sys/vfs/ufs/ffs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c,v 1.64.2.2 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  35  */
  36
  37 #include "opt_quota.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/buf.h>
  42 #include <sys/conf.h>
  43 #include <sys/proc.h>
  44 #include <sys/vnode.h>
  45 #include <sys/mount.h>
  46 #include <sys/kernel.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/syslog.h>
  49
  50 #include <sys/taskqueue.h>
  51 #include <machine/inttypes.h>
  52
  53 #include <sys/buf2.h>
  54
  55 #include "quota.h"
  56 #include "inode.h"
  57 #include "ufs_extern.h"
  58 #include "ufsmount.h"
  59
  60 #include "fs.h"
  61 #include "ffs_extern.h"
  62
  63 typedef ufs_daddr_t allocfcn_t (struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref,
  64                                   int size);
  65
  66 static ufs_daddr_t ffs_alloccg (struct inode *, int, ufs_daddr_t, int);
  67 static ufs_daddr_t
  68               ffs_alloccgblk (struct inode *, struct buf *, ufs_daddr_t);
  69 static void ffs_blkfree_cg(struct fs *, struct vnode *, cdev_t , ino_t,
  70                            uint32_t , ufs_daddr_t, long );
  71 #ifdef DIAGNOSTIC
  72 static int      ffs_checkblk (struct inode *, ufs_daddr_t, long);
  73 #endif
  74 static void     ffs_clusteracct (struct fs *, struct cg *, ufs_daddr_t,
  75                                      int);
  76 static ufs_daddr_t ffs_clusteralloc (struct inode *, int, ufs_daddr_t,
  77             int);
  78 static ino_t    ffs_dirpref (struct inode *);
  79 static ufs_daddr_t ffs_fragextend (struct inode *, int, long, int, int);
  80 static void     ffs_fserr (struct fs *, uint, char *);
  81 static u_long   ffs_hashalloc
  82                     (struct inode *, int, long, int, allocfcn_t *);
  83 static ino_t    ffs_nodealloccg (struct inode *, int, ufs_daddr_t, int);
  84 static ufs_daddr_t ffs_mapsearch (struct fs *, struct cg *, ufs_daddr_t,
  85             int);
  86
  87 /*
  88  * Allocate a block in the filesystem.
  89  *
  90  * The size of the requested block is given, which must be some
  91  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
  92  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
  93  * the following hierarchy is used to allocate a block:
  94  *   1) allocate the requested block.
  95  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
  96  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
  97  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  98  *      available block is located.
  99  * If no block preference is given the following heirarchy is used
 100  * to allocate a block:
 101  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
 102  *      inode for the file.
 103  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 104  *      available block is located.
 105  */
 106 int
 107 ffs_alloc(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbn, ufs_daddr_t bpref, int size,
 108           struct ucred *cred, ufs_daddr_t *bnp)
 109 {
 110         struct fs *fs;
 111         ufs_daddr_t bno;
 112         int cg;
 113 #ifdef QUOTA
 114         int error;
 115 #endif
 116
 117         *bnp = 0;
 118         fs = ip->i_fs;
 119 #ifdef DIAGNOSTIC
 120         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
 121                 kprintf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
 122                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
 123                     fs->fs_fsmnt);
 124                 panic("ffs_alloc: bad size");
 125         }
 126         if (cred == NOCRED)
 127                 panic("ffs_alloc: missing credential");
 128 #endif /* DIAGNOSTIC */
 129         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
 130                 goto nospace;
 131         if (cred->cr_uid != 0 &&
 132             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
 133                 goto nospace;
 134 #ifdef QUOTA
 135         error = ufs_chkdq(ip, (long)btodb(size), cred, 0);
 136         if (error)
 137                 return (error);
 138 #endif
 139         if (bpref >= fs->fs_size)
 140                 bpref = 0;
 141         if (bpref == 0)
 142                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 143         else
 144                 cg = dtog(fs, bpref);
 145         bno = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, size,
 146                                          ffs_alloccg);
 147         if (bno > 0) {
 148                 ip->i_blocks += btodb(size);
 149                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 150                 *bnp = bno;
 151                 return (0);
 152         }
 153 #ifdef QUOTA
 154         /*
 155          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 156          */
 157         (void) ufs_chkdq(ip, (long)-btodb(size), cred, FORCE);
 158 #endif
 159 nospace:
 160         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 161         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->fs_fsmnt);
 162         return (ENOSPC);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Reallocate a fragment to a bigger size
 167  *
 168  * The number and size of the old block is given, and a preference
 169  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
 170  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
 171  * invoked to get an appropriate block.
 172  */
 173 int
 174 ffs_realloccg(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbprev, ufs_daddr_t bpref,
 175               int osize, int nsize, struct ucred *cred, struct buf **bpp)
 176 {
 177         struct fs *fs;
 178         struct buf *bp;
 179         int cg, request, error;
 180         ufs_daddr_t bprev, bno;
 181
 182         *bpp = NULL;
 183         fs = ip->i_fs;
 184 #ifdef DIAGNOSTIC
 185         if ((uint)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
 186             (uint)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
 187                 kprintf(
 188                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
 189                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
 190                     nsize, fs->fs_fsmnt);
 191                 panic("ffs_realloccg: bad size");
 192         }
 193         if (cred == NOCRED)
 194                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
 195 #endif /* DIAGNOSTIC */
 196         if (cred->cr_uid != 0 &&
 197             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0)
 198                 goto nospace;
 199         if ((bprev = ip->i_db[lbprev]) == 0) {
 200                 kprintf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %ld, fs = %s\n",
 201                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (long)bprev,
 202                     fs->fs_fsmnt);
 203                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
 204         }
 205         /*
 206          * Allocate the extra space in the buffer.
 207          */
 208         error = bread(ITOV(ip), lblktodoff(fs, lbprev), osize, &bp);
 209         if (error) {
 210                 brelse(bp);
 211                 return (error);
 212         }
 213
 214         if(bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
 215                 if( lbprev >= NDADDR)
 216                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
 217                 bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, bprev);
 218         }
 219
 220 #ifdef QUOTA
 221         error = ufs_chkdq(ip, (long)btodb(nsize - osize), cred, 0);
 222         if (error) {
 223                 brelse(bp);
 224                 return (error);
 225         }
 226 #endif
 227         /*
 228          * Check for extension in the existing location.
 229          */
 230         cg = dtog(fs, bprev);
 231         bno = ffs_fragextend(ip, cg, (long)bprev, osize, nsize);
 232         if (bno) {
 233                 if (bp->b_bio2.bio_offset != fsbtodoff(fs, bno))
 234                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
 235                 ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
 236                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 237                 allocbuf(bp, nsize);
 238                 bzero((char *)bp->b_data + osize, (uint)nsize - osize);
 239                 *bpp = bp;
 240                 return (0);
 241         }
 242         /*
 243          * Allocate a new disk location.
 244          */
 245         if (bpref >= fs->fs_size)
 246                 bpref = 0;
 247         switch ((int)fs->fs_optim) {
 248         case FS_OPTSPACE:
 249                 /*
 250                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
 251                  * best use of space, we will waste time relocating it if
 252                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
 253                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
 254                  * to begin optimizing for time.
 255                  */
 256                 request = nsize;
 257                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
 258                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
 259                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
 260                         break;
 261                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
 262                         fs->fs_fsmnt);
 263                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
 264                 break;
 265         case FS_OPTTIME:
 266                 /*
 267                  * At this point we have discovered a file that is trying to
 268                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
 269                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
 270                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
 271                  * above will be able to grow it in place without further
 272                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
 273                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
 274                  * optimizing for space.
 275                  */
 276                 request = fs->fs_bsize;
 277                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
 278                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
 279                         break;
 280                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
 281                         fs->fs_fsmnt);
 282                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
 283                 break;
 284         default:
 285                 kprintf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
 286                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
 287                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
 288                 /* NOTREACHED */
 289         }
 290         bno = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, request,
 291                                          ffs_alloccg);
 292         if (bno > 0) {
 293                 bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, bno);
 294                 if (!DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
 295                         ffs_blkfree(ip, bprev, (long)osize);
 296                 if (nsize < request)
 297                         ffs_blkfree(ip, bno + numfrags(fs, nsize),
 298                             (long)(request - nsize));
 299                 ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
 300                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 301                 allocbuf(bp, nsize);
 302                 bzero((char *)bp->b_data + osize, (uint)nsize - osize);
 303                 *bpp = bp;
 304                 return (0);
 305         }
 306 #ifdef QUOTA
 307         /*
 308          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 309          */
 310         (void) ufs_chkdq(ip, (long)-btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
 311 #endif
 312         brelse(bp);
 313 nospace:
 314         /*
 315          * no space available
 316          */
 317         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 318         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->fs_fsmnt);
 319         return (ENOSPC);
 320 }
 321
 322 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
 323
 324 /*
 325  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 326  *
 327  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 328  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 329  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible to
 330  * an fs_rotdelay offset from the end of the allocation for the logical
 331  * block immediately preceeding the current range. If successful, the
 332  * physical block numbers in the buffer pointers and in the inode are
 333  * changed to reflect the new allocation. If unsuccessful, the allocation
 334  * is left unchanged. The success in doing the reallocation is returned.
 335  * Note that the error return is not reflected back to the user. Rather
 336  * the previous block allocation will be used.
 337  */
 338 static int doasyncfree = 1;
 339 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, FFS_ASYNCFREE, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 340
 341 static int doreallocblks = 1;
 342 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, FFS_REALLOCBLKS, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 343
 344 #ifdef DEBUG
 345 static volatile int prtrealloc = 0;
 346 #endif
 347
 348 /*
 349  * ffs_reallocblks(struct vnode *a_vp, struct cluster_save *a_buflist)
 350  */
 351 int
 352 ffs_reallocblks(struct vop_reallocblks_args *ap)
 353 {
 354         struct fs *fs;
 355         struct inode *ip;
 356         struct vnode *vp;
 357         struct buf *sbp, *ebp;
 358         ufs_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = NULL;
 359         struct cluster_save *buflist;
 360         ufs_daddr_t start_lbn, end_lbn, soff, newblk, blkno;
 361 #ifdef DIAGNOSTIC
 362         off_t boffset;
 363 #endif
 364         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 365         int i, len, slen, start_lvl, end_lvl, pref, ssize;
 366
 367         if (doreallocblks == 0)
 368                 return (ENOSPC);
 369         vp = ap->a_vp;
 370         ip = VTOI(vp);
 371         fs = ip->i_fs;
 372         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 373                 return (ENOSPC);
 374         buflist = ap->a_buflist;
 375         len = buflist->bs_nchildren;
 376         start_lbn = lblkno(fs, buflist->bs_children[0]->b_loffset);
 377         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 378 #ifdef DIAGNOSTIC
 379         for (i = 0; i < len; i++)
 380                 if (!ffs_checkblk(ip,
 381                    dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset), fs->fs_bsize))
 382                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 383         for (i = 1; i < len; i++) {
 384                 if (buflist->bs_children[i]->b_loffset != lblktodoff(fs, start_lbn) + lblktodoff(fs, i))
 385                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 386         }
 387         boffset = buflist->bs_children[0]->b_bio2.bio_offset;
 388         ssize = (int)fsbtodoff(fs, fs->fs_frag);
 389         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 390                 if (buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset != boffset + (i * ssize))
 391                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 392 #endif
 393         /*
 394          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 395          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 396          * the previous cylinder group.
 397          */
 398         if (dtog(fs, dofftofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_bio2.bio_offset)) !=
 399             dtog(fs, dofftofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_bio2.bio_offset)))
 400                 return (ENOSPC);
 401         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 402             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 403                 return (ENOSPC);
 404         /*
 405          * Get the starting offset and block map for the first block and
 406          * the number of blocks that will fit into sbap starting at soff.
 407          */
 408         if (start_lvl == 0) {
 409                 sbap = &ip->i_db[0];
 410                 soff = start_lbn;
 411                 slen = NDADDR - soff;
 412         } else {
 413                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 414                 if (bread(vp, lblktodoff(fs, idp->in_lbn), (int)fs->fs_bsize, &sbp)) {
 415                         brelse(sbp);
 416                         return (ENOSPC);
 417                 }
 418                 sbap = (ufs_daddr_t *)sbp->b_data;
 419                 soff = idp->in_off;
 420                 slen = fs->fs_nindir - soff;
 421         }
 422         /*
 423          * Find the preferred location for the cluster.
 424          */
 425         pref = ffs_blkpref(ip, start_lbn, soff, sbap);
 426
 427         /*
 428          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 429          */
 430         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 431                 ssize = len;
 432         } else {
 433 #ifdef DIAGNOSTIC
 434                 if (start_ap[start_lvl-1].in_lbn == idp->in_lbn)
 435                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 436 #endif
 437                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 438                 if (bread(vp, lblktodoff(fs, idp->in_lbn), (int)fs->fs_bsize, &ebp))
 439                         goto fail;
 440                 ebap = (ufs_daddr_t *)ebp->b_data;
 441         }
 442
 443         /*
 444          * Make sure we aren't spanning more then two blockmaps.  ssize is
 445          * our calculation of the span we have to scan in the first blockmap,
 446          * while slen is our calculation of the number of entries available
 447          * in the first blockmap (from soff).
 448          */
 449         if (ssize > slen) {
 450                 panic("ffs_reallocblks: range spans more then two blockmaps!"
 451                         " start_lbn %ld len %d (%d/%d)",
 452                         (long)start_lbn, len, slen, ssize);
 453         }
 454         /*
 455          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 456          */
 457         if ((newblk = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), (long)pref,
 458             len, ffs_clusteralloc)) == 0)
 459                 goto fail;
 460         /*
 461          * We have found a new contiguous block.
 462          *
 463          * First we have to replace the old block pointers with the new
 464          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 465          * with the file.
