f1423ce5cd4c9a46cb8711841dd32b71a8f56f7d
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_mount.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * Copyright (c) 1989, 1993
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
37  * All or some portions of this file are derived from material licensed
38  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
39  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
40  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
41  *
42  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
43  * modification, are permitted provided that the following conditions
44  * are met:
45  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
47  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
49  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
50  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
51  *    must display the following acknowledgement:
52  *      This product includes software developed by the University of
53  *      California, Berkeley and its contributors.
54  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
55  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
56  *    without specific prior written permission.
57  *
58  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
59  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
60  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
61  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
62  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
63  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
64  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
65  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
66  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
67  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
68  * SUCH DAMAGE.
69  *
70  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_mount.c,v 1.29 2007/11/06 03:49:58 dillon Exp $
71  */
72
73 /*
74  * External virtual filesystem routines
75  */
76 #include "opt_ddb.h"
77
78 #include <sys/param.h>
79 #include <sys/systm.h>
80 #include <sys/kernel.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mount.h>
83 #include <sys/proc.h>
84 #include <sys/vnode.h>
85 #include <sys/buf.h>
86 #include <sys/eventhandler.h>
87 #include <sys/kthread.h>
88 #include <sys/sysctl.h>
89
90 #include <machine/limits.h>
91
92 #include <sys/buf2.h>
93 #include <sys/thread2.h>
94 #include <sys/sysref2.h>
95
96 #include <vm/vm.h>
97 #include <vm/vm_object.h>
98
99 struct mountscan_info {
100         TAILQ_ENTRY(mountscan_info) msi_entry;
101         int msi_how;
102         struct mount *msi_node;
103 };
104
105 struct vmntvnodescan_info {
106         TAILQ_ENTRY(vmntvnodescan_info) entry;
107         struct vnode *vp;
108 };
109
110 static int vnlru_nowhere = 0;
111 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnlru_nowhere, CTLFLAG_RD,
112             &vnlru_nowhere, 0,
113             "Number of times the vnlru process ran without success");
114
115
116 static struct lwkt_token mntid_token;
117
118 /* note: mountlist exported to pstat */
119 struct mntlist mountlist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(mountlist);
120 static TAILQ_HEAD(,mountscan_info) mountscan_list;
121 static struct lwkt_token mountlist_token;
122 static TAILQ_HEAD(,vmntvnodescan_info) mntvnodescan_list;
123 struct lwkt_token mntvnode_token;
124
125 static TAILQ_HEAD(,bio_ops) bio_ops_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(bio_ops_list);
126
127 /*
128  * Called from vfsinit()
129  */
130 void
131 vfs_mount_init(void)
132 {
133         lwkt_token_init(&mountlist_token);
134         lwkt_token_init(&mntvnode_token);
135         lwkt_token_init(&mntid_token);
136         TAILQ_INIT(&mountscan_list);
137         TAILQ_INIT(&mntvnodescan_list);
138 }
139
140 /*
141  * Support function called with mntvnode_token held to remove a vnode
142  * from the mountlist.  We must update any list scans which are in progress.
143  */
144 static void
145 vremovevnodemnt(struct vnode *vp)
146 {
147         struct vmntvnodescan_info *info;
148
149         TAILQ_FOREACH(info, &mntvnodescan_list, entry) {
150                 if (info->vp == vp)
151                         info->vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
152         }
153         TAILQ_REMOVE(&vp->v_mount->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
154 }
155
156 /*
157  * Support function called with mntvnode_token held to move a vnode to
158  * the end of the list.
159  */
160 static void
161 vmovevnodetoend(struct mount *mp, struct vnode *vp)
162 {
163         vremovevnodemnt(vp);
164         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
165 }
166
167
168 /*
169  * Allocate a new vnode and associate it with a tag, mount point, and
170  * operations vector.
171  *
172  * A VX locked and refd vnode is returned.  The caller should setup the
173  * remaining fields and vx_put() or, if he wishes to leave a vref,
174  * vx_unlock() the vnode.
175  */
176 int
177 getnewvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
178                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
179 {
180         struct vnode *vp;
181
182         KKASSERT(mp != NULL);
183
184         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
185         vp->v_tag = tag;
186         vp->v_data = NULL;
187
188         /*
189          * By default the vnode is assigned the mount point's normal
190          * operations vector.
191          */
192         vp->v_ops = &mp->mnt_vn_use_ops;
193
194         /*
195          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
196          * VNON prevents it from being messed with, however.
197          */
198         insmntque(vp, mp);
199
200         /*
201          * A VX locked & refd vnode is returned.
202          */
203         *vpp = vp;
204         return (0);
205 }
206
207 /*
208  * This function creates vnodes with special operations vectors.  The
209  * mount point is optional.
210  *
211  * This routine is being phased out.
