sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c

   1 /*
   2  * Copyright 1998, 2000 Marshall Kirk McKusick. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * The soft updates code is derived from the appendix of a University
   5  * of Michigan technical report (Gregory R. Ganger and Yale N. Patt,
   6  * "Soft Updates: A Solution to the Metadata Update Problem in File
   7  * Systems", CSE-TR-254-95, August 1995).
   8  *
   9  * Further information about soft updates can be obtained from:
  10  *
  11  *      Marshall Kirk McKusick          http://www.mckusick.com/softdep/
  12  *      1614 Oxford Street              mckusick@mckusick.com
  13  *      Berkeley, CA 94709-1608         +1-510-843-9542
  14  *      USA
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  *
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY MARSHALL KIRK MCKUSICK ``AS IS'' AND ANY
  27  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  28  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  29  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL MARSHALL KIRK MCKUSICK BE LIABLE FOR
  30  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      from: @(#)ffs_softdep.c 9.59 (McKusick) 6/21/00
  39  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_softdep.c,v 1.57.2.11 2002/02/05 18:46:53 dillon Exp $
  40  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c,v 1.28 2005/08/02 13:03:55 joerg Exp $
  41  */
  42
  43 /*
  44  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
  45  */
  46 #ifndef DIAGNOSTIC
  47 #define DIAGNOSTIC
  48 #endif
  49 #ifndef DEBUG
  50 #define DEBUG
  51 #endif
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/buf.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/syslog.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/buf2.h>
  64 #include <machine/inttypes.h>
  65 #include "dir.h"
  66 #include "quota.h"
  67 #include "inode.h"
  68 #include "ufsmount.h"
  69 #include "fs.h"
  70 #include "softdep.h"
  71 #include "ffs_extern.h"
  72 #include "ufs_extern.h"
  73
  74 #include <sys/thread2.h>
  75
  76 /*
  77  * These definitions need to be adapted to the system to which
  78  * this file is being ported.
  79  */
  80 /*
  81  * malloc types defined for the softdep system.
  82  */
  83 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  84 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  85 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  86 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  87 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  89 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  90 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  91 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  92 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  93 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  94 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  95 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  96
  97 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  98
  99 #define D_PAGEDEP       0
 100 #define D_INODEDEP      1
 101 #define D_NEWBLK        2
 102 #define D_BMSAFEMAP     3
 103 #define D_ALLOCDIRECT   4
 104 #define D_INDIRDEP      5
 105 #define D_ALLOCINDIR    6
 106 #define D_FREEFRAG      7
 107 #define D_FREEBLKS      8
 108 #define D_FREEFILE      9
 109 #define D_DIRADD        10
 110 #define D_MKDIR         11
 111 #define D_DIRREM        12
 112 #define D_LAST          D_DIRREM
 113
 114 /*
 115  * translate from workitem type to memory type
 116  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 117  */
 118 static struct malloc_type *memtype[] = {
 119         M_PAGEDEP,
 120         M_INODEDEP,
 121         M_NEWBLK,
 122         M_BMSAFEMAP,
 123         M_ALLOCDIRECT,
 124         M_INDIRDEP,
 125         M_ALLOCINDIR,
 126         M_FREEFRAG,
 127         M_FREEBLKS,
 128         M_FREEFILE,
 129         M_DIRADD,
 130         M_MKDIR,
 131         M_DIRREM
 132 };
 133
 134 #define DtoM(type) (memtype[type])
 135
 136 /*
 137  * Names of malloc types.
 138  */
 139 #define TYPENAME(type)  \
 140         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 141 /*
 142  * End system adaptaion definitions.
 143  */
 144
 145 /*
 146  * Internal function prototypes.
 147  */
 148 static  void softdep_error(char *, int);
 149 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 150 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 151 static  void clear_remove(struct thread *);
 152 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 153 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 154             struct diraddhd *);
 155 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 156 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 157 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 158 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 160 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 161 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 162 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 163 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 164 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 165 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 166 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 167             struct inode *, int, struct dirrem **);
 168 static  void free_diradd(struct diradd *);
 169 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 170 static  int indir_trunc (struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
 171             long *);
 172 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 173 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 174             struct allocdirect *, int);
 175 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 176 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 177 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 178 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 179 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 180             struct allocindir *);
 181 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 182             ufs_daddr_t);
 183 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 184 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 185 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 186             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 187 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 188 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 189             struct newblk **);
 190 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 191 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 192             struct pagedep **);
 193 static  void pause_timer(void *);
 194 static  int request_cleanup(int, int);
 195 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 196 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 197
 198 /*
 199  * Exported softdep operations.
 200  */
 201 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 202 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 203 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 204 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 205 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 206 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 207 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 208
 209 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 210         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 211         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 212         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 213         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 214         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 215         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 216         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 217 };
 218
 219 /*
 220  * Locking primitives.
 221  *
 222  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 223  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 224  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 225  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 226  *
 227  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 228  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 229  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 230  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 231  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 232  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 233  */
 234 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 235 static struct lockit {
 236 } lk = { 0 };
 237 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter_id("softupdates");
 238 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit_id("softupdates");
 239
 240 #else /* DEBUG */
 241 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 242 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 243 static struct lockit {
 244         int     lkt_spl;
 245         struct thread *lkt_held;
 246 } lk = { 0, NOHOLDER };
 247 static int lockcnt;
 248
 249 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 250 static  void free_lock(struct lockit *);
 251 void    softdep_panic(char *);
 252
 253 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 254 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 255
 256 static void
 257 acquire_lock(lk)
 258         struct lockit *lk;
 259 {
 260         thread_t holder;
 261
 262         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 263                 holder = lk->lkt_held;
 264                 FREE_LOCK(lk);
 265                 if (holder == curthread)
 266                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 267                 else
 268                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 269         }
 270         crit_enter_id("softupdates");
 271         lk->lkt_held = curthread;
 272         lockcnt++;
 273 }
 274
 275 static void
 276 free_lock(lk)
 277         struct lockit *lk;
 278 {
 279
 280         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 281                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 282         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 283         crit_exit_id("softupdates");
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Function to release soft updates lock and panic.
 288  */
 289 void
 290 softdep_panic(msg)
 291         char *msg;
 292 {
 293
 294         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 295                 FREE_LOCK(&lk);
 296         panic(msg);
 297 }
 298 #endif /* DEBUG */
 299
 300 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 301             const char *, int);
 302
 303 /*
 304  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 305  * not get lost if some other process uses the lock while we
 306  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 307  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 308  * below enumerates the available set of operations.