 466          */
 467 #ifdef DEBUG
 468         if (prtrealloc)
 469                 kprintf("realloc: ino %ju, lbns %d-%d\n\told:",
 470                     (uintmax_t)ip->i_number, start_lbn, end_lbn);
 471 #endif
 472         blkno = newblk;
 473         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 474                 if (i == ssize) {
 475                         bap = ebap;
 476                         soff = -i;
 477                 }
 478 #ifdef DIAGNOSTIC
 479                 if (!ffs_checkblk(ip,
 480                    dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset), fs->fs_bsize))
 481                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 482                 if (dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset) != *bap)
 483                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 484 #endif
 485 #ifdef DEBUG
 486                 if (prtrealloc)
 487                         kprintf(" %d,", *bap);
 488 #endif
 489                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 490                         if (sbap == &ip->i_db[0] && i < ssize)
 491                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 492                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 493                                     buflist->bs_children[i]);
 494                         else
 495                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 496                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 497                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 498                 }
 499                 *bap++ = blkno;
 500         }
 501         /*
 502          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 503          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 504          * the old block values may have been written to disk. In practise
 505          * they are almost never written, but if we are concerned about
 506          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 507          *
 508          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 509          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 510          * been written. The flag should be set when the cluster is
 511          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 512          * We can then check below to see if it is set, and do the
 513          * synchronous write only when it has been cleared.
 514          */
 515         if (sbap != &ip->i_db[0]) {
 516                 if (doasyncfree)
 517                         bdwrite(sbp);
 518                 else
 519                         bwrite(sbp);
 520         } else {
 521                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 522                 if (!doasyncfree)
 523                         ffs_update(vp, 1);
 524         }
 525         if (ssize < len) {
 526                 if (doasyncfree)
 527                         bdwrite(ebp);
 528                 else
 529                         bwrite(ebp);
 530         }
 531         /*
 532          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 533          */
 534 #ifdef DEBUG
 535         if (prtrealloc)
 536                 kprintf("\n\tnew:");
 537 #endif
 538         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 539                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 540                         ffs_blkfree(ip,
 541                             dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset),
 542                             fs->fs_bsize);
 543                 buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, blkno);
 544 #ifdef DIAGNOSTIC
 545                 if (!ffs_checkblk(ip,
 546                    dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset), fs->fs_bsize))
 547                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 548 #endif
 549 #ifdef DEBUG
 550                 if (prtrealloc)
 551                         kprintf(" %d,", blkno);
 552 #endif
 553         }
 554 #ifdef DEBUG
 555         if (prtrealloc) {
 556                 prtrealloc--;
 557                 kprintf("\n");
 558         }
 559 #endif
 560         return (0);
 561
 562 fail:
 563         if (ssize < len)
 564                 brelse(ebp);
 565         if (sbap != &ip->i_db[0])
 566                 brelse(sbp);
 567         return (ENOSPC);
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Allocate an inode in the filesystem.
 572  *
 573  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
 574  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
 575  *   1) allocate the preferred inode.
 576  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
 577  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 578  *      available inode is located.
 579  * If no inode preference is given the following heirarchy is used
 580  * to allocate an inode:
 581  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
 582  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 583  *      available inode is located.
 584  */
 585 int
 586 ffs_valloc(struct vnode *pvp, int mode, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
 587 {
 588         struct inode *pip;
 589         struct fs *fs;
 590         struct inode *ip;
 591         ino_t ino, ipref;
 592         int cg, error;
 593
 594         *vpp = NULL;
 595         pip = VTOI(pvp);
 596         fs = pip->i_fs;
 597         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
 598                 goto noinodes;
 599
 600         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
 601                 ipref = ffs_dirpref(pip);
 602         else
 603                 ipref = pip->i_number;
 604         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
 605                 ipref = 0;
 606         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
 607         /*
 608          * Track number of dirs created one after another
 609          * in a same cg without intervening by files.
 610          */
 611         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 612                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
 613                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
 614         } else {
 615                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
 616                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
 617         }
 618         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode,
 619                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
 620         if (ino == 0)
 621                 goto noinodes;
 622         error = VFS_VGET(pvp->v_mount, NULL, ino, vpp);
 623         if (error) {
 624                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
 625                 return (error);
 626         }
 627         ip = VTOI(*vpp);
 628         if (ip->i_mode) {
 629                 kprintf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
 630                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
 631                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
 632         }
 633         if (ip->i_blocks) {                             /* XXX */
 634                 kprintf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
 635                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)ip->i_blocks);
 636                 ip->i_blocks = 0;
 637         }
 638         ip->i_flags = 0;
 639         /*
 640          * Set up a new generation number for this inode.
 641          */
 642         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
 643                 ip->i_gen = krandom() / 2 + 1;
 644         return (0);
 645 noinodes:
 646         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "out of inodes");
 647         uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->fs_fsmnt);
 648         return (ENOSPC);
 649 }
 650
 651 /*
 652  * Find a cylinder group to place a directory.
 653  *
 654  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
 655  * directory inode in the same cylinder group as its parent
 656  * directory, but also to reserve space for its files inodes
 657  * and data. Restrict the number of directories which may be
 658  * allocated one after another in the same cylinder group
 659  * without intervening allocation of files.
 660  *
 661  * If we allocate a first level directory then force allocation
 662  * in another cylinder group.
 663  */
 664 static ino_t
 665 ffs_dirpref(struct inode *pip)
 666 {
 667         struct fs *fs;
 668         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
 669         int64_t dirsize64;
 670         int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
 671         int minifree, minbfree, maxndir;
 672         int mincg, minndir;
 673         int maxcontigdirs;
 674
 675         fs = pip->i_fs;
 676
 677         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
 678         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
 679         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
 680
 681         /*
 682          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
 683          */
 684         if (ITOV(pip)->v_flag & VROOT) {
 685                 prefcg = karc4random() % fs->fs_ncg;
 686                 mincg = prefcg;
 687                 minndir = fs->fs_ipg;
 688                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 689                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
 690                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
 691                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 692                                 mincg = cg;
 693                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
 694                         }
 695                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 696                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
 697                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
 698                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 699                                 mincg = cg;
 700                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
 701                         }
 702                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
 703         }
 704
 705         /*
 706          * Count various limits which used for
 707          * optimal allocation of a directory inode.
 708          */
 709         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
 710         minifree = avgifree - avgifree / 4;
 711         if (minifree < 1)
 712                 minifree = 1;
 713         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
 714         if (minbfree < 1)
 715                 minbfree = 1;
 716         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
 717
 718         /*
 719          * fs_avgfilesize and fs_avgfpdir are user-settable entities and
 720          * multiplying them may overflow a 32 bit integer.
 721          */
 722         dirsize64 = fs->fs_avgfilesize * (int64_t)fs->fs_avgfpdir;
 723         if (dirsize64 > 0x7fffffff) {
 724                 maxcontigdirs = 1;
 725         } else {
 726                 dirsize = (int)dirsize64;
 727                 curdirsize = avgndir ?
 728                         (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
 729                 if (dirsize < curdirsize)
 730                         dirsize = curdirsize;
 731                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
 732                 if (fs->fs_avgfpdir > 0)
 733                         maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
 734                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
 735                 if (maxcontigdirs == 0)
 736                         maxcontigdirs = 1;
 737         }
 738
 739         /*
 740          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
 741          * regular files, but only if we have no deficit in
 742          * inodes or space.
 743          */
 744         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
 745         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 746                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
 747                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
 748                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
 749                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 750                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 751                 }
 752         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 753                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
 754                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
 755                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
 756                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 757                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 758                 }
 759         /*
 760          * This is a backstop when we have deficit in space.
 761          */
 762         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 763                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
 764                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 765         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 766                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
 767                         break;
 768         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 769 }
 770
 771 /*
 772  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
 773  * logically divided into sections. The first section is composed of the
 774  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
 775  *
 776  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
 777  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
 778  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
 779  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
 780  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
 781  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
 782  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
 783  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
 784  * continues until a cylinder group with greater than the average number
 785  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
 786  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
 787  * here a best guess is made based upon the logical block number being
 788  * allocated.
 789  *
 790  * If a section is already partially allocated, the policy is to
 791  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks.  The end of one of these
 792  * contiguous blocks and the beginning of the next is physically separated
 793  * so that the disk head will be in transit between them for at least
 794  * fs_rotdelay milliseconds.  This is to allow time for the processor to
 795  * schedule another I/O transfer.
 796  */
 797 ufs_daddr_t
 798 ffs_blkpref(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbn, int indx, ufs_daddr_t *bap)
 799 {
 800         struct fs *fs;
 801         int cg;
 802         int avgbfree, startcg;
 803         ufs_daddr_t nextblk;
 804
 805         fs = ip->i_fs;
 806         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
 807                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
 808                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 809                         return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 810                 }
 811                 /*
 812                  * Find a cylinder with greater than average number of
 813                  * unused data blocks.
 814                  */
 815                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
 816                         startcg =
 817                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
 818                 else
 819                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
 820                 startcg %= fs->fs_ncg;
 821                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
 822                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 823                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 824                                 fs->fs_cgrotor = cg;
 825                                 return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 826                         }
 827                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
 828                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 829                                 fs->fs_cgrotor = cg;
 830                                 return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 831                         }
 832                 return (0);
 833         }
 834         /*
 835          * One or more previous blocks have been laid out. If less
 836          * than fs_maxcontig previous blocks are contiguous, the
 837          * next block is requested contiguously, otherwise it is
 838          * requested rotationally delayed by fs_rotdelay milliseconds.
 839          */
 840         nextblk = bap[indx - 1] + fs->fs_frag;
 841         if (fs->fs_rotdelay == 0 || indx < fs->fs_maxcontig ||
 842             bap[indx - fs->fs_maxcontig] +
 843             blkstofrags(fs, fs->fs_maxcontig) != nextblk)
 844                 return (nextblk);
 845         /*
 846          * Here we convert ms of delay to frags as:
 847          * (frags) = (ms) * (rev/sec) * (sect/rev) /
 848          *      ((sect/frag) * (ms/sec))
 849          * then round up to the next block.
 850          */
 851         nextblk += roundup(fs->fs_rotdelay * fs->fs_rps * fs->fs_nsect /
 852             (NSPF(fs) * 1000), fs->fs_frag);
 853         return (nextblk);
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Implement the cylinder overflow algorithm.
 858  *
 859  * The policy implemented by this algorithm is:
 860  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
 861  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
 862  *   3) brute force search for a free block.
 863  */
 864 /*VARARGS5*/
 865 static u_long
 866 ffs_hashalloc(struct inode *ip, int cg, long pref,
 867               int size, /* size for data blocks, mode for inodes */
 868               allocfcn_t *allocator)
 869 {
 870         struct fs *fs;
 871         long result;    /* XXX why not same type as we return? */
 872         int i, icg = cg;
 873
 874         fs = ip->i_fs;
 875         /*
 876          * 1: preferred cylinder group
 877          */
 878         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
 879         if (result)
 880                 return (result);
 881         /*
 882          * 2: quadratic rehash
 883          */
 884         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
 885                 cg += i;
 886                 if (cg >= fs->fs_ncg)
 887                         cg -= fs->fs_ncg;
 888                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 889                 if (result)
 890                         return (result);
 891         }
 892         /*
 893          * 3: brute force search
 894          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
 895          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
 896          */
 897         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
 898         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
 899                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 900                 if (result)
 901                         return (result);
 902                 cg++;
 903                 if (cg == fs->fs_ncg)
 904                         cg = 0;
 905         }
 906         return (0);
 907 }
 908
 909 /*
 910  * Determine whether a fragment can be extended.
 911  *
 912  * Check to see if the necessary fragments are available, and
 913  * if they are, allocate them.
 914  */
 915 static ufs_daddr_t
 916 ffs_fragextend(struct inode *ip, int cg, long bprev, int osize, int nsize)
 917 {
 918         struct fs *fs;
 919         struct cg *cgp;
 920         struct buf *bp;
 921         long bno;
 922         int frags, bbase;
 923         int i, error;
 924         uint8_t *blksfree;
 925
 926         fs = ip->i_fs;
 927         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
 928                 return (0);
 929         frags = numfrags(fs, nsize);
 930         bbase = fragnum(fs, bprev);
 931         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
 932                 /* cannot extend across a block boundary */
 933                 return (0);
 934         }
 935         KKASSERT(blknum(fs, bprev) == blknum(fs, bprev + frags - 1));
 936         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
 937                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
 938         if (error) {
 939                 brelse(bp);
 940                 return (0);
 941         }
 942         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
 943         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
 944                 brelse(bp);
 945                 return (0);
 946         }
 947         cgp->cg_time = time_second;
 948         bno = dtogd(fs, bprev);
 949         blksfree = cg_blksfree(cgp);
 950         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
 951                 if (isclr(blksfree, bno + i)) {
 952                         brelse(bp);
 953                         return (0);
 954                 }
 955         }
 956
 957         /*
 958          * the current fragment can be extended
 959          * deduct the count on fragment being extended into
 960          * increase the count on the remaining fragment (if any)
 961          * allocate the extended piece
 962          *
 963          * ---oooooooooonnnnnnn111----
 964          *    [-----frags-----]
 965          *    ^                       ^
 966          *    bbase                   fs_frag
 967          */
 968         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++) {
 969                 if (isclr(blksfree, bno + i))
 970                         break;
 971         }
 972
 973         /*
 974          * Size of original free frag is [i - numfrags(fs, osize)]
 975          * Size of remaining free frag is [i - frags]
 976          */
 977         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
 978         if (i != frags)
 979                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
 980         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
 981                 clrbit(blksfree, bno + i);
 982                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
 983                 fs->fs_cstotal.cs_nffree--;
 984                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree--;
 985         }
 986         fs->fs_fmod = 1;
 987         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
 988                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, bprev);
 989         bdwrite(bp);
 990         return (bprev);
 991 }
 992
 993 /*
 994  * Determine whether a block can be allocated.
 995  *
 996  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
 997  * and if it is, allocate it.
 998  */
 999 static ufs_daddr_t
1000 ffs_alloccg(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref, int size)
1001 {
1002         struct fs *fs;
1003         struct cg *cgp;
1004         struct buf *bp;
1005         int i;
1006         ufs_daddr_t bno, blkno;
1007         int allocsiz, error, frags;
1008         uint8_t *blksfree;
1009
1010         fs = ip->i_fs;
1011         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1012                 return (0);
1013         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1014                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1015         if (error) {
1016                 brelse(bp);
1017                 return (0);
1018         }
1019         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1020         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1021             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)) {
1022                 brelse(bp);
1023                 return (0);
1024         }
1025         cgp->cg_time = time_second;
1026         if (size == fs->fs_bsize) {
1027                 bno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1028                 bdwrite(bp);
1029                 return (bno);
1030         }
1031         /*
1032          * Check to see if any fragments of sufficient size are already
1033          * available.  Fit the data into a larger fragment if necessary,
1034          * before allocating a whole new block.
1035          */
1036         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1037         frags = numfrags(fs, size);
1038         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++) {
1039                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1040                         break;
1041         }
1042         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1043                 /*
1044                  * No fragments were available, allocate a whole block and
1045                  * cut the requested fragment (of size frags) out of it.
1046                  */
1047                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1048                         brelse(bp);
1049                         return (0);
1050                 }
1051                 bno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1052                 bpref = dtogd(fs, bno);
1053                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1054                         setbit(blksfree, bpref + i);
1055
1056                 /*
1057                  * Calculate the number of free frags still remaining after
1058                  * we have cut out the requested allocation.  Indicate that
1059                  * a fragment of that size is now available for future
1060                  * allocation.
1061                  */
1062                 i = fs->fs_frag - frags;
1063                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1064                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1065                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1066                 fs->fs_fmod = 1;
1067                 cgp->cg_frsum[i]++;
1068                 bdwrite(bp);
1069                 return (bno);
1070         }
1071
1072         /*
1073          * cg_frsum[] has told us that a free fragment of allocsiz size is
1074          * available.  Find it, then clear the bitmap bits associated with
1075          * the size we want.
1076          */
1077         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1078         if (bno < 0) {
1079                 brelse(bp);
1080                 return (0);
1081         }
1082         for (i = 0; i < frags; i++)
1083                 clrbit(blksfree, bno + i);
1084         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1085         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1086         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1087         fs->fs_fmod = 1;
1088
1089         /*
1090          * Account for the allocation.  The original searched size that we
1091          * found is no longer available.  If we cut out a smaller piece then
1092          * a smaller fragment is now available.
1093          */
1094         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1095         if (frags != allocsiz)
1096                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1097         blkno = cg * fs->fs_fpg + bno;
1098         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1099                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, blkno);
1100         bdwrite(bp);
1101         return ((u_long)blkno);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Allocate a block in a cylinder group.
1106  *
1107  * This algorithm implements the following policy:
1108  *   1) allocate the requested block.
1109  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1110  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1111  *      specified cylinder group.
1112  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1113  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1114  */
1115 static ufs_daddr_t
1116 ffs_alloccgblk(struct inode *ip, struct buf *bp, ufs_daddr_t bpref)
1117 {
1118         struct fs *fs;
1119         struct cg *cgp;
1120         ufs_daddr_t bno, blkno;
1121         int cylno, pos, delta;
1122         short *cylbp;
1123         int i;
1124         uint8_t *blksfree;
1125
1126         fs = ip->i_fs;
1127         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1128         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1129         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1130                 bpref = cgp->cg_rotor;
1131                 goto norot;
1132         }
1133         bpref = blknum(fs, bpref);
1134         bpref = dtogd(fs, bpref);
1135         /*
1136          * if the requested block is available, use it
1137          */
1138         if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bpref))) {
1139                 bno = bpref;
1140                 goto gotit;
1141         }
1142         if (fs->fs_nrpos <= 1 || fs->fs_cpc == 0) {
1143                 /*
1144                  * Block layout information is not available.
1145                  * Leaving bpref unchanged means we take the
1146                  * next available free block following the one
1147                  * we just allocated. Hopefully this will at
1148                  * least hit a track cache on drives of unknown
1149                  * geometry (e.g. SCSI).
1150                  */
1151                 goto norot;
1152         }
1153         /*
1154          * check for a block available on the same cylinder
1155          */
1156         cylno = cbtocylno(fs, bpref);
1157         if (cg_blktot(cgp)[cylno] == 0)
1158                 goto norot;
1159         /*
1160          * check the summary information to see if a block is
1161          * available in the requested cylinder starting at the
1162          * requested rotational position and proceeding around.
1163          */
1164         cylbp = cg_blks(fs, cgp, cylno);
1165         pos = cbtorpos(fs, bpref);
1166         for (i = pos; i < fs->fs_nrpos; i++)
1167                 if (cylbp[i] > 0)
1168                         break;
1169         if (i == fs->fs_nrpos)
1170                 for (i = 0; i < pos; i++)
1171                         if (cylbp[i] > 0)
1172                                 break;
1173         if (cylbp[i] > 0) {
1174                 /*
1175                  * found a rotational position, now find the actual
1176                  * block. A panic if none is actually there.
1177                  */
1178                 pos = cylno % fs->fs_cpc;
1179                 bno = (cylno - pos) * fs->fs_spc / NSPB(fs);
1180                 if (fs_postbl(fs, pos)[i] == -1) {
1181                         kprintf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n",
1182                             pos, i, fs->fs_fsmnt);
1183                         panic("ffs_alloccgblk: cyl groups corrupted");
1184                 }
1185                 for (i = fs_postbl(fs, pos)[i];; ) {
1186                         if (ffs_isblock(fs, blksfree, bno + i)) {
1187                                 bno = blkstofrags(fs, (bno + i));
1188                                 goto gotit;
1189                         }
1190                         delta = fs_rotbl(fs)[i];
1191                         if (delta <= 0 ||
1192                             delta + i > fragstoblks(fs, fs->fs_fpg))
1193                                 break;
1194                         i += delta;
1195                 }
1196                 kprintf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n", pos, i, fs->fs_fsmnt);
1197                 panic("ffs_alloccgblk: can't find blk in cyl");
1198         }
1199 norot:
1200         /*
1201          * no blocks in the requested cylinder, so take next
1202          * available one in this cylinder group.
1203          */
1204         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1205         if (bno < 0)
1206                 return (0);
1207         cgp->cg_rotor = bno;
1208 gotit:
1209         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1210         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1211         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, -1);
1212         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1213         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1214         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1215         cylno = cbtocylno(fs, bno);
1216         cg_blks(fs, cgp, cylno)[cbtorpos(fs, bno)]--;
1217         cg_blktot(cgp)[cylno]--;
1218         fs->fs_fmod = 1;
1219         blkno = cgp->cg_cgx * fs->fs_fpg + bno;
1220         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1221                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, blkno);
1222         return (blkno);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Determine whether a cluster can be allocated.
1227  *
1228  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1229  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1230  * take the first one that we find following bpref.
1231  */
1232 static ufs_daddr_t
1233 ffs_clusteralloc(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref, int len)
1234 {
1235         struct fs *fs;
1236         struct cg *cgp;
1237         struct buf *bp;
1238         int i, got, run, bno, bit, map;
1239         u_char *mapp;
1240         int32_t *lp;
1241         uint8_t *blksfree;
1242
1243         fs = ip->i_fs;
1244         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1245                 return (0);
1246         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1247                   (int)fs->fs_cgsize, &bp)) {
1248                 goto fail;
1249         }
1250         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1251         if (!cg_chkmagic(cgp))
1252                 goto fail;
1253
1254         /*
1255          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1256          * available in this cylinder group.
1257          */
1258         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1259         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1260                 if (*lp++ > 0)
1261                         break;
1262         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1263                 /*
1264                  * This is the first time looking for a cluster in this
1265                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1266                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1267                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1268                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1269                  */
1270                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1271                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1272                         if (*lp-- > 0)
1273                                 break;
1274                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1275                 goto fail;
1276         }
1277         /*
1278          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1279          * We take the first one that we find, even if it is larger
1280          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1281          * block allocation. We do not search before the current
1282          * preference point as we do not want to allocate a block
1283          * that is allocated before the previous one (as we will
1284          * then have to wait for another pass of the elevator
1285          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1286          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1287          */
1288         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1289                 bpref = 0;
1290         else
1291                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1292         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1293         map = *mapp++;
1294         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1295         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1296                 if ((map & bit) == 0) {
1297                         run = 0;
1298                 } else {
1299                         run++;
1300                         if (run == len)
1301                                 break;
1302                 }
1303                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1304                         bit <<= 1;
1305                 } else {
1306                         map = *mapp++;
1307                         bit = 1;
1308                 }
1309         }
1310         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1311                 goto fail;
1312         /*
1313          * Allocate the cluster that we have found.
1314          */
1315         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1316         for (i = 1; i <= len; i++) {
1317                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1318                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1319         }
1320         bno = cg * fs->fs_fpg + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1321         if (dtog(fs, bno) != cg)
1322                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1323         len = blkstofrags(fs, len);
1324         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag) {
1325                 if ((got = ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i)) != bno + i)
1326                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1327         }
1328         bdwrite(bp);
1329         return (bno);
1330
1331 fail:
1332         brelse(bp);
1333         return (0);
1334 }
1335
1336 /*
1337  * Determine whether an inode can be allocated.
1338  *
1339  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1340  * allocate it using the following policy:
1341  *   1) allocate the requested inode.
1342  *   2) allocate the next available inode after the requested
1343  *      inode in the specified cylinder group.
1344  *   3) the inode must not already be in the inode hash table.  We
1345  *      can encounter such a case because the vnode reclamation sequence
1346  *      frees the bit
1347  *   3) the inode must not already be in the inode hash, otherwise it
1348  *      may be in the process of being deallocated.  This can occur
1349  *      because the bitmap is updated before the inode is removed from
1350  *      hash.  If we were to reallocate the inode the caller could wind
1351  *      up returning a vnode/inode combination which is in an indeterminate
1352  *      state.
1353  */
1354 static ino_t
1355 ffs_nodealloccg(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t ipref, int mode)
1356 {
1357         struct ufsmount *ump;
1358         struct fs *fs;
1359         struct cg *cgp;
1360         struct buf *bp;
1361         uint8_t *inosused;
1362         uint8_t map;
1363         int error, len, arraysize, i;
1364         int icheckmiss;
1365         ufs_daddr_t ibase;
1366         struct vnode *vp;
1367
1368         vp = ITOV(ip);
1369         ump = VFSTOUFS(vp->v_mount);
1370         fs = ip->i_fs;
1371         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1372                 return (0);
1373         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1374                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1375         if (error) {
1376                 brelse(bp);
1377                 return (0);
1378         }
1379         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1380         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1381                 brelse(bp);
1382                 return (0);
1383         }
1384         inosused = cg_inosused(cgp);
1385         icheckmiss = 0;
1386
1387         /*
1388          * Quick check, reuse the most recently free inode or continue
1389          * a scan from where we left off the last time.
1390          */
1391         ibase = cg * fs->fs_ipg;
1392         if (ipref) {
1393                 ipref %= fs->fs_ipg;
1394                 if (isclr(inosused, ipref)) {
1395                         if (ufs_ihashcheck(ump, ip->i_dev, ibase + ipref) == 0)
1396                                 goto gotit;
1397                 }
1398         }
1399
1400         /*
1401          * Scan the inode bitmap starting at irotor, be sure to handle
1402          * the edge case by going back to the beginning of the array.
1403          *
1404          * If the number of inodes is not byte-aligned, the unused bits
1405          * should be set to 1.  This will be sanity checked in gotit.  Note
1406          * that we have to be sure not to overlap the beginning and end
1407          * when irotor is in the middle of a byte as this will cause the
1408          * same bitmap byte to be checked twice.  To solve this problem we
1409          * just convert everything to a byte index for the loop.
1410          */
1411         ipref = (cgp->cg_irotor % fs->fs_ipg) >> 3;     /* byte index */
1412         len = (fs->fs_ipg + 7) >> 3;                    /* byte size */
1413         arraysize = len;
1414
1415         while (len > 0) {
1416                 map = inosused[ipref];
1417                 if (map != 255) {
1418                         for (i = 0; i < NBBY; ++i) {
1419                                 /*
1420                                  * If we find a free bit we have to make sure
1421                                  * that the inode is not in the middle of
1422                                  * being destroyed.  The inode should not exist
1423                                  * in the inode hash.
1424                                  *
1425                                  * Adjust the rotor to try to hit the
1426                                  * quick-check up above.
1427                                  */
1428                                 if ((map & (1 << i)) == 0) {
1429                                         if (ufs_ihashcheck(ump, ip->i_dev, ibase + (ipref << 3) + i) == 0) {
1430                                                 ipref = (ipref << 3) + i;
1431                                                 cgp->cg_irotor = (ipref + 1) % fs->fs_ipg;
1432                                                 goto gotit;
1433                                         }
1434                                         ++icheckmiss;
1435                                 }
1436                         }
1437                 }
1438
1439                 /*
1440                  * Setup for the next byte, start at the beginning again if
1441                  * we hit the end of the array.
1442                  */
1443                 if (++ipref == arraysize)
1444                         ipref = 0;
1445                 --len;
1446         }
1447         if (icheckmiss == cgp->cg_cs.cs_nifree) {
1448                 brelse(bp);
1449                 return(0);
1450         }
1451         kprintf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1452         panic("ffs_nodealloccg: block not in map, icheckmiss/nfree %d/%d",
1453                 icheckmiss, cgp->cg_cs.cs_nifree);
1454         /* NOTREACHED */
1455
1456         /*
1457          * ipref is a bit index as of the gotit label.
1458          */
1459 gotit:
1460         KKASSERT(ipref >= 0 && ipref < fs->fs_ipg);
1461         cgp->cg_time = time_second;
1462         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1463                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, ibase + ipref);
1464         setbit(inosused, ipref);
1465         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1466         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1467         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1468         fs->fs_fmod = 1;
1469         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1470                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1471                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1472                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1473         }
1474         bdwrite(bp);
1475         return (ibase + ipref);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Free a block or fragment.
1480  *
1481  * The specified block or fragment is placed back in the
1482  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1483  * block reassembly is checked.
1484  */
1485 void
1486 ffs_blkfree_cg(struct fs * fs, struct vnode * i_devvp, cdev_t i_dev, ino_t i_number,
1487                 uint32_t i_din_uid, ufs_daddr_t bno, long size)
1488 {
1489         struct cg *cgp;
1490         struct buf *bp;
1491         ufs_daddr_t blkno;
1492         int i, error, cg, blk, frags, bbase;
1493         uint8_t *blksfree;
1494
1495         VOP_FREEBLKS(i_devvp, fsbtodoff(fs, bno), size);
1496         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1497             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1498                 kprintf("dev=%s, bno = %ld, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1499                     devtoname(i_dev), (long)bno, (long)fs->fs_bsize, size,
1500                     fs->fs_fsmnt);
1501                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1502         }
1503         cg = dtog(fs, bno);
1504         if ((uint)bno >= fs->fs_size) {
1505                 kprintf("bad block %ld, ino %lu\n",
1506                     (long)bno, (u_long)i_number);
1507                 ffs_fserr(fs, i_din_uid, "bad block");
1508                 return;
1509         }
1510
1511         /*
1512          * Load the cylinder group
1513          */
1514         error = bread(i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1515                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1516         if (error) {
1517                 brelse(bp);
1518                 return;
1519         }
1520         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1521         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1522                 brelse(bp);
1523                 return;
1524         }
1525         cgp->cg_time = time_second;
1526         bno = dtogd(fs, bno);
1527         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1528
1529         if (size == fs->fs_bsize) {
1530                 /*
1531                  * Free a whole block
1532                  */
1533                 blkno = fragstoblks(fs, bno);
1534                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, blkno)) {
1535                         kprintf("dev = %s, block = %ld, fs = %s\n",
1536                             devtoname(i_dev), (long)bno, fs->fs_fsmnt);
1537                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1538                 }
1539                 ffs_setblock(fs, blksfree, blkno);
1540                 ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, 1);
1541                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1542                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1543                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1544                 i = cbtocylno(fs, bno);
1545                 cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bno)]++;
1546                 cg_blktot(cgp)[i]++;
1547         } else {
1548                 /*
1549                  * Free a fragment within a block.
1550                  *
1551                  * bno is the starting block number of the fragment being
1552                  * freed.
1553                  *
1554                  * bbase is the starting block number for the filesystem
1555                  * block containing the fragment.
1556                  *
1557                  * blk is the current bitmap for the fragments within the
1558                  * filesystem block containing the fragment.
1559                  *
1560                  * frags is the number of fragments being freed
1561                  *
1562                  * Call ffs_fragacct() to account for the removal of all
1563                  * current fragments, then adjust the bitmap to free the
1564                  * requested fragment, and finally call ffs_fragacct() again
1565                  * to regenerate the accounting.
1566                  */
1567                 bbase = bno - fragnum(fs, bno);
1568                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1569                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1570                 frags = numfrags(fs, size);
1571                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1572                         if (isset(blksfree, bno + i)) {
1573                                 kprintf("dev = %s, block = %ld, fs = %s\n",
1574                                     devtoname(i_dev), (long)(bno + i),
1575                                     fs->fs_fsmnt);
1576                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1577                         }
1578                         setbit(blksfree, bno + i);
1579                 }
1580                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1581                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1582                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1583
1584                 /*
1585                  * Add back in counts associated with the new frags
1586                  */
1587                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1588                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1589
1590                 /*
1591                  * If a complete block has been reassembled, account for it
1592                  */
1593                 blkno = fragstoblks(fs, bbase);
1594                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, blkno)) {
1595                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1596                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1597                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1598                         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, 1);
1599                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1600                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1601                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1602                         i = cbtocylno(fs, bbase);
1603                         cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bbase)]++;
1604                         cg_blktot(cgp)[i]++;
1605                 }
1606         }
1607         fs->fs_fmod = 1;
1608         bdwrite(bp);
1609 }
1610
1611 struct ffs_blkfree_trim_params {
1612         struct task task;
1613         ufs_daddr_t bno;
1614         long size;
1615
1616         /*
1617          * With TRIM,  inode pointer is gone in the callback but we still need
1618          * the following fields for  ffs_blkfree_cg()
1619          */
1620         struct vnode *i_devvp;
1621         struct fs *i_fs;
1622         cdev_t i_dev;
1623         ino_t i_number;
1624         uint32_t i_din_uid;
1625 };
1626
1627
1628 static void
1629 ffs_blkfree_trim_task(void *ctx, int pending)
1630 {
1631         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
1632
1633         tp = ctx;
1634         ffs_blkfree_cg(tp->i_fs, tp->i_devvp, tp->i_dev, tp->i_number,
1635             tp->i_din_uid, tp->bno, tp->size);
1636         kfree(tp, M_TEMP);
1637 }
1638
1639
1640
1641 static void
1642 ffs_blkfree_trim_completed(struct bio *biop)
1643 {
1644         struct buf *bp = biop->bio_buf;
1645         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
1646
1647         tp = bp->b_bio1.bio_caller_info1.ptr;
1648         TASK_INIT(&tp->task, 0, ffs_blkfree_trim_task, tp);
1649         tp = biop->bio_caller_info1.ptr;
1650         taskqueue_enqueue(taskqueue_swi, &tp->task);
1651         biodone(biop);
1652 }
1653
1654
1655 /*
1656  * If TRIM is enabled, we TRIM the blocks first then free them. We do this
1657  * after TRIM is finished and the callback handler is called. The logic here
1658  * is that we free the blocks before updating the bitmap so that we don't
1659  * reuse a block before we actually trim it, which would result in trimming
1660  * a valid block.
1661  */
1662 void
1663 ffs_blkfree(struct inode *ip, ufs_daddr_t bno, long size)
1664 {
1665         struct mount *mp = ip->i_devvp->v_mount;
1666         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
1667
1668         if (!(mp->mnt_flag & MNT_TRIM)) {
1669                 ffs_blkfree_cg(ip->i_fs, ip->i_devvp,ip->i_dev,ip->i_number,
1670                     ip->i_uid, bno, size);
1671                 return;
1672         }
1673
1674         struct buf *bp;
1675
1676         tp = kmalloc(sizeof(struct ffs_blkfree_trim_params), M_TEMP, M_WAITOK);
1677         tp->bno = bno;
1678         tp->i_fs= ip->i_fs;
1679         tp->i_devvp = ip->i_devvp;
1680         tp->i_dev = ip->i_dev;
1681         tp->i_din_uid = ip->i_uid;
1682         tp->i_number = ip->i_number;
1683         tp->size = size;
1684
1685         bp = getnewbuf(0,0,0,1);
1686         BUF_KERNPROC(bp);
1687         bp->b_cmd = BUF_CMD_FREEBLKS;
1688         bp->b_bio1.bio_offset =  fsbtodoff(ip->i_fs, bno);
1689         bp->b_bcount = size;
1690         bp->b_bio1.bio_caller_info1.ptr = tp;
1691         bp->b_bio1.bio_done = ffs_blkfree_trim_completed;
1692         vn_strategy(ip->i_devvp, &bp->b_bio1);
1693 }
1694
1695 #ifdef DIAGNOSTIC
1696 /*
1697  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1698  * fragment is allocated, false if it is free.
1699  */
1700 static int
1701 ffs_checkblk(struct inode *ip, ufs_daddr_t bno, long size)
1702 {
1703         struct fs *fs;
1704         struct cg *cgp;
1705         struct buf *bp;
1706         int i, error, frags, free;
1707         uint8_t *blksfree;
1708
1709         fs = ip->i_fs;
1710         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1711                 kprintf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1712                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1713                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1714         }
1715         if ((uint)bno >= fs->fs_size)
1716                 panic("ffs_checkblk: bad block %d", bno);
1717         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
1718                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1719         if (error)
1720                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
1721         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1722         if (!cg_chkmagic(cgp))
1723                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
1724         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1725         bno = dtogd(fs, bno);
1726         if (size == fs->fs_bsize) {
1727                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno));
1728         } else {
1729                 frags = numfrags(fs, size);
1730                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
1731                         if (isset(blksfree, bno + i))
1732                                 free++;
1733                 if (free != 0 && free != frags)
1734                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
1735         }
1736         brelse(bp);
1737         return (!free);
1738 }
1739 #endif /* DIAGNOSTIC */
1740
1741 /*
1742  * Free an inode.
1743  */
1744 int
1745 ffs_vfree(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1746 {
1747         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
1748                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
1749                 return (0);
1750         }
1751         return (ffs_freefile(pvp, ino, mode));
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Do the actual free operation.
1756  * The specified inode is placed back in the free map.
1757  */
1758 int
1759 ffs_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1760 {
1761         struct fs *fs;
1762         struct cg *cgp;
1763         struct inode *pip;
1764         struct buf *bp;
1765         int error, cg;
1766         uint8_t *inosused;
1767
1768         pip = VTOI(pvp);
1769         fs = pip->i_fs;
1770         if ((uint)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
1771                 panic("ffs_vfree: range: dev = (%d,%d), ino = %"PRId64", fs = %s",
1772                     major(pip->i_dev), minor(pip->i_dev), ino, fs->fs_fsmnt);
1773         cg = ino_to_cg(fs, ino);
1774         error = bread(pip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1775                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1776         if (error) {
1777                 brelse(bp);
1778                 return (error);
1779         }
1780         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1781         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1782                 brelse(bp);
1783                 return (0);
1784         }
1785         cgp->cg_time = time_second;
1786         inosused = cg_inosused(cgp);
1787         ino %= fs->fs_ipg;
1788         if (isclr(inosused, ino)) {
1789                 kprintf("dev = %s, ino = %lu, fs = %s\n",
1790                     devtoname(pip->i_dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
1791                 if (fs->fs_ronly == 0)
1792                         panic("ffs_vfree: freeing free inode");
1793         }
1794         clrbit(inosused, ino);
1795         if (ino < cgp->cg_irotor)
1796                 cgp->cg_irotor = ino;
1797         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
1798         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
1799         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
1800         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1801                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
1802                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
1803                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
1804         }
1805         fs->fs_fmod = 1;
1806         bdwrite(bp);
1807         return (0);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
1812  *
1813  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
1814  * available.
1815  */
1816 static ufs_daddr_t
1817 ffs_mapsearch(struct fs *fs, struct cg *cgp, ufs_daddr_t bpref, int allocsiz)
1818 {
1819         ufs_daddr_t bno;
1820         int start, len, loc, i;
1821         int blk, field, subfield, pos;
1822         uint8_t *blksfree;
1823
1824         /*
1825          * find the fragment by searching through the free block
1826          * map for an appropriate bit pattern.
1827          */
1828         if (bpref)
1829                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
1830         else
1831                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
1832         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1833         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
1834         loc = scanc((uint)len, (u_char *)&blksfree[start],
1835                 (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
1836                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
1837         if (loc == 0) {
1838                 len = start + 1;        /* XXX why overlap here? */
1839                 start = 0;
1840                 loc = scanc((uint)len, (u_char *)&blksfree[0],
1841                         (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
1842                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
1843                 if (loc == 0) {
1844                         kprintf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
1845                             start, len, fs->fs_fsmnt);
1846                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
1847                         /* NOTREACHED */
1848                 }
1849         }
1850         bno = (start + len - loc) * NBBY;
1851         cgp->cg_frotor = bno;
1852         /*
1853          * found the byte in the map
1854          * sift through the bits to find the selected frag
1855          */
1856         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
1857                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
1858                 blk <<= 1;
1859                 field = around[allocsiz];
1860                 subfield = inside[allocsiz];
1861                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
1862                         if ((blk & field) == subfield)
1863                                 return (bno + pos);
1864                         field <<= 1;
1865                         subfield <<= 1;
1866                 }
1867         }
1868         kprintf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
1869         panic("ffs_alloccg: block not in map");
1870         return (-1);
1871 }
1872
1873 /*
1874  * Update the cluster map because of an allocation or free.
1875  *
1876  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
1877  */
1878 static void
1879 ffs_clusteracct(struct fs *fs, struct cg *cgp, ufs_daddr_t blkno, int cnt)
1880 {
1881         int32_t *sump;
1882         int32_t *lp;
1883         u_char *freemapp, *mapp;
1884         int i, start, end, forw, back, map, bit;
1885
1886         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
1887                 return;
1888         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
1889         sump = cg_clustersum(cgp);
1890         /*
1891          * Allocate or clear the actual block.
1892          */
1893         if (cnt > 0)
1894                 setbit(freemapp, blkno);
1895         else
1896                 clrbit(freemapp, blkno);
1897         /*
1898          * Find the size of the cluster going forward.
1899          */
1900         start = blkno + 1;
1901         end = start + fs->fs_contigsumsize;
1902         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
1903                 end = cgp->cg_nclusterblks;
1904         mapp = &freemapp[start / NBBY];
1905         map = *mapp++;
1906         bit = 1 << (start % NBBY);
1907         for (i = start; i < end; i++) {
1908                 if ((map & bit) == 0)
1909                         break;
1910                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1911                         bit <<= 1;
1912                 } else {
1913                         map = *mapp++;
1914                         bit = 1;
1915                 }
1916         }
1917         forw = i - start;
1918         /*
1919          * Find the size of the cluster going backward.
1920          */
1921         start = blkno - 1;
1922         end = start - fs->fs_contigsumsize;
1923         if (end < 0)
1924                 end = -1;
1925         mapp = &freemapp[start / NBBY];
1926         map = *mapp--;
1927         bit = 1 << (start % NBBY);
1928         for (i = start; i > end; i--) {
1929                 if ((map & bit) == 0)
1930                         break;
1931                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
1932                         bit >>= 1;
1933                 } else {
1934                         map = *mapp--;
1935                         bit = 1 << (NBBY - 1);
1936                 }
1937         }
1938         back = start - i;
1939         /*
1940          * Account for old cluster and the possibly new forward and
1941          * back clusters.
1942          */
1943         i = back + forw + 1;
1944         if (i > fs->fs_contigsumsize)
1945                 i = fs->fs_contigsumsize;
1946         sump[i] += cnt;
1947         if (back > 0)
1948                 sump[back] -= cnt;
1949         if (forw > 0)
1950                 sump[forw] -= cnt;
1951         /*
1952          * Update cluster summary information.
1953          */
1954         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
1955         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
1956                 if (*lp-- > 0)
1957                         break;
1958         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
1963  *
1964  * The form of the error message is:
1965  *      fs: error message
1966  */
1967 static void
1968 ffs_fserr(struct fs *fs, uint uid, char *cp)
1969 {
1970         struct thread *td = curthread;
1971         struct proc *p;
1972
1973         if ((p = td->td_proc) != NULL) {
1974             log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d on %s: %s\n", p ? p->p_pid : -1,
1975                     p ? p->p_comm : "-", uid, fs->fs_fsmnt, cp);
1976         } else {
1977             log(LOG_ERR, "system thread %p, uid %d on %s: %s\n",
1978                     td, uid, fs->fs_fsmnt, cp);
1979         }
1980 }