212  */
213 int
214 getspecialvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
215                 struct vop_ops **ops,
216                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
217 {
218         struct vnode *vp;
219
220         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
221         vp->v_tag = tag;
222         vp->v_data = NULL;
223         vp->v_ops = ops;
224
225         /*
226          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
227          * VNON prevents it from being messed with, however.
228          */
229         insmntque(vp, mp);
230
231         /*
232          * A VX locked & refd vnode is returned.
233          */
234         *vpp = vp;
235         return (0);
236 }
237
238 /*
239  * Interlock against an unmount, return 0 on success, non-zero on failure.
240  *
241  * The passed flag may be 0 or LK_NOWAIT and is only used if an unmount
242  * is in-progress.  
243  *
244  * If no unmount is in-progress LK_NOWAIT is ignored.  No other flag bits
245  * are used.  A shared locked will be obtained and the filesystem will not
246  * be unmountable until the lock is released.
247  */
248 int
249 vfs_busy(struct mount *mp, int flags)
250 {
251         int lkflags;
252
253         if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) {
254                 if (flags & LK_NOWAIT)
255                         return (ENOENT);
256                 /* XXX not MP safe */
257                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_MWAIT;
258                 /*
259                  * Since all busy locks are shared except the exclusive
260                  * lock granted when unmounting, the only place that a
261                  * wakeup needs to be done is at the release of the
262                  * exclusive lock at the end of dounmount.
263                  */
264                 tsleep((caddr_t)mp, 0, "vfs_busy", 0);
265                 return (ENOENT);
266         }
267         lkflags = LK_SHARED;
268         if (lockmgr(&mp->mnt_lock, lkflags))
269                 panic("vfs_busy: unexpected lock failure");
270         return (0);
271 }
272
273 /*
274  * Free a busy filesystem.
275  */
276 void
277 vfs_unbusy(struct mount *mp)
278 {
279         lockmgr(&mp->mnt_lock, LK_RELEASE);
280 }
281
282 /*
283  * Lookup a filesystem type, and if found allocate and initialize
284  * a mount structure for it.
285  *
286  * Devname is usually updated by mount(8) after booting.
287  */
288 int
289 vfs_rootmountalloc(char *fstypename, char *devname, struct mount **mpp)
290 {
291         struct vfsconf *vfsp;
292         struct mount *mp;
293
294         if (fstypename == NULL)
295                 return (ENODEV);
296         for (vfsp = vfsconf; vfsp; vfsp = vfsp->vfc_next) {
297                 if (!strcmp(vfsp->vfc_name, fstypename))
298                         break;
299         }
300         if (vfsp == NULL)
301                 return (ENODEV);
302         mp = kmalloc(sizeof(struct mount), M_MOUNT, M_WAITOK);
303         bzero((char *)mp, (u_long)sizeof(struct mount));
304         lockinit(&mp->mnt_lock, "vfslock", VLKTIMEOUT, 0);
305         vfs_busy(mp, LK_NOWAIT);
306         TAILQ_INIT(&mp->mnt_nvnodelist);
307         TAILQ_INIT(&mp->mnt_reservedvnlist);
308         TAILQ_INIT(&mp->mnt_jlist);
309         mp->mnt_nvnodelistsize = 0;
310         mp->mnt_vfc = vfsp;
311         mp->mnt_op = vfsp->vfc_vfsops;
312         mp->mnt_flag = MNT_RDONLY;
313         vfsp->vfc_refcount++;
314         mp->mnt_iosize_max = DFLTPHYS;
315         mp->mnt_stat.f_type = vfsp->vfc_typenum;
316         mp->mnt_flag |= vfsp->vfc_flags & MNT_VISFLAGMASK;
317         strncpy(mp->mnt_stat.f_fstypename, vfsp->vfc_name, MFSNAMELEN);
318         copystr(devname, mp->mnt_stat.f_mntfromname, MNAMELEN - 1, 0);
319         *mpp = mp;
320         return (0);
321 }
322
323 /*
324  * Lookup a mount point by filesystem identifier.
325  */
326 struct mount *
327 vfs_getvfs(fsid_t *fsid)
328 {
329         struct mount *mp;
330         lwkt_tokref ilock;
331
332         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
333         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
334                 if (mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] == fsid->val[0] &&
335                     mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] == fsid->val[1]) {
336                         break;
337             }
338         }
339         lwkt_reltoken(&ilock);
340         return (mp);
341 }
342
343 /*
344  * Get a new unique fsid.  Try to make its val[0] unique, since this value
345  * will be used to create fake device numbers for stat().  Also try (but
346  * not so hard) make its val[0] unique mod 2^16, since some emulators only
347  * support 16-bit device numbers.  We end up with unique val[0]'s for the
348  * first 2^16 calls and unique val[0]'s mod 2^16 for the first 2^8 calls.
349  *
350  * Keep in mind that several mounts may be running in parallel.  Starting
351  * the search one past where the previous search terminated is both a
352  * micro-optimization and a defense against returning the same fsid to
353  * different mounts.
354  */
355 void
356 vfs_getnewfsid(struct mount *mp)
357 {
358         static u_int16_t mntid_base;
359         lwkt_tokref ilock;
360         fsid_t tfsid;
361         int mtype;
362
363         lwkt_gettoken(&ilock, &mntid_token);
364         mtype = mp->mnt_vfc->vfc_typenum;
365         tfsid.val[1] = mtype;
366         mtype = (mtype & 0xFF) << 24;
367         for (;;) {
368                 tfsid.val[0] = makeudev(255,
369                     mtype | ((mntid_base & 0xFF00) << 8) | (mntid_base & 0xFF));
370                 mntid_base++;
371                 if (vfs_getvfs(&tfsid) == NULL)
372                         break;
373         }
374         mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] = tfsid.val[0];
375         mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] = tfsid.val[1];
376         lwkt_reltoken(&ilock);
377 }
378
379 /*
380  * This routine is called when we have too many vnodes.  It attempts
381  * to free <count> vnodes and will potentially free vnodes that still
382  * have VM backing store (VM backing store is typically the cause
383  * of a vnode blowout so we want to do this).  Therefore, this operation
384  * is not considered cheap.
385  *
386  * A number of conditions may prevent a vnode from being reclaimed.
387  * the buffer cache may have references on the vnode, a directory
388  * vnode may still have references due to the namei cache representing
389  * underlying files, or the vnode may be in active use.   It is not
390  * desireable to reuse such vnodes.  These conditions may cause the
391  * number of vnodes to reach some minimum value regardless of what
392  * you set kern.maxvnodes to.  Do not set kern.maxvnodes too low.
393  */
394
395 /*
396  * This is a quick non-blocking check to determine if the vnode is a good
397  * candidate for being (eventually) vgone()'d.  Returns 0 if the vnode is
398  * not a good candidate, 1 if it is.
399  */
400 static __inline int 
401 vmightfree(struct vnode *vp, int page_count)
402 {
403         if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
404                 return (0);
405 #if 0
406         if ((vp->v_flag & VFREE) && TAILQ_EMPTY(&vp->v_namecache))
407                 return (0);
408 #endif
409         if (sysref_isactive(&vp->v_sysref))
410                 return (0);
411         if (vp->v_object && vp->v_object->resident_page_count >= page_count)
412                 return (0);
413         return (1);
414 }
415
416 /*
417  * The vnode was found to be possibly vgone()able and the caller has locked it
418  * (thus the usecount should be 1 now).  Determine if the vnode is actually
419  * vgone()able, doing some cleanups in the process.  Returns 1 if the vnode
420  * can be vgone()'d, 0 otherwise.
421  *
422  * Note that v_auxrefs may be non-zero because (A) this vnode is not a leaf
423  * in the namecache topology and (B) this vnode has buffer cache bufs.
424  * We cannot remove vnodes with non-leaf namecache associations.  We do a
425  * tentitive leaf check prior to attempting to flush out any buffers but the
426  * 'real' test when all is said in done is that v_auxrefs must become 0 for
427  * the vnode to be freeable.
428  *
429  * We could theoretically just unconditionally flush when v_auxrefs != 0,
430  * but flushing data associated with non-leaf nodes (which are always
431  * directories), just throws it away for no benefit.  It is the buffer 
432  * cache's responsibility to choose buffers to recycle from the cached
433  * data point of view.
434  */
435 static int
436 visleaf(struct vnode *vp)
437 {
438         struct namecache *ncp;
439
440         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
441                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
442                         return(0);
443         }
444         return(1);
445 }
446
447 /*
448  * Try to clean up the vnode to the point where it can be vgone()'d, returning
449  * 0 if it cannot be vgone()'d (or already has been), 1 if it can.  Unlike
450  * vmightfree() this routine may flush the vnode and block.  Vnodes marked
451  * VFREE are still candidates for vgone()ing because they may hold namecache
452  * resources and could be blocking the namecache directory hierarchy (and
453  * related vnodes) from being freed.
454  */
455 static int
456 vtrytomakegoneable(struct vnode *vp, int page_count)
457 {
458         if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
459                 return (0);
460         if (vp->v_sysref.refcnt > 1)
461                 return (0);
462         if (vp->v_object && vp->v_object->resident_page_count >= page_count)
463                 return (0);
464         if (vp->v_auxrefs && visleaf(vp)) {
465                 vinvalbuf(vp, V_SAVE, 0, 0);
466 #if 0   /* DEBUG */
467                 kprintf((vp->v_auxrefs ? "vrecycle: vp %p failed: %s\n" :
468                         "vrecycle: vp %p succeeded: %s\n"), vp,
469                         (TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) ? 