 309  */
 310 #define UNKNOWN         0
 311 #define SLEEP           1
 312 #define LOCKBUF         2
 313
 314 static int
 315 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 316         struct lockit *lk;
 317         int op;
 318         void *ident;
 319         int flags;
 320         const char *wmesg;
 321         int timo;
 322 {
 323         thread_t holder;
 324         int s, retval;
 325
 326         s = lk->lkt_spl;
 327 #       ifdef DEBUG
 328         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 329                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 330         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 331 #       endif /* DEBUG */
 332         switch (op) {
 333         case SLEEP:
 334                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 335                 break;
 336         case LOCKBUF:
 337                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 338                 break;
 339         default:
 340                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 341         }
 342 #       ifdef DEBUG
 343         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 344                 holder = lk->lkt_held;
 345                 FREE_LOCK(lk);
 346                 if (holder == curthread)
 347                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 348                 else
 349                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 350         }
 351         lk->lkt_held = curthread;
 352         lockcnt++;
 353 #       endif /* DEBUG */
 354         lk->lkt_spl = s;
 355         return (retval);
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Place holder for real semaphores.
 360  */
 361 struct sema {
 362         int     value;
 363         thread_t holder;
 364         char    *name;
 365         int     prio;
 366         int     timo;
 367 };
 368 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 369 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 370 static  void sema_release(struct sema *);
 371
 372 static void
 373 sema_init(semap, name, prio, timo)
 374         struct sema *semap;
 375         char *name;
 376         int prio, timo;
 377 {
 378
 379         semap->holder = NOHOLDER;
 380         semap->value = 0;
 381         semap->name = name;
 382         semap->prio = prio;
 383         semap->timo = timo;
 384 }
 385
 386 static int
 387 sema_get(semap, interlock)
 388         struct sema *semap;
 389         struct lockit *interlock;
 390 {
 391
 392         if (semap->value++ > 0) {
 393                 if (interlock != NULL) {
 394                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 395                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 396                         FREE_LOCK(interlock);
 397                 } else {
 398                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 399                             semap->timo);
 400                 }
 401                 return (0);
 402         }
 403         semap->holder = curthread;
 404         if (interlock != NULL)
 405                 FREE_LOCK(interlock);
 406         return (1);
 407 }
 408
 409 static void
 410 sema_release(semap)
 411         struct sema *semap;
 412 {
 413
 414         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 415                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 416                         FREE_LOCK(&lk);
 417                 panic("sema_release: not held");
 418         }
 419         if (--semap->value > 0) {
 420                 semap->value = 0;
 421                 wakeup(semap);
 422         }
 423         semap->holder = NOHOLDER;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * Worklist queue management.
 428  * These routines require that the lock be held.
 429  */
 430 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 431 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 432         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 433         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 434 } while (0)
 435 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 436         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 437         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 438 } while (0)
 439 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 440
 441 #else /* DEBUG */
 442 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 443 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 444 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 445
 446 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 447 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 448 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 449
 450 static void
 451 worklist_insert(head, item)
 452         struct workhead *head;
 453         struct worklist *item;
 454 {
 455
 456         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 457                 panic("worklist_insert: lock not held");
 458         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 459                 FREE_LOCK(&lk);
 460                 panic("worklist_insert: already on list");
 461         }
 462         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 463         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 464 }
 465
 466 static void
 467 worklist_remove(item)
 468         struct worklist *item;
 469 {
 470
 471         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 472                 panic("worklist_remove: lock not held");
 473         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 474                 FREE_LOCK(&lk);
 475                 panic("worklist_remove: not on list");
 476         }
 477         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 478         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 479 }
 480
 481 static void
 482 workitem_free(item, type)
 483         struct worklist *item;
 484         int type;
 485 {
 486
 487         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 488                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 489                         FREE_LOCK(&lk);
 490                 panic("workitem_free: still on list");
 491         }
 492         if (item->wk_type != type) {
 493                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 494                         FREE_LOCK(&lk);
 495                 panic("workitem_free: type mismatch");
 496         }
 497         FREE(item, DtoM(type));
 498 }
 499 #endif /* DEBUG */
 500
 501 /*
 502  * Workitem queue management
 503  */
 504 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 505 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 506 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 507 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 508 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 509 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 510 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 511 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 512 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 513 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 514 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 515 #define FLUSH_INODES    1
 516 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 517 #define FLUSH_REMOVE    2
 518 /*
 519  * runtime statistics
 520  */
 521 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 522 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 523 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 524 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 525 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 526 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 527 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 528 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 529 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 530 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 531 #ifdef DEBUG
 532 #include <vm/vm.h>
 533 #include <sys/sysctl.h>
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 544 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 545 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 546 #endif /* DEBUG */
 547
 548 /*
 549  * Add an item to the end of the work queue.
 550  * This routine requires that the lock be held.
 551  * This is the only routine that adds items to the list.
 552  * The following routine is the only one that removes items
 553  * and does so in order from first to last.
 554  */
 555 static void
 556 add_to_worklist(wk)
 557         struct worklist *wk;
 558 {
 559         static struct worklist *worklist_tail;
 560
 561         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 562                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 563                         FREE_LOCK(&lk);
 564                 panic("add_to_worklist: already on list");
 565         }
 566         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 567         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 568                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 569         else
 570                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 571         worklist_tail = wk;
 572         num_on_worklist += 1;
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 577  *
 578  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 579  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 580  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 581  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 582  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 583  */
 584 static int
 585 softdep_process_worklist(matchmnt)
 586         struct mount *matchmnt;
 587 {
 588         thread_t td = curthread;
 589         int matchcnt, loopcount;
 590         long starttime;
 591
 592         /*
 593          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 594          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 595          */
 596         filesys_syncer = td;
 597         matchcnt = 0;
 598
 599         /*
 600          * There is no danger of having multiple processes run this
 601          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 602          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 603          * related to its mount point that are in the list.
 604          */
 605         if (matchmnt == NULL) {
 606                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 607                         return(-1);
 608                 softdep_worklist_busy += 1;
 609         }
 610
 611         /*
 612          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 613          */
 614         if (req_clear_inodedeps) {
 615                 clear_inodedeps(td);
 616                 req_clear_inodedeps -= 1;
 617                 wakeup_one(&proc_waiting);
 618         }
 619         if (req_clear_remove) {
 620                 clear_remove(td);
 621                 req_clear_remove -= 1;
 622                 wakeup_one(&proc_waiting);
 623         }
 624         loopcount = 1;
 625         starttime = time_second;
 626         while (num_on_worklist > 0) {
 627                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 628
 629                 /*
 630                  * If a umount operation wants to run the worklist
 631                  * accurately, abort.
 632                  */
 633                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 634                         matchcnt = -1;
 635                         break;
 636                 }
 637
 638                 /*
 639                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 640                  */
 641                 if (req_clear_inodedeps) {
 642                         clear_inodedeps(td);
 643                         req_clear_inodedeps -= 1;
 644                         wakeup_one(&proc_waiting);
 645                 }
 646                 if (req_clear_remove) {
 647                         clear_remove(td);
 648                         req_clear_remove -= 1;
 649                         wakeup_one(&proc_waiting);
 650                 }
 651                 /*
 652                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 653                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 654                  */
 655                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 656                         bwillwrite();
 657                 /*
 658                  * Never allow processing to run for more than one
 659                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 660                  * excessively backlogged.
 661                  */
 662                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 663                         matchcnt = -1;
 664                         break;
 665                 }
 666         }
 667         if (matchmnt == NULL) {
 668                 --softdep_worklist_busy;
 669                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 670                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 671         }
 672         return (matchcnt);
 673 }
 674
 675 /*
 676  * Process one item on the worklist.
 677  */
 678 static int
 679 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 680         struct mount *matchmnt;
 681         int flags;
 682 {
 683         struct worklist *wk;
 684         struct dirrem *dirrem;
 685         struct fs *matchfs;
 686         struct vnode *vp;
 687         int matchcnt = 0;
 688
 689         matchfs = NULL;
 690         if (matchmnt != NULL)
 691                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 692         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 693         /*
 694          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 695          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 696          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 697          * vnodes are resident and locked.
 698          */
 699         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 700                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 701                         break;
 702                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 703                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 704                     dirrem->dm_oldinum);
 705                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
 706                         break;
 707         }
 708         if (wk == 0) {
 709                 FREE_LOCK(&lk);
 710                 return (0);
 711         }
 712         WORKLIST_REMOVE(wk);
 713         num_on_worklist -= 1;
 714         FREE_LOCK(&lk);
 715         switch (wk->wk_type) {
 716
 717         case D_DIRREM:
 718                 /* removal of a directory entry */
 719                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 720                         matchcnt += 1;
 721                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 722                 break;
 723
 724         case D_FREEBLKS:
 725                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 726                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 727                         matchcnt += 1;
 728                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 729                 break;
 730
 731         case D_FREEFRAG:
 732                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 733                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 734                         matchcnt += 1;
 735                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 736                 break;
 737
 738         case D_FREEFILE:
 739                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 740                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 741                         matchcnt += 1;
 742                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 743                 break;
 744
 745         default:
 746                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 747                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 748                 /* NOTREACHED */
 749         }
 750         return (matchcnt);
 751 }
 752
 753 /*
 754  * Move dependencies from one buffer to another.
 755  */
 756 static void
 757 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 758         struct buf *oldbp;
 759         struct buf *newbp;
 760 {
 761         struct worklist *wk, *wktail;
 762
 763         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 764                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 765         wktail = 0;
 766         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 767         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 768                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 769                 if (wktail == 0)
 770                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 771                 else
 772                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 773                 wktail = wk;
 774         }
 775         FREE_LOCK(&lk);
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 780  */
 781 int
 782 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
 783 {
 784         struct vnode *devvp;
 785         int error, loopcnt;
 786
 787         /*
 788          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 789          */
 790         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 791                 softdep_worklist_req += 1;
 792                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 793                 softdep_worklist_req -= 1;
 794         }
 795         softdep_worklist_busy = -1;
 796
 797         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
 798                 softdep_worklist_busy = 0;
 799                 if (softdep_worklist_req)
 800                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 801                 return (error);
 802         }
 803         /*
 804          * Alternately flush the block device associated with the mount
 805          * point and process any dependencies that the flushing
 806          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 807          * but we give it a few extra just to be sure.
 808          */
 809         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 810         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 811                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 812                         loopcnt--;
 813                         /*
 814                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 815                          * as part of the cleanup operations.
 816                          */
 817                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
 818                                 break;
 819                         /*
 820                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 821                          */
 822                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 823                                 break;
 824                 }
 825                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
 826                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
 827                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
 828                 if (error)
 829                         break;
 830         }
 831         softdep_worklist_busy = 0;
 832         if (softdep_worklist_req)
 833                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 834
 835         /*
 836          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 837          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 838          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 839          */
 840         if (loopcnt == 0) {
 841                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 842                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 843                 error = EBUSY;
 844         }
 845         return (error);
 846 }
 847
 848 /*
 849  * Structure hashing.
 850  *
 851  * There are three types of structures that can be looked up:
 852  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 853  *         and logical block.
 854  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 855  *      3) newblk structures identified by mount point and
 856  *         physical block number.
 857  *
 858  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 859  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 860  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 861  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 862  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 863  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 864  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 865  * their allocdirect or allocindir structure.
 866  *
 867  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 868  * an existing entry is not found.
 869  */
 870 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 871 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 872
 873 /*
 874  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 875  */
 876 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 877 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 878 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 879         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 880             pagedep_hash])
 881 static struct sema pagedep_in_progress;
 882
 883 /*
 884  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 885  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 886  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 887  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 888  */
 889 static int
 890 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 891         struct inode *ip;
 892         ufs_lbn_t lbn;
 893         int flags;
 894         struct pagedep **pagedeppp;
 895 {
 896         struct pagedep *pagedep;
 897         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 898         struct mount *mp;
 899         int i;
 900
 901 #ifdef DEBUG
 902         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 903                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 904 #endif
 905         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 906         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 907 top:
 908         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
 909                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
 910                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 911                     mp == pagedep->pd_mnt)
 912                         break;
 913         if (pagedep) {
 914                 *pagedeppp = pagedep;
 915                 return (1);
 916         }
 917         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 918                 *pagedeppp = NULL;
 919                 return (0);
 920         }
 921         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 922                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 923                 goto top;
 924         }
 925         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 926                 M_SOFTDEP_FLAGS);
 927         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
 928         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 929         pagedep->pd_mnt = mp;
 930         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 931         pagedep->pd_lbn = lbn;
 932         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 933         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 934         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 935                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 936         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 937         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 938         sema_release(&pagedep_in_progress);
 939         *pagedeppp = pagedep;
 940         return (0);
 941 }
 942
 943 /*
 944  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 945  */
 946 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 947 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 948 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 949 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 950       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 951 static struct sema inodedep_in_progress;
 952
 953 /*
 954  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 955  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 956  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 957  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 958  */
 959 static int
 960 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 961         struct fs *fs;
 962         ino_t inum;
 963         int flags;
 964         struct inodedep **inodedeppp;
 965 {
 966         struct inodedep *inodedep;
 967         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 968         int firsttry;
 969
 970 #ifdef DEBUG
 971         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 972                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 973 #endif
 974         firsttry = 1;
 975         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 976 top:
 977         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
 978                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 979                         break;
 980         if (inodedep) {
 981                 *inodedeppp = inodedep;
 982                 return (1);
 983         }
 984         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 985                 *inodedeppp = NULL;
 986                 return (0);
 987         }
 988         /*
 989          * If we are over our limit, try to improve the situation.
 990          */
 991         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
 992             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
 993             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
 994                 firsttry = 0;
 995                 goto top;
 996         }
 997         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
 998                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 999                 goto top;
1000         }
1001         num_inodedep += 1;
1002         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1003                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1004         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1005         inodedep->id_fs = fs;
1006         inodedep->id_ino = inum;
1007         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1008         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1009         inodedep->id_savedino = NULL;
1010         inodedep->id_savedsize = -1;
1011         inodedep->id_buf = NULL;
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1013         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1014         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1015         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1016         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1017         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1018         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1019         sema_release(&inodedep_in_progress);
1020         *inodedeppp = inodedep;
1021         return (0);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Structures and routines associated with newblk caching.
1026  */
1027 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1028 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1029 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1030         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1031 static struct sema newblk_in_progress;
1032
1033 /*
1034  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1035  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1036  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1037  */
1038 static int
1039 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1040         struct fs *fs;
1041         ufs_daddr_t newblkno;
1042         int flags;
1043         struct newblk **newblkpp;
1044 {
1045         struct newblk *newblk;
1046         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1047
1048         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1049 top:
1050         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1051                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1052                         break;
1053         if (newblk) {
1054                 *newblkpp = newblk;
1055                 return (1);
1056         }
1057         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1058                 *newblkpp = NULL;
1059                 return (0);
1060         }
1061         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1062                 goto top;
1063         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1064                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1065         newblk->nb_state = 0;
1066         newblk->nb_fs = fs;
1067         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1068         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1069         sema_release(&newblk_in_progress);
1070         *newblkpp = newblk;
1071         return (0);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Executed during filesystem system initialization before
1076  * mounting any filesystems.
1077  */
1078 void
1079 softdep_initialize()
1080 {
1081         callout_init(&handle);
1082         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1083
1084         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1085         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1086         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1087                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1088         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1089             &pagedep_hash);
1090         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1091         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1092         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1093         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1094         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1099  * filesystem wishes to use it.
1100  */
1101 int
1102 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1103         struct vnode *devvp;
1104         struct mount *mp;
1105         struct fs *fs;
1106 {
1107         struct csum cstotal;
1108         struct cg *cgp;
1109         struct buf *bp;
1110         int error, cyl;
1111
1112         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1113         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1114         /*
1115          * When doing soft updates, the counters in the
1116          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1117          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1118          */
1119         if (fs->fs_clean != 0)
1120                 return (0);
1121         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1122         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1123                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1124                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1125                         brelse(bp);
1126                         return (error);
1127                 }
1128                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1129                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1130                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1131                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1132                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1133                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1134                 brelse(bp);
1135         }
1136 #ifdef DEBUG
1137         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1138                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1139 #endif
1140         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1141         return (0);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1146  *
1147  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1148  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1149  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1150  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1151  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1152  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1153  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1154  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1155  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1156  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1157  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1158  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1159  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1160  * allocation.
1161  *
1162  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1163  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1164  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1165  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1166  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1167  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1168  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1169  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1170  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1171  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1172  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1173  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1174  */
1175
1176 /*
1177  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1178  */
1179 void
1180 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1181         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1182         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1183         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1184 {
1185         struct inodedep *inodedep;
1186         struct bmsafemap *bmsafemap;
1187
1188         /*
1189          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1190          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1191          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1192          * the cylinder group map from which it was allocated.
1193          */
1194         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1195         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1196                 FREE_LOCK(&lk);
1197                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1198         }
1199         inodedep->id_buf = bp;
1200         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1201         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1202         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1203         FREE_LOCK(&lk);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Called just after updating the cylinder group block to
1208  * allocate block or fragment.
1209  */
1210 void
1211 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1212         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1213         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1214         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1215 {
1216         struct newblk *newblk;
1217         struct bmsafemap *bmsafemap;
1218
1219         /*
1220          * Create a dependency for the newly allocated block.
1221          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1222          * the cylinder group map from which it was allocated.
1223          */
1224         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1225                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1226         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1227         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1228         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1229         FREE_LOCK(&lk);
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1234  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1235  * this routine is called and this routine must be called with
1236  * splbio interrupts blocked.
1237  */
1238 static struct bmsafemap *
1239 bmsafemap_lookup(bp)
1240         struct buf *bp;
1241 {
1242         struct bmsafemap *bmsafemap;
1243         struct worklist *wk;
1244
1245 #ifdef DEBUG
1246         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1247                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1248 #endif
1249         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1250                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1251                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1252         FREE_LOCK(&lk);
1253         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1254                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1255         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1256         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1257         bmsafemap->sm_buf = bp;
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1259         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1260         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1261         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1262         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1263         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1264         return (bmsafemap);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Direct block allocation dependencies.
1269  *
1270  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1271  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1272  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1273  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1274  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1275  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1276  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1277  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1278  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1279  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1280  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1281  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1282  * procedures described later.
1283  *
1284  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1285  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1286  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1287  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1288  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1289  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1290  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1291  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1292  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1293  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1294  * unreferenced fragments.
1295  */
1296 void
1297 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1298         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1299         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1300         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1301         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1302         long newsize;           /* size of new block */
1303         long oldsize;           /* size of new block */
1304         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1305 {
1306         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1307         struct allocdirectlst *adphead;
1308         struct bmsafemap *bmsafemap;
1309         struct inodedep *inodedep;
1310         struct pagedep *pagedep;
1311         struct newblk *newblk;
1312
1313         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1314                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1315         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1316         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1317         adp->ad_lbn = lbn;
1318         adp->ad_newblkno = newblkno;
1319         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1320         adp->ad_newsize = newsize;
1321         adp->ad_oldsize = oldsize;
1322         adp->ad_state = ATTACHED;
1323         if (newblkno == oldblkno)
1324                 adp->ad_freefrag = NULL;
1325         else
1326                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1327
1328         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1329                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1330
1331         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1332         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1333         adp->ad_inodedep = inodedep;
1334
1335         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1336                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1337                 adp->ad_buf = NULL;
1338         } else {
1339                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1340                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1341                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1342                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1343         }
1344         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1345         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1346
1347         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1348         if (lbn >= NDADDR) {
1349                 /* allocating an indirect block */
1350                 if (oldblkno != 0) {
1351                         FREE_LOCK(&lk);
1352                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1353                 }
1354         } else {
1355                 /*
1356                  * Allocating a direct block.
1357                  *
1358                  * If we are allocating a directory block, then we must
1359                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1360                  * deletions.
1361                  */
1362                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1363                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1364                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1365         }
1366         /*
1367          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1368          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1369          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1370          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1371          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1372          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1373          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1374          * special case by checking against the last allocdirect in the
1375          * list before laboriously traversing the list looking for the
1376          * insertion point.
1377          */
1378         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1379         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1380         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1381                 /* insert at end of list */
1382                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1383                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1384                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1385                 FREE_LOCK(&lk);
1386                 return;
1387         }
1388         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1389                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1390                         break;
1391         }
1392         if (oldadp == NULL) {
1393                 FREE_LOCK(&lk);
1394                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1395         }
1396         /* insert in middle of list */
1397         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1398         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1399                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1400         FREE_LOCK(&lk);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1405  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1406  */
1407 static void
1408 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1409         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1410         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1411         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1412 {
1413         struct freefrag *freefrag;
1414
1415 #ifdef DEBUG
1416         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1417                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1418 #endif
1419         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1420             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1421             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1422                 FREE_LOCK(&lk);
1423                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1424                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1425                     NDADDR);
1426         }
1427         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1428         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1429         /*
1430          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1431          * previously had a block allocated, then the new dependency
1432          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1433          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1434          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1435          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1436          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1437          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1438          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1439          * arises when the new block is an extension of the old block.
1440          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1441          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1442          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1443          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1444          */
1445         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1446                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1447                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1448                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1449         }
1450         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1455  */
1456 static struct freefrag *
1457 newfreefrag(ip, blkno, size)
1458         struct inode *ip;
1459         ufs_daddr_t blkno;
1460         long size;
1461 {
1462         struct freefrag *freefrag;
1463         struct fs *fs;
1464
1465         if (blkno == 0)
1466                 return (NULL);
1467         fs = ip->i_fs;
1468         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1469                 panic("newfreefrag: frag size");
1470         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1471                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1472         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1473         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1474         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1475         freefrag->ff_fs = fs;
1476         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1477         freefrag->ff_blkno = blkno;
1478         freefrag->ff_fragsize = size;
1479         return (freefrag);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1484  * file block allocation.
1485  */
1486 static void
1487 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1488         struct freefrag *freefrag;
1489 {
1490         struct inode tip;
1491
1492         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1493         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1494         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1495         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1496         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1497         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1498         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Indirect block allocation dependencies.
1503  *
1504  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1505  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1506  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1507  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1508  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1509  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1510  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1511  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1512  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1513  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1514  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1515  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1516  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1517  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1518  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1519  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1520  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1521  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1522  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1523  * pages and file metadata blocks.
1524  */
1525
1526 /*
1527  * Allocate a new allocindir structure.
1528  */
1529 static struct allocindir *
1530 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1531         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1532         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1533         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1534         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1535 {
1536         struct allocindir *aip;
1537
1538         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1539                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1540         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1541         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1542         aip->ai_state = ATTACHED;
1543         aip->ai_offset = ptrno;
1544         aip->ai_newblkno = newblkno;
1545         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1546         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1547         return (aip);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Called just before setting an indirect block pointer
1552  * to a newly allocated file page.
1553  */
1554 void
1555 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1556         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1557         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1558         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1559         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1560         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1561         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1562         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1563 {
1564         struct allocindir *aip;
1565         struct pagedep *pagedep;
1566
1567         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1568         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1569         /*
1570          * If we are allocating a directory page, then we must
1571          * allocate an associated pagedep to track additions and
1572          * deletions.
1573          */
1574         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1575             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1576                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1577         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1578         FREE_LOCK(&lk);
1579         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1584  * newly allocated indirect block.
1585  */
1586 void
1587 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1588         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1589         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1590         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1591         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1592         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1593 {
1594         struct allocindir *aip;
1595
1596         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1597         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1598         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1599         FREE_LOCK(&lk);
1600         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1605  * by one of the two routines above.
1606  */
1607 static void
1608 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1609         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1610         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1611         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1612 {
1613         struct worklist *wk;
1614         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1615         struct bmsafemap *bmsafemap;
1616         struct allocindir *oldaip;
1617         struct freefrag *freefrag;
1618         struct newblk *newblk;
1619
1620         if (bp->b_lblkno >= 0)
1621                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1622         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1623                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1624                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1625                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1626                                 continue;
1627                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1628                         break;
1629                 }
1630                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1631                         indirdep = newindirdep;
1632                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1633                         newindirdep = NULL;
1634                 }
1635                 FREE_LOCK(&lk);
1636                 if (indirdep) {
1637                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1638                             &newblk) == 0)
1639                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1640                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1641                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1642                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1643                                 aip->ai_buf = NULL;
1644                         } else {
1645                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1646                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1647                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1648                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1649                                     aip, ai_deps);
1650                         }
1651                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1652                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1653                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1654                         /*
1655                          * Check to see if there is an existing dependency
1656                          * for this block. If there is, merge the old
1657                          * dependency into the new one.
1658                          */
1659                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1660                                 oldaip = NULL;
1661                         else
1662
1663                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1664                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1665                                                 break;
1666                         if (oldaip != NULL) {
1667                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1668                                         FREE_LOCK(&lk);
1669                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1670                                 }
1671                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1672                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1673                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1674                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1675                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1676                         }
1677                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1678                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1679                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1680                         FREE_LOCK(&lk);
1681                 }
1682                 if (newindirdep) {
1683                         /*
1684                          * Avoid any possibility of data corruption by
1685                          * ensuring that our old version is thrown away.
1686                          */
1687                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1688                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1689                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1690                 }
1691                 if (indirdep)
1692                         break;
1693                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1694                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1695                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1696                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1697                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1698                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1699                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1700                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1701                                 NULL, NULL);
1702                 }
1703                 newindirdep->ir_savebp =
1704                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1705                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1706                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1707         }
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Block de-allocation dependencies.
1712  *
1713  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1714  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1715  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1716  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1717  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1718  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1719  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1720  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1721  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1722  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1723  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1724  * write approach.
1725  *
1726  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1727  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1728  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1729  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1730  * used to transfer a part of this information to the procedure
1731  * that eventually de-allocates the blocks.
1732  *
1733  * This routine should be called from the routine that shortens
1734  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1735  * are modified. It will save the block pointer information for
1736  * later release and zero the inode so that the calling routine
1737  * can release it.
1738  */
1739 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1740         struct fs *fs;
1741         struct inode *ip;
1742 };
1743
1744 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1745
1746 void
1747 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1748         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1749         off_t length;           /* The new length for the file */
1750 {
1751         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1752         struct freeblks *freeblks;
1753         struct inodedep *inodedep;
1754         struct allocdirect *adp;
1755         struct vnode *vp;
1756         struct buf *bp;
1757         struct fs *fs;
1758         int i, error, delay;
1759         int count;
1760
1761         fs = ip->i_fs;
1762         if (length != 0)
1763                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1764         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1765                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1766         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1767         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1768         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1769         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1770         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1771         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1772         freeblks->fb_fs = fs;
1773         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1774         freeblks->fb_newsize = length;
1775         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1776         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1777                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1778                 ip->i_db[i] = 0;
1779         }
1780         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1781                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1782                 ip->i_ib[i] = 0;
1783         }
1784         ip->i_blocks = 0;
1785         ip->i_size = 0;
1786         /*
1787          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1788          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1789          * the buffer can be safely released.
1790          */
1791         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1792             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1793             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1794                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1795         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1796             ip->i_din;
1797         /*
1798          * Find and eliminate any inode dependencies.
1799          */
1800         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1801         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1802         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1803                 FREE_LOCK(&lk);
1804                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1805         }
1806         /*
1807          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1808          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1809          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1810          * has never been written to disk, so we can process the
1811          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1812          */
1813         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1814         if (delay)
1815                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1816         /*
1817          * Because the file length has been truncated to zero, any
1818          * pending block allocation dependency structures associated
1819          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1820          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1821          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1822          */
1823         merge_inode_lists(inodedep);
1824         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1825                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1826         FREE_LOCK(&lk);
1827         bdwrite(bp);
1828         /*
1829          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1830          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1831          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1832          * any dependencies.
1833          */
1834         vp = ITOV(ip);
1835         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1836         drain_output(vp, 1);
1837
1838         info.fs = fs;
1839         info.ip = ip;
1840         do {
1841                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1842                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1843         } while (count > 0);
1844         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1845                 (void)free_inodedep(inodedep);
1846
1847         if (delay) {
1848                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1849                 /*
1850                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1851                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1852                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1853                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1854                  * the request here than in the !delay case.
1855                  */
1856                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1857                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1858         }
1859
1860         FREE_LOCK(&lk);
1861         /*
1862          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1863          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1864          * the dependencies.
1865          */
1866         if (!delay)
1867                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1868 }
1869
1870 static int
1871 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1872 {
1873         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1874         struct inodedep *inodedep;
1875
1876         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0)
1877                 return(-1);
1878         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1879         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1880         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1881         FREE_LOCK(&lk);
1882         brelse(bp);
1883         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1884         return(1);
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1889  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1890  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1891  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1892  * associated with related dependencies do not occur.
1893  */
1894 static void
1895 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1896         struct buf *bp;
1897         struct inodedep *inodedep;
1898 {
1899         struct worklist *wk;
1900         struct indirdep *indirdep;
1901         struct allocindir *aip;
1902         struct pagedep *pagedep;
1903         struct dirrem *dirrem;
1904         struct diradd *dap;
1905         int i;
1906
1907         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1908                 switch (wk->wk_type) {
1909
1910                 case D_INDIRDEP:
1911                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1912                         /*
1913                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1914                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1915                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1916                          * cache until they are freed. Note that they will
1917                          * only be able to be found by their physical address
1918                          * since the inode mapping the logical address will
1919                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1920                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1921                          * the physical address so it could be used for this
1922                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1923                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1924                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1925                          */
1926                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1927                                 FREE_LOCK(&lk);
1928                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1929                         }
1930                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1931                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1932                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1933                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1934                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1935                                 FREE_LOCK(&lk);
1936                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1937                         }
1938                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1939                             bp->b_bcount);
1940                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1941                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1942                         continue;
1943
1944                 case D_PAGEDEP:
1945                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1946                         /*
1947                          * None of the directory additions will ever be
1948                          * visible, so they can simply be tossed.
1949                          */
1950                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1951                                 while ((dap =
1952                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1953                                         free_diradd(dap);
1954                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1955                                 free_diradd(dap);
1956                         /*
1957                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1958                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1959                          * If the inode has already been written, then they
1960                          * can be dumped directly onto the work list.
1961                          */
1962                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1963                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1964                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1965                                 if (inodedep == NULL ||
1966                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1967                                      ALLCOMPLETE)
1968                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1969                                 else
1970                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1971                                             &dirrem->dm_list);
1972                         }
1973                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1974                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1975                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1976                         continue;
1977
1978                 case D_ALLOCINDIR:
1979                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1980                         continue;
1981
1982                 case D_ALLOCDIRECT:
1983                 case D_INODEDEP:
1984                         FREE_LOCK(&lk);
1985                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1986                             TYPENAME(wk->wk_type));
1987                         /* NOTREACHED */
1988
1989                 default:
1990                         FREE_LOCK(&lk);
1991                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1992                             TYPENAME(wk->wk_type));
1993                         /* NOTREACHED */
1994                 }
1995         }
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
2000  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2001  */
2002 static void
2003 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
2004         struct allocdirectlst *adphead;
2005         struct allocdirect *adp;
2006         int delay;
2007 {
2008
2009 #ifdef DEBUG
2010         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2011                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2012 #endif
2013         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2014                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2015         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2016         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2017                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2018         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2019                 if (delay)
2020                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2021                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2022                 else
2023                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2024         }
2025         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2030  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2031  */
2032 void
2033 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
2034                 struct vnode *pvp;
2035                 ino_t ino;
2036                 int mode;
2037 {
2038         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2039         struct inodedep *inodedep;
2040         struct freefile *freefile;
2041
2042         /*
2043          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2044          */
2045         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2046                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2047         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2048         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2049         freefile->fx_mode = mode;
2050         freefile->fx_oldinum = ino;
2051         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2052         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2053
2054         /*
2055          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2056          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2057          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2058          * case we can free the file immediately.
2059          */
2060         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2061         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2062             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2063                 FREE_LOCK(&lk);
2064                 handle_workitem_freefile(freefile);
2065                 return;
2066         }
2067         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2068         FREE_LOCK(&lk);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2073  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2074  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2075  *
2076  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2077  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2078  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2079  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2080  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2081  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2082  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2083  * lived files, this change will usually result in removing all the
2084  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2085  */
2086 static int
2087 check_inode_unwritten(inodedep)
2088         struct inodedep *inodedep;
2089 {
2090
2091         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2092             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2093             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2094             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2095             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2096             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2097             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2098                 return (0);
2099         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2100         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2101         inodedep->id_buf = NULL;
2102         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2103                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2104         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2105                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2106                 inodedep->id_savedino = NULL;
2107         }
2108         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2109                 FREE_LOCK(&lk);
2110                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2111         }
2112         return (1);
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2117  */
2118 static int
2119 free_inodedep(inodedep)
2120         struct inodedep *inodedep;
2121 {
2122
2123         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2124             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2125             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2126             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2127             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2128             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2129             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2130             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2131                 return (0);
2132         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2133         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2134         num_inodedep -= 1;
2135         return (1);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2140  * The workitem is added to the pending list after the updated
2141  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2142  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2143  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2144  * performed in this function.
2145  */
2146 static void
2147 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2148         struct freeblks *freeblks;
2149 {
2150         struct inode tip;
2151         ufs_daddr_t bn;
2152         struct fs *fs;
2153         int i, level, bsize;
2154         long nblocks, blocksreleased = 0;
2155         int error, allerror = 0;
2156         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2157
2158         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2159         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2160         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2161         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2162         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2163         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2164         fs = freeblks->fb_fs;
2165         tmpval = 1;
2166         baselbns[0] = NDADDR;
2167         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2168                 tmpval *= NINDIR(fs);
2169                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2170         }
2171         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2172         blocksreleased = 0;
2173         /*
2174          * Indirect blocks first.
2175          */
2176         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2177                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2178                         continue;
2179                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2180                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2181                         allerror = error;
2182                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2183                 blocksreleased += nblocks;
2184         }
2185         /*
2186          * All direct blocks or frags.
2187          */
2188         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2189                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2190                         continue;
2191                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2192                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2193                 blocksreleased += btodb(bsize);
2194         }
2195
2196 #ifdef DIAGNOSTIC
2197         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2198                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2199         if (allerror)
2200                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2201 #endif /* DIAGNOSTIC */
2202         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2203 }
2204
2205 /*
2206  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2207  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2208  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2209  * blocks.
2210  */
2211 static int
2212 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2213         struct inode *ip;
2214         ufs_daddr_t dbn;
2215         int level;
2216         ufs_lbn_t lbn;
2217         long *countp;
2218 {
2219         struct buf *bp;
2220         ufs_daddr_t *bap;
2221         ufs_daddr_t nb;
2222         struct fs *fs;
2223         struct worklist *wk;
2224         struct indirdep *indirdep;
2225         int i, lbnadd, nblocks;
2226         int error, allerror = 0;
2227
2228         fs = ip->i_fs;
2229         lbnadd = 1;
2230         for (i = level; i > 0; i--)
2231                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2232         /*
2233          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2234          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2235          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2236          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2237          * have to use the on-disk address and the block device for the
2238          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2239          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2240          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2241          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2242          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2243          */
2244         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2245         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2246             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2247                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2248                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2249                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2250                         FREE_LOCK(&lk);
2251                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2252                 }
2253                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2254                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2255                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2256                         FREE_LOCK(&lk);
2257                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2258                 }
2259                 FREE_LOCK(&lk);
2260         } else {
2261                 FREE_LOCK(&lk);
2262                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2263                 if (error)
2264                         return (error);
2265         }
2266         /*
2267          * Recursively free indirect blocks.
2268          */
2269         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2270         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2271         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2272                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2273                         continue;
2274                 if (level != 0) {
2275                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2276                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2277                                 allerror = error;
2278                 }
2279                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2280                 *countp += nblocks;
2281         }
2282         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2283         brelse(bp);
2284         return (allerror);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Free an allocindir.
2289  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2290  */
2291 static void
2292 free_allocindir(aip, inodedep)
2293         struct allocindir *aip;
2294         struct inodedep *inodedep;
2295 {
2296         struct freefrag *freefrag;
2297
2298 #ifdef DEBUG
2299         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2300                 panic("free_allocindir: lock not held");
2301 #endif
2302         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2303                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2304         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2305                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2306         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2307         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2308                 if (inodedep == NULL)
2309                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2310                 else
2311                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2312                             &freefrag->ff_list);
2313         }
2314         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Directory entry addition dependencies.
2319  *
2320  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2321  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2322  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2323  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2324  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2325  * simply of the inode number.
2326  *
2327  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2328  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2329  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2330  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2331  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2332  * the new offsets.
2333  */
2334
2335 /*
2336  * This routine is called after the in-memory inode's link
2337  * count has been incremented, but before the directory entry's
2338  * pointer to the inode has been set.
2339  */
2340 void
2341 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2342         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2343         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2344         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2345         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2346         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2347 {
2348         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2349         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2350         struct fs *fs;
2351         struct diradd *dap;
2352         struct pagedep *pagedep;
2353         struct inodedep *inodedep;
2354         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2355
2356         /*
2357          * Whiteouts have no dependencies.
2358          */
2359         if (newinum == WINO) {
2360                 if (newdirbp != NULL)
2361                         bdwrite(newdirbp);
2362                 return;
2363         }
2364
2365         fs = dp->i_fs;
2366         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2367         offset = blkoff(fs, diroffset);
2368         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2369             M_SOFTDEP_FLAGS);
2370         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2371         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2372         dap->da_offset = offset;
2373         dap->da_newinum = newinum;
2374         dap->da_state = ATTACHED;
2375         if (newdirbp == NULL) {
2376                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2377                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2378         } else {
2379                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2380                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2381                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2382                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2383                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2384                 mkdir1->md_diradd = dap;
2385                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2386                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2387                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2388                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2389                 mkdir2->md_diradd = dap;
2390                 /*
2391                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2392                  */
2393                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2394                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2395                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2396                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2397                 FREE_LOCK(&lk);
2398                 bdwrite(newdirbp);
2399                 /*
2400                  * Dependency on link count increase for parent directory
2401                  */
2402                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2403                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2404                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2405                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2406                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2407                 } else {
2408                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2409                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2410                 }
2411         }
2412         /*
2413          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2414          */
2415         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2416                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2417         dap->da_pagedep = pagedep;
2418         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2419             da_pdlist);
2420         /*
2421          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2422          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2423          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2424          */
2425         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2426         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2427                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2428         else
2429                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2430         FREE_LOCK(&lk);
2431 }
2432
2433 /*
2434  * This procedure is called to change the offset of a directory
2435  * entry when compacting a directory block which must be owned
2436  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2437  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2438  * occur while the move is in progress.
2439  */
2440 void
2441 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2442         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2443         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2444         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2445         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2446         int entrysize;          /* size of directory entry */
2447 {
2448         int offset, oldoffset, newoffset;
2449         struct pagedep *pagedep;
2450         struct diradd *dap;
2451         ufs_lbn_t lbn;
2452
2453         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2454         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2455         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2456         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2457                 goto done;
2458         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2459         newoffset = offset + (newloc - base);
2460
2461         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2462                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2463                         continue;
2464                 dap->da_offset = newoffset;
2465                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2466                         break;
2467                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2468                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2469                     dap, da_pdlist);
2470                 break;
2471         }
2472         if (dap == NULL) {
2473
2474                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2475                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2476                                 dap->da_offset = newoffset;
2477                                 break;
2478                         }
2479                 }
2480         }
2481 done:
2482         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2483         FREE_LOCK(&lk);
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2488  * with splbio interrupts blocked.
2489  */
2490 static void
2491 free_diradd(dap)
2492         struct diradd *dap;
2493 {
2494         struct dirrem *dirrem;
2495         struct pagedep *pagedep;
2496         struct inodedep *inodedep;
2497         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2498
2499 #ifdef DEBUG
2500         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2501                 panic("free_diradd: lock not held");
2502 #endif
2503         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2504         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2505         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2506                 pagedep = dap->da_pagedep;
2507         } else {
2508                 dirrem = dap->da_previous;
2509                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2510                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2511                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2512         }
2513         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2514             0, &inodedep) != 0)
2515                 (void) free_inodedep(inodedep);
2516         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2517                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2518                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2519                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2520                                 continue;
2521                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2522                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2523                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2524                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2525                 }
2526                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2527                         FREE_LOCK(&lk);
2528                         panic("free_diradd: unfound ref");
2529                 }
2530         }
2531         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2532 }
2533
2534 /*
2535  * Directory entry removal dependencies.
2536  *
2537  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2538  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2539  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2540  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2541  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2542  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2543  */
2544
2545 /*
2546  * This routine should be called immediately after removing
2547  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2548  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2549  * code will do this task when it is safe.
2550  */
2551 void
2552 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2553         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2554         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2555         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2556         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2557 {
2558         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2559
2560         /*
2561          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2562          */
2563         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2564
2565         /*
2566          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2567          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2568          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2569          * set then we have deleted an entry that never made it to
2570          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2571          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2572          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2573          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2574          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2575          */
2576         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2577                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2578                     dm_next);
2579                 FREE_LOCK(&lk);
2580         } else {
2581                 if (prevdirrem != NULL)
2582                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2583                             prevdirrem, dm_next);
2584                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2585                 FREE_LOCK(&lk);
2586                 handle_workitem_remove(dirrem);
2587         }
2588 }
2589
2590 /*
2591  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2592  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2593  */
2594 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2595 static struct dirrem *
2596 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2597         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2598         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2599         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2600         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2601         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2602 {
2603         int offset;
2604         ufs_lbn_t lbn;
2605         struct diradd *dap;
2606         struct dirrem *dirrem;
2607         struct pagedep *pagedep;
2608
2609         /*
2610          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2611          */
2612         if (ip == NULL)
2613                 panic("newdirrem: whiteout");
2614         /*
2615          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2616          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2617          * the number of freefile and freeblks structures.
2618          */
2619         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2620                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2621         num_dirrem += 1;
2622         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2623                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2624         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2625         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2626         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2627         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2628         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2629         *prevdirremp = NULL;
2630
2631         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2632         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2633         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2634         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2635                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2636         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2637         /*
2638          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2639          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2640          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2641          * list and the pd_pendinghd list.
2642          */
2643
2644         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2645                 if (dap->da_offset == offset)
2646                         break;
2647         if (dap == NULL) {
2648
2649                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2650                         if (dap->da_offset == offset)
2651                                 break;
2652                 if (dap == NULL)
2653                         return (dirrem);
2654         }
2655         /*
2656          * Must be ATTACHED at this point.
2657          */
2658         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2659                 FREE_LOCK(&lk);
2660                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2661         }
2662         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2663                 FREE_LOCK(&lk);
2664                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2665                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2666         }
2667         /*
2668          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2669          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2670          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2671          */
2672         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2673                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2674                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2675                 dap->da_pagedep = pagedep;
2676         }
2677         /*
2678          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2679          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2680          */
2681         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2682         free_diradd(dap);
2683         return (dirrem);
2684 }
2685
2686 /*
2687  * Directory entry change dependencies.
2688  *
2689  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2690  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2691  * are identical to the description of adding a new entry above except
2692  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2693  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2694  * in the removal routine above.
2695  */
2696
2697 /*
2698  * This routine should be called immediately after changing
2699  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2700  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2701  * code will perform this task when it is safe.
2702  */
2703 void
2704 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2705         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2706         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2707         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2708         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2709         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2710 {
2711         int offset;
2712         struct diradd *dap = NULL;
2713         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2714         struct pagedep *pagedep;
2715         struct inodedep *inodedep;
2716
2717         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2718
2719         /*
2720          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2721          */
2722         if (newinum != WINO) {
2723                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2724                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2725                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2726                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2727                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2728                 dap->da_offset = offset;
2729                 dap->da_newinum = newinum;
2730         }
2731
2732         /*
2733          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2734          */
2735         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2736         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2737         /*
2738          * The possible values for isrmdir:
