4410                                 FREE_LOCK(&lk);
4411                                 bawrite(bp);
4412                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4413                                 return (-error);
4414                         }
4415                         break;
4416
4417                 case D_PAGEDEP:
4418                         /*
4419                          * We are trying to sync a directory that may
4420                          * have dependencies on both its own metadata
4421                          * and/or dependencies on the inodes of any
4422                          * recently allocated files. We walk its diradd
4423                          * lists pushing out the associated inode.
4424                          */
4425                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4426                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4427                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4428                                         continue;
4429                                 if ((error =
4430                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4431                                                 pagedep->pd_mnt,
4432                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4433                                         FREE_LOCK(&lk);
4434                                         bawrite(bp);
4435                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4436                                         return (-error);
4437                                 }
4438                         }
4439                         break;
4440
4441                 case D_MKDIR:
4442                         /*
4443                          * This case should never happen if the vnode has
4444                          * been properly sync'ed. However, if this function
4445                          * is used at a place where the vnode has not yet
4446                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4447                          * rather than panic, just flush it.
4448                          */
4449                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4450                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4451                                 break;
4452                         FREE_LOCK(&lk);
4453                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4454                                 bawrite(nbp);
4455                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4456                                 bawrite(bp);
4457                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4458                                 return (-error);
4459                         }
4460                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4461                         break;
4462
4463                 case D_BMSAFEMAP:
4464                         /*
4465                          * This case should never happen if the vnode has
4466                          * been properly sync'ed. However, if this function
4467                          * is used at a place where the vnode has not yet
4468                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4469                          * rather than panic, just flush it.
4470                          *
4471                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4472                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4473                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4474                          */
4475                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4476                         if (nbp == bp)
4477                                 break;
4478                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4479                                 break;
4480                         FREE_LOCK(&lk);
4481                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4482                                 bawrite(nbp);
4483                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4484                                 bawrite(bp);
4485                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4486                                 return (-error);
4487                         }
4488                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4489                         break;
4490
4491                 default:
4492                         FREE_LOCK(&lk);
4493                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4494                             TYPENAME(wk->wk_type));
4495                         /* NOTREACHED */
4496                 }
4497         }
4498         FREE_LOCK(&lk);
4499         bawrite(bp);
4500         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4501         return(0);
4502 }
4503
4504 /*
4505  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4506  * Called with splbio blocked.
4507  */
4508 static int
4509 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4510         struct fs *fs;
4511         ino_t ino;
4512 {
4513         struct inodedep *inodedep;
4514         struct allocdirect *adp;
4515         int error, waitfor;
4516         struct buf *bp;
4517
4518         /*
4519          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4520          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4521          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4522          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4523          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4524          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4525          * usual case we will be blocking against a write that we
4526          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4527          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4528          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4529          * any pending I/O to complete.
4530          */
4531         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4532                 FREE_LOCK(&lk);
4533                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4534                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4535                         return (0);
4536                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4537                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4538                                 continue;
4539                         bp = adp->ad_buf;
4540                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4541                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4542                                         continue;
4543                                 break;
4544                         }
4545                         FREE_LOCK(&lk);
4546                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4547                                 bawrite(bp);
4548                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4549                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4550                                 return (error);
4551                         }
4552                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4553                         break;
4554                 }
4555                 if (adp != NULL)
4556                         continue;
4557                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4558                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4559                                 continue;
4560                         bp = adp->ad_buf;
4561                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4562                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4563                                         continue;
4564                                 break;
4565                         }
4566                         FREE_LOCK(&lk);
4567                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4568                                 bawrite(bp);
4569                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4570                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4571                                 return (error);
4572                         }
4573                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4574                         break;
4575                 }
4576                 if (adp != NULL)
4577                         continue;
4578                 /*
4579                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4580                  */
4581                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4582                         break;
4583                 waitfor = MNT_WAIT;
4584         }
4585         /*
4586          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4587          */
4588         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4589                 (void) free_inodedep(inodedep);
4590         return (0);
4591 }
4592
4593 /*
4594  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4595  * Called with splbio blocked.
4596  */
4597 static int
4598 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4599         struct vnode *pvp;
4600         struct mount *mp;
4601         struct diraddhd *diraddhdp;
4602 {
4603         struct inodedep *inodedep;
4604         struct ufsmount *ump;
4605         struct diradd *dap;
4606         struct vnode *vp;
4607         int gotit, error = 0;
4608         struct buf *bp;
4609         ino_t inum;
4610
4611         ump = VFSTOUFS(mp);
4612         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4613                 /*
4614                  * Flush ourselves if this directory entry
4615                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4616                  */
4617                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4618                         FREE_LOCK(&lk);
4619                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0)
4620                                 break;
4621                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4622                         /*
4623                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4624                          */
4625                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4626                                 continue;
4627                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4628                                 FREE_LOCK(&lk);
4629                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4630                         }
4631                 }
4632                 /*
4633                  * A newly allocated directory must have its "." and
4634                  * ".." entries written out before its name can be
4635                  * committed in its parent. We do not want or need
4636                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4637                  * that may end up here again, once for each directory
4638                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4639                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4640                  * because the first call may choose to defer blocks
4641                  * that still have dependencies, but deferral will
4642                  * happen at most once.
4643                  */
4644                 inum = dap->da_newinum;
4645                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4646                         FREE_LOCK(&lk);
4647                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4648                                 break;
4649                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)) ||
4650                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT))) {
4651                                 vput(vp);
4652                                 break;
4653                         }
4654                         drain_output(vp, 0);
4655                         vput(vp);
4656                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4657                         /*
4658                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4659                          */
4660                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4661                                 continue;
4662                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4663                                 FREE_LOCK(&lk);
4664                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4665                         }
4666                 }
4667                 /*
4668                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4669                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4670                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4671                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4672                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4673                  * the time of the reference count change. So we need only
4674                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4675                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4676                  */
4677                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4678                         FREE_LOCK(&lk);
4679                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4680                 }
4681                 /*
4682                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4683                  * push them to disk.
4684                  */
4685                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4686                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4687                         FREE_LOCK(&lk);
4688                         if (gotit && (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4689                                 break;
4690                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4691                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4692                                 continue;
4693                 }
4694                 /*
4695                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4696                  * to be written, push it to disk.
4697                  */
4698                 FREE_LOCK(&lk);
4699                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4700                         fsbtodoff(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4701                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4702                         break;
4703                 if ((error = bwrite(bp)) != 0)
4704                         break;
4705                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4706                 /*
4707                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4708                  * then something is seriously wrong.
4709                  */
4710                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4711                         FREE_LOCK(&lk);
4712                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4713                 }
4714         }
4715         if (error)
4716                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4717         return (error);
4718 }
4719
4720 /*
4721  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4722  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4723  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4724  * the offending operations to fall back to running synchronously
4725  * until the memory load returns to a reasonable level.
4726  */
4727 int
4728 softdep_slowdown(vp)
4729         struct vnode *vp;
4730 {
4731         int max_softdeps_hard;
4732
4733         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4734         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4735             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4736                 return (0);
4737         stat_sync_limit_hit += 1;
4738         return (1);
4739 }
4740
4741 /*
4742  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4743  * down and speed up the I/O processing.
4744  */
4745 static int
4746 request_cleanup(resource, islocked)
4747         int resource;
4748         int islocked;
4749 {
4750         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4751
4752         /*
4753          * We never hold up the filesystem syncer process.
4754          */
4755         if (td == filesys_syncer)
4756                 return (0);
4757         /*
4758          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4759          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4760          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4761          * handle any remove requests that might block on a locked
4762          * inode as that could lead to deadlock.
4763          */
4764         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4765                 if (islocked)
4766                         FREE_LOCK(&lk);
4767                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4768                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4769                 stat_worklist_push += 2;
4770                 if (islocked)
4771                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4772                 return(1);
4773         }
4774
4775         /*
4776          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4777          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4778          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4779          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4780          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4781          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4782          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4783          * the cleanup for us.
4784          */
4785         switch (resource) {
4786
4787         case FLUSH_INODES:
4788                 stat_ino_limit_push += 1;
4789                 req_clear_inodedeps += 1;
4790                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4791                 break;
4792
4793         case FLUSH_REMOVE:
4794                 stat_blk_limit_push += 1;
4795                 req_clear_remove += 1;
4796                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4797                 break;
4798
4799         default:
4800                 if (islocked)
4801                         FREE_LOCK(&lk);
4802                 panic("request_cleanup: unknown type");
4803         }
4804         /*
4805          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4806          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4807          */
4808         if (islocked == 0)
4809                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4810         proc_waiting += 1;
4811         if (!callout_active(&handle))
4812                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4813                               pause_timer, NULL);
4814         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4815             "softupdate", 0);
4816         proc_waiting -= 1;
4817         if (islocked == 0)
4818                 FREE_LOCK(&lk);
4819         return (1);
4820 }
4821
4822 /*
4823  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4824  * to indicate that there is no longer a timer running.
4825  */
4826 void
4827 pause_timer(arg)
4828         void *arg;
4829 {
4830         *stat_countp += 1;
4831         wakeup_one(&proc_waiting);
4832         if (proc_waiting > 0)
4833                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4834                               pause_timer, NULL);
4835         else
4836                 callout_deactivate(&handle);
4837 }
4838
4839 /*
4840  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4841  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4842  */
4843 static void
4844 clear_remove(struct thread *td)
4845 {
4846         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4847         struct pagedep *pagedep;
4848         static int next = 0;
4849         struct mount *mp;
4850         struct vnode *vp;
4851         int error, cnt;
4852         ino_t ino;
4853
4854         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4855         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4856                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4857                 if (next >= pagedep_hash)
4858                         next = 0;
4859                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4860                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4861                                 continue;
4862                         mp = pagedep->pd_mnt;
4863                         ino = pagedep->pd_ino;
4864                         FREE_LOCK(&lk);
4865                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4866                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4867                                 return;
4868                         }
4869                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)))
4870                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4871                         drain_output(vp, 0);
4872                         vput(vp);
4873                         return;
4874                 }
4875         }
4876         FREE_LOCK(&lk);
4877 }
4878
4879 /*
4880  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4881  * the number of inodedep dependency structures.
4882  */
4883 struct clear_inodedeps_info {
4884         struct fs *fs;
4885         struct mount *mp;
4886 };
4887
4888 static int
4889 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4890 {
4891         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4892
4893         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4894                 info->mp = mp;
4895                 return(-1);
4896         }
4897         return(0);
4898 }
4899
4900 static void
4901 clear_inodedeps(struct thread *td)
4902 {
4903         struct clear_inodedeps_info info;
4904         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4905         struct inodedep *inodedep;
4906         static int next = 0;
4907         struct vnode *vp;
4908         struct fs *fs;
4909         int error, cnt;
4910         ino_t firstino, lastino, ino;
4911
4912         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4913         /*
4914          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4915          * We will then gather up all the inodes in its block
4916          * that have dependencies and flush them out.
4917          */
4918         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4919                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4920                 if (next >= inodedep_hash)
4921                         next = 0;
4922                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4923                         break;
4924         }
4925         if (inodedep == NULL) {
4926                 FREE_LOCK(&lk);
4927                 return;
4928         }
4929         /*
4930          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4931          */
4932         fs = inodedep->id_fs;
4933         info.mp = NULL;
4934         info.fs = fs;
4935         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4936                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4937         /*
4938          * Find the last inode in the block with dependencies.
4939          */
4940         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4941         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4942                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4943                         break;
4944         /*
4945          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4946          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4947          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4948          */
4949         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4950                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4951                         continue;
4952                 FREE_LOCK(&lk);
4953                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4954                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4955                         return;
4956                 }
4957                 if (ino == lastino) {
4958                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT)))
4959                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4960                 } else {
4961                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)))
4962                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4963                         drain_output(vp, 0);
4964                 }
4965                 vput(vp);
4966                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4967         }
4968         FREE_LOCK(&lk);
4969 }
4970
4971 /*
4972  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4973  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4974  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4975  */
4976 static int
4977 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4978         struct buf *bp;
4979         int wantcount;
4980 {
4981         struct worklist *wk;
4982         struct inodedep *inodedep;
4983         struct indirdep *indirdep;
4984         struct allocindir *aip;
4985         struct pagedep *pagedep;
4986         struct diradd *dap;
4987         int i, retval;
4988
4989         retval = 0;
4990         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4991         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4992                 switch (wk->wk_type) {
4993
4994                 case D_INODEDEP:
4995                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4996                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4997                                 /* bitmap allocation dependency */
4998                                 retval += 1;
4999                                 if (!wantcount)
5000                                         goto out;
5001                         }
5002                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
5003                                 /* direct block pointer dependency */
5004                                 retval += 1;
5005                                 if (!wantcount)
5006                                         goto out;
5007                         }
5008                         continue;
5009
5010                 case D_INDIRDEP:
5011                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
5012
5013                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
5014                                 /* indirect block pointer dependency */
5015                                 retval += 1;
5016                                 if (!wantcount)
5017                                         goto out;
5018                         }
5019                         continue;
5020
5021                 case D_PAGEDEP:
5022                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
5023                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
5024
5025                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
5026                                         /* directory entry dependency */
5027                                         retval += 1;
5028                                         if (!wantcount)
5029                                                 goto out;
5030                                 }
5031                         }
5032                         continue;
5033
5034                 case D_BMSAFEMAP:
5035                 case D_ALLOCDIRECT:
5036                 case D_ALLOCINDIR:
5037                 case D_MKDIR:
5038                         /* never a dependency on these blocks */
5039                         continue;
5040
5041                 default:
5042                         FREE_LOCK(&lk);
5043                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
5044                             TYPENAME(wk->wk_type));
5045                         /* NOTREACHED */
5046                 }
5047         }
5048 out:
5049         FREE_LOCK(&lk);
5050         return retval;
5051 }
5052
5053 /*
5054  * Acquire exclusive access to a buffer.
5055  * Must be called with splbio blocked.
5056  * Return 1 if buffer was acquired.
5057  */
5058 static int
5059 getdirtybuf(bpp, waitfor)
5060         struct buf **bpp;
5061         int waitfor;
5062 {
5063         struct buf *bp;
5064         int error;
5065
5066         for (;;) {
5067                 if ((bp = *bpp) == NULL)
5068                         return (0);
5069                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0)
5070                         break;
5071                 if (waitfor != MNT_WAIT)
5072                         return (0);
5073                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
5074                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
5075                 if (error != ENOLCK) {
5076                         FREE_LOCK(&lk);
5077                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
5078                 }
5079         }
5080         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5081                 BUF_UNLOCK(bp);
5082                 return (0);
5083         }
5084         bremfree(bp);
5085         return (1);
5086 }
5087
5088 /*
5089  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5090  * Must be called with vnode locked.
5091  */
5092 static void
5093 drain_output(vp, islocked)
5094         struct vnode *vp;
5095         int islocked;
5096 {
5097
5098         if (!islocked)
5099                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5100         while (vp->v_track_write.bk_active) {
5101                 vp->v_track_write.bk_waitflag = 1;
5102                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &vp->v_track_write,
5103                                   0, "drainvp", 0);
5104         }
5105         if (!islocked)
5106                 FREE_LOCK(&lk);
5107 }
5108
5109 /*
5110  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5111  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5112  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5113  */
5114 static void
5115 softdep_deallocate_dependencies(bp)
5116         struct buf *bp;
5117 {
5118
5119         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5120                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5121         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5122         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5123 }
5124
5125 /*
5126  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5127  */
5128 void
5129 softdep_error(func, error)
5130         char *func;
5131         int error;
5132 {
5133
5134         /* XXX should do something better! */
5135         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5136 }