470                             TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache)->nc_name : "?"));
471 #endif
472         }
473
474         /*
475          * This sequence may seem a little strange, but we need to optimize
476          * the critical path a bit.  We can't recycle vnodes with other
477          * references and because we are trying to recycle an otherwise
478          * perfectly fine vnode we have to invalidate the namecache in a
479          * way that avoids possible deadlocks (since the vnode lock is being
480          * held here).  Finally, we have to check for other references one
481          * last time in case something snuck in during the inval.
482          */
483         if (vp->v_sysref.refcnt > 1 || vp->v_auxrefs != 0)
484                 return (0);
485         if (cache_inval_vp_nonblock(vp))
486                 return (0);
487         return (vp->v_sysref.refcnt <= 1 && vp->v_auxrefs == 0);
488 }
489
490 /*
491  * Reclaim up to 1/10 of the vnodes associated with a mount point.  Try
492  * to avoid vnodes which have lots of resident pages (we are trying to free
493  * vnodes, not memory).  
494  *
495  * This routine is a callback from the mountlist scan.  The mount point
496  * in question will be busied.
497  */
498 static int
499 vlrureclaim(struct mount *mp, void *data)
500 {
501         struct vnode *vp;
502         lwkt_tokref ilock;
503         int done;
504         int trigger;
505         int usevnodes;
506         int count;
507         int trigger_mult = vnlru_nowhere;
508
509         /*
510          * Calculate the trigger point for the resident pages check.  The
511          * minimum trigger value is approximately the number of pages in
512          * the system divded by the number of vnodes.  However, due to
513          * various other system memory overheads unrelated to data caching
514          * it is a good idea to double the trigger (at least).  
515          *
516          * trigger_mult starts at 0.  If the recycler is having problems
517          * finding enough freeable vnodes it will increase trigger_mult.
518          * This should not happen in normal operation, even on machines with
519          * low amounts of memory, but extraordinary memory use by the system
520          * verses the amount of cached data can trigger it.
521          */
522         usevnodes = desiredvnodes;
523         if (usevnodes <= 0)
524                 usevnodes = 1;
525         trigger = vmstats.v_page_count * (trigger_mult + 2) / usevnodes;
526
527         done = 0;
528         lwkt_gettoken(&ilock, &mntvnode_token);
529         count = mp->mnt_nvnodelistsize / 10 + 1;
530         while (count && (vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_nvnodelist)) != NULL) {
531                 /*
532                  * __VNODESCAN__
533                  *
534                  * The VP will stick around while we hold mntvnode_token,
535                  * at least until we block, so we can safely do an initial
536                  * check, and then must check again after we lock the vnode.
537                  */
538                 if (vp->v_type == VNON ||       /* syncer or indeterminant */
539                     !vmightfree(vp, trigger)    /* critical path opt */
540                 ) {
541                         vmovevnodetoend(mp, vp);
542                         --count;
543                         continue;
544                 }
545
546                 /*
547                  * VX get the candidate vnode.  If the VX get fails the 
548                  * vnode might still be on the mountlist.  Our loop depends
549                  * on us at least cycling the vnode to the end of the
550                  * mountlist.
551                  */
552                 if (vx_get_nonblock(vp) != 0) {
553                         if (vp->v_mount == mp)
554                                 vmovevnodetoend(mp, vp);
555                         --count;
556                         continue;
557                 }
558
559                 /*
560                  * Since we blocked locking the vp, make sure it is still
561                  * a candidate for reclamation.  That is, it has not already
562                  * been reclaimed and only has our VX reference associated
563                  * with it.
564                  */
565                 if (vp->v_type == VNON ||       /* syncer or indeterminant */
566                     (vp->v_flag & VRECLAIMED) ||
567                     vp->v_mount != mp ||
568                     !vtrytomakegoneable(vp, trigger)    /* critical path opt */
569                 ) {
570                         if (vp->v_mount == mp)
571                                 vmovevnodetoend(mp, vp);
572                         --count;
573                         vx_put(vp);
574                         continue;
575                 }
576
577                 /*
578                  * All right, we are good, move the vp to the end of the
579                  * mountlist and clean it out.  The vget will have returned
580                  * an error if the vnode was destroyed (VRECLAIMED set), so we
581                  * do not have to check again.  The vput() will move the 
582                  * vnode to the free list if the vgone() was successful.
583                  */
584                 KKASSERT(vp->v_mount == mp);
585                 vmovevnodetoend(mp, vp);
586                 vgone_vxlocked(vp);
587                 vx_put(vp);
588                 ++done;
589                 --count;
590         }
591         lwkt_reltoken(&ilock);
592         return (done);
593 }
594
595 /*
596  * Attempt to recycle vnodes in a context that is always safe to block.
597  * Calling vlrurecycle() from the bowels of file system code has some
598  * interesting deadlock problems.
599  */
600 static struct thread *vnlruthread;
601 static int vnlruproc_sig;
602
603 void
604 vnlru_proc_wait(void)
605 {
606         if (vnlruproc_sig == 0) {
607                 vnlruproc_sig = 1;      /* avoid unnecessary wakeups */
608                 wakeup(vnlruthread);
609         }
610         tsleep(&vnlruproc_sig, 0, "vlruwk", hz);
611 }
612
613 static void 
614 vnlru_proc(void)
615 {
616         struct thread *td = curthread;
617         int done;
618
619         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc, td,
620             SHUTDOWN_PRI_FIRST);   
621
622         crit_enter();
623         for (;;) {
624                 kproc_suspend_loop();
625
626                 /*
627                  * Try to free some vnodes if we have too many
628                  */
629                 if (numvnodes > desiredvnodes &&
630                     freevnodes > desiredvnodes * 2 / 10) {
631                         int count = numvnodes - desiredvnodes;
632
633                         if (count > freevnodes / 100)
634                                 count = freevnodes / 100;
635                         if (count < 5)
636                                 count = 5;
637                         freesomevnodes(count);
638                 }
639
640                 /*
641                  * Nothing to do if most of our vnodes are already on
642                  * the free list.
643                  */
644                 if (numvnodes - freevnodes <= desiredvnodes * 9 / 10) {
645                         vnlruproc_sig = 0;
646                         wakeup(&vnlruproc_sig);
647                         tsleep(td, 0, "vlruwt", hz);
648                         continue;
649                 }
650                 cache_cleanneg(0);
651                 done = mountlist_scan(vlrureclaim, NULL, MNTSCAN_FORWARD);
652
653                 /*
654                  * The vlrureclaim() call only processes 1/10 of the vnodes
655                  * on each mount.  If we couldn't find any repeat the loop
656                  * at least enough times to cover all available vnodes before
657                  * we start sleeping.  Complain if the failure extends past
658                  * 30 second, every 30 seconds.
659                  */
660                 if (done == 0) {
661                         ++vnlru_nowhere;
662                         if (vnlru_nowhere % 10 == 0)
663                                 tsleep(td, 0, "vlrup", hz * 3);
664                         if (vnlru_nowhere % 100 == 0)
665                                 kprintf("vnlru_proc: vnode recycler stopped working!\n");
666                         if (vnlru_nowhere == 1000)
667                                 vnlru_nowhere = 900;
668                 } else {
669                         vnlru_nowhere = 0;
670                 }
671         }
672         crit_exit();
673 }
674
675 /*
676  * MOUNTLIST FUNCTIONS
677  */
678
679 /*
680  * mountlist_insert (MP SAFE)
681  *
682  * Add a new mount point to the mount list.
683  */
684 void
685 mountlist_insert(struct mount *mp, int how)
686 {
687         lwkt_tokref ilock;
688
689         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
690         if (how == MNTINS_FIRST)
691             TAILQ_INSERT_HEAD(&mountlist, mp, mnt_list);
692         else
693             TAILQ_INSERT_TAIL(&mountlist, mp, mnt_list);
694         lwkt_reltoken(&ilock);
695 }
696
697 /*
698  * mountlist_interlock (MP SAFE)
699  *
700  * Execute the specified interlock function with the mountlist token
701  * held.  The function will be called in a serialized fashion verses
702  * other functions called through this mechanism.
703  */
704 int
705 mountlist_interlock(int (*callback)(struct mount *), struct mount *mp)
706 {
707         lwkt_tokref ilock;
708         int error;
709
710         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
711         error = callback(mp);
712         lwkt_reltoken(&ilock);
713         return (error);
714 }
715
716 /*
717  * mountlist_boot_getfirst (DURING BOOT ONLY)
718  *
719  * This function returns the first mount on the mountlist, which is
720  * expected to be the root mount.  Since no interlocks are obtained
721  * this function is only safe to use during booting.
722  */
723
724 struct mount *
725 mountlist_boot_getfirst(void)
726 {
727         return(TAILQ_FIRST(&mountlist));
728 }
729
730 /*
731  * mountlist_remove (MP SAFE)
732  *
733  * Remove a node from the mountlist.  If this node is the next scan node
734  * for any active mountlist scans, the active mountlist scan will be 
735  * adjusted to skip the node, thus allowing removals during mountlist
736  * scans.
737  */
738 void
739 mountlist_remove(struct mount *mp)
740 {
741         struct mountscan_info *msi;
742         lwkt_tokref ilock;
743
744         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
745         TAILQ_FOREACH(msi, &mountscan_list, msi_entry) {
746                 if (msi->msi_node == mp) {
747                         if (msi->msi_how & MNTSCAN_FORWARD)
748                                 msi->msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
749                         else
750                                 msi->msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist, mnt_list);
751                 }
752         }
753         TAILQ_REMOVE(&mountlist, mp, mnt_list);
754         lwkt_reltoken(&ilock);
755 }
756
757 /*
758  * mountlist_scan (MP SAFE)
759  *
760  * Safely scan the mount points on the mount list.  Unless otherwise 
761  * specified each mount point will be busied prior to the callback and
762  * unbusied afterwords.  The callback may safely remove any mount point
763  * without interfering with the scan.  If the current callback
764  * mount is removed the scanner will not attempt to unbusy it.
765  *
766  * If a mount node cannot be busied it is silently skipped.
767  *
768  * The callback return value is aggregated and a total is returned.  A return
769  * value of < 0 is not aggregated and will terminate the scan.
770  *
771  * MNTSCAN_FORWARD      - the mountlist is scanned in the forward direction
772  * MNTSCAN_REVERSE      - the mountlist is scanned in reverse
773  * MNTSCAN_NOBUSY       - the scanner will make the callback without busying
774  *                        the mount node.
775  */
776 int
777 mountlist_scan(int (*callback)(struct mount *, void *), void *data, int how)
778 {
779         struct mountscan_info info;
780         lwkt_tokref ilock;
781         struct mount *mp;
782         thread_t td;
783         int count;
784         int res;
785
786         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
787
788         info.msi_how = how;
789         info.msi_node = NULL;   /* paranoia */
790         TAILQ_INSERT_TAIL(&mountscan_list, &info, msi_entry);
791
792         res = 0;
793         td = curthread;
794
795         if (how & MNTSCAN_FORWARD) {
796                 info.msi_node = TAILQ_FIRST(&mountlist);
797                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
798                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
799                                 count = callback(mp, data);
800                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
801                                 count = callback(mp, data);
802                                 if (mp == info.msi_node)
803                                         vfs_unbusy(mp);
804                         } else {
805                                 count = 0;
806                         }
807                         if (count < 0)
808                                 break;
809                         res += count;
810                         if (mp == info.msi_node)
811                                 info.msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
812                 }
813         } else if (how & MNTSCAN_REVERSE) {
814                 info.msi_node = TAILQ_LAST(&mountlist, mntlist);
815                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
816                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
817                                 count = callback(mp, data);
818                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
819                                 count = callback(mp, data);
820                                 if (mp == info.msi_node)
821                                         vfs_unbusy(mp);
822                         } else {
823                                 count = 0;
824                         }
825                         if (count < 0)
826                                 break;
827                         res += count;
828                         if (mp == info.msi_node)
829                                 info.msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist, mnt_list);
830                 }
831         }
832         TAILQ_REMOVE(&mountscan_list, &info, msi_entry);
833         lwkt_reltoken(&ilock);
834         return(res);
835 }
836
837 /*
838  * MOUNT RELATED VNODE FUNCTIONS
839  */
840
841 static struct kproc_desc vnlru_kp = {
842         "vnlru",
843         vnlru_proc,
844         &vnlruthread
845 };
846 SYSINIT(vnlru, SI_SUB_KTHREAD_UPDATE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &vnlru_kp)
847
848 /*
849  * Move a vnode from one mount queue to another.
850  */
851 void
852 insmntque(struct vnode *vp, struct mount *mp)
853 {
854         lwkt_tokref ilock;
855
856         lwkt_gettoken(&ilock, &mntvnode_token);
857         /*
858          * Delete from old mount point vnode list, if on one.
859          */
860         if (vp->v_mount != NULL) {
861                 KASSERT(vp->v_mount->mnt_nvnodelistsize > 0,
862                         ("bad mount point vnode list size"));
863                 vremovevnodemnt(vp);
864                 vp->v_mount->mnt_nvnodelistsize--;
865         }
866         /*
867          * Insert into list of vnodes for the new mount point, if available.
868          */
869         if ((vp->v_mount = mp) == NULL) {
870                 lwkt_reltoken(&ilock);
871                 return;
872         }
873         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
874         mp->mnt_nvnodelistsize++;
875         lwkt_reltoken(&ilock);
876 }
877
878
879 /*
880  * Scan the vnodes under a mount point and issue appropriate callbacks.
881  *
882  * The fastfunc() callback is called with just the mountlist token held
883  * (no vnode lock).  It may not block and the vnode may be undergoing
884  * modifications while the caller is processing it.  The vnode will
885  * not be entirely destroyed, however, due to the fact that the mountlist
886  * token is held.  A return value < 0 skips to the next vnode without calling
887  * the slowfunc(), a return value > 0 terminates the loop.
888  *
889  * The slowfunc() callback is called after the vnode has been successfully
890  * locked based on passed flags.  The vnode is skipped if it gets rearranged
891  * or destroyed while blocking on the lock.  A non-zero return value from
892  * the slow function terminates the loop.  The slow function is allowed to
893  * arbitrarily block.  The scanning code guarentees consistency of operation
894  * even if the slow function deletes or moves the node, or blocks and some
895  * other thread deletes or moves the node.
896  */
897 int
898 vmntvnodescan(
899     struct mount *mp, 
900     int flags,
901     int (*fastfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
902     int (*slowfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
903     void *data
904 ) {
905         struct vmntvnodescan_info info;
906         lwkt_tokref ilock;
907         struct vnode *vp;
908         int r = 0;
909         int maxcount = 1000000;
910
911         lwkt_gettoken(&ilock, &mntvnode_token);
912
913         info.vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_nvnodelist);
914         TAILQ_INSERT_TAIL(&mntvnodescan_list, &info, entry);
915         while ((vp = info.vp) != NULL) {
916                 if (--maxcount == 0)
917                         panic("maxcount reached during vmntvnodescan");
918
919                 if (vp->v_type == VNON)         /* visible but not ready */
920                         goto next;
921                 KKASSERT(vp->v_mount == mp);
922
923                 /*
924                  * Quick test.  A negative return continues the loop without
925                  * calling the slow test.  0 continues onto the slow test.
926                  * A positive number aborts the loop.
927                  */
928                 if (fastfunc) {
929                         if ((r = fastfunc(mp, vp, data)) < 0)
930                                 goto next;
931                         if (r)
932                                 break;
933                 }
934
935                 /*
936                  * Get a vxlock on the vnode, retry if it has moved or isn't
937                  * in the mountlist where we expect it.
938                  */
939                 if (slowfunc) {
940                         int error;
941
942                         switch(flags) {
943                         case VMSC_GETVP:
944                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE);
945                                 break;
946                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
947                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE|LK_NOWAIT);
948                                 break;
949                         case VMSC_GETVX:
950                                 vx_get(vp);
951                                 error = 0;
952                                 break;
953                         default:
954                                 error = 0;
955                                 break;
956                         }
957                         if (error)
958                                 goto next;
959                         /*
960                          * Do not call the slow function if the vnode is
961                          * invalid or if it was ripped out from under us
962                          * while we (potentially) blocked.
963                          */
964                         if (info.vp == vp && vp->v_type != VNON)
965                                 r = slowfunc(mp, vp, data);
966
967                         /*
968                          * Cleanup
969                          */
970                         switch(flags) {
971                         case VMSC_GETVP:
972                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
973                                 vput(vp);
974                                 break;
975                         case VMSC_GETVX:
976                                 vx_put(vp);
977                                 break;
978                         default:
979                                 break;
980                         }
981                         if (r != 0)
982                                 break;
983                 }
984
985                 /*
986                  * Iterate.  If the vnode was ripped out from under us
987                  * info.vp will already point to the next vnode, otherwise
988                  * we have to obtain the next valid vnode ourselves.
989                  */
990 next:
991                 if (info.vp == vp)
992                         info.vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
993         }
994         TAILQ_REMOVE(&mntvnodescan_list, &info, entry);
995         lwkt_reltoken(&ilock);
996         return(r);
997 }
998
999 /*
1000  * Remove any vnodes in the vnode table belonging to mount point mp.
1001  *
1002  * If FORCECLOSE is not specified, there should not be any active ones,
1003  * return error if any are found (nb: this is a user error, not a
1004  * system error). If FORCECLOSE is specified, detach any active vnodes
1005  * that are found.
1006  *
1007  * If WRITECLOSE is set, only flush out regular file vnodes open for
1008  * writing.
1009  *
1010  * SKIPSYSTEM causes any vnodes marked VSYSTEM to be skipped.
1011  *
1012  * `rootrefs' specifies the base reference count for the root vnode
1013  * of this filesystem. The root vnode is considered busy if its
1014  * v_sysref.refcnt exceeds this value. On a successful return, vflush()
1015  * will call vrele() on the root vnode exactly rootrefs times.
1016  * If the SKIPSYSTEM or WRITECLOSE flags are specified, rootrefs must
1017  * be zero.
1018  */
1019 #ifdef DIAGNOSTIC
1020 static int busyprt = 0;         /* print out busy vnodes */
1021 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, busyprt, CTLFLAG_RW, &busyprt, 0, "");
1022 #endif
1023
1024 static int vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data);
1025
1026 struct vflush_info {
1027         int flags;
1028         int busy;
1029         thread_t td;
1030 };
1031
1032 int
1033 vflush(struct mount *mp, int rootrefs, int flags)
1034 {
1035         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1036         struct vnode *rootvp = NULL;
1037         int error;
1038         struct vflush_info vflush_info;
1039
1040         if (rootrefs > 0) {
1041                 KASSERT((flags & (SKIPSYSTEM | WRITECLOSE)) == 0,
1042                     ("vflush: bad args"));
1043                 /*
1044                  * Get the filesystem root vnode. We can vput() it
1045                  * immediately, since with rootrefs > 0, it won't go away.
1046                  */
1047                 if ((error = VFS_ROOT(mp, &rootvp)) != 0)
1048                         return (error);
1049                 vput(rootvp);
1050         }
1051
1052         vflush_info.busy = 0;
1053         vflush_info.flags = flags;
1054         vflush_info.td = td;
1055         vmntvnodescan(mp, VMSC_GETVX, NULL, vflush_scan, &vflush_info);
1056
1057         if (rootrefs > 0 && (flags & FORCECLOSE) == 0) {
1058                 /*
1059                  * If just the root vnode is busy, and if its refcount
1060                  * is equal to `rootrefs', then go ahead and kill it.
1061                  */
1062                 KASSERT(vflush_info.busy > 0, ("vflush: not busy"));
1063                 KASSERT(rootvp->v_sysref.refcnt >= rootrefs, ("vflush: rootrefs"));
1064                 if (vflush_info.busy == 1 && rootvp->v_sysref.refcnt == rootrefs) {
1065                         vx_lock(rootvp);
1066                         vgone_vxlocked(rootvp);
1067                         vx_unlock(rootvp);
1068                         vflush_info.busy = 0;
1069                 }
1070         }
1071         if (vflush_info.busy)
1072                 return (EBUSY);
1073         for (; rootrefs > 0; rootrefs--)
1074                 vrele(rootvp);
1075         return (0);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * The scan callback is made with an VX locked vnode.
1080  */
1081 static int
1082 vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data)
1083 {
1084         struct vflush_info *info = data;
1085         struct vattr vattr;
1086
1087         /*
1088          * Skip over a vnodes marked VSYSTEM.
1089          */
1090         if ((info->flags & SKIPSYSTEM) && (vp->v_flag & VSYSTEM)) {
1091                 return(0);
1092         }
1093
1094         /*
1095          * If WRITECLOSE is set, flush out unlinked but still open
1096          * files (even if open only for reading) and regular file
1097          * vnodes open for writing. 
1098          */
1099         if ((info->flags & WRITECLOSE) &&
1100             (vp->v_type == VNON ||
1101             (VOP_GETATTR(vp, &vattr) == 0 &&
1102             vattr.va_nlink > 0)) &&
1103             (vp->v_writecount == 0 || vp->v_type != VREG)) {
1104                 return(0);
1105         }
1106
1107         /*
1108          * If we are the only holder (refcnt of 1) or the vnode is in
1109          * termination (refcnt < 0), we can vgone the vnode.
1110          */
1111         if (vp->v_sysref.refcnt <= 1) {
1112                 vgone_vxlocked(vp);
1113                 return(0);
1114         }
1115
1116         /*
1117          * If FORCECLOSE is set, forcibly close the vnode. For block
1118          * or character devices, revert to an anonymous device. For
1119          * all other files, just kill them.
1120          */
1121         if (info->flags & FORCECLOSE) {
1122                 if (vp->v_type != VBLK && vp->v_type != VCHR) {
1123                         vgone_vxlocked(vp);
1124                 } else {
1125                         vclean_vxlocked(vp, 0);
1126                         vp->v_ops = &spec_vnode_vops_p;
1127                         insmntque(vp, NULL);
1128                 }
1129                 return(0);
1130         }
1131 #ifdef DIAGNOSTIC
1132         if (busyprt)
1133                 vprint("vflush: busy vnode", vp);
1134 #endif
1135         ++info->busy;
1136         return(0);
1137 }
1138
1139 void
1140 add_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1141 {
1142         TAILQ_INSERT_TAIL(&bio_ops_list, ops, entry);
1143 }
1144
1145 void
1146 rem_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1147 {
1148         TAILQ_REMOVE(&bio_ops_list, ops, entry);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * This calls the bio_ops io_sync function either for a mount point
1153  * or generally.
1154  *
1155  * WARNING: softdeps is weirdly coded and just isn't happy unless
1156  * io_sync is called with a NULL mount from the general syncing code.
1157  */
1158 void
1159 bio_ops_sync(struct mount *mp)
1160 {
1161         struct bio_ops *ops;
1162
1163         if (mp) {
1164                 if ((ops = mp->mnt_bioops) != NULL)
1165                         ops->io_sync(mp);
1166         } else {
1167                 TAILQ_FOREACH(ops, &bio_ops_list, entry) {
1168                         ops->io_sync(NULL);
1169                 }
1170         }
1171 }
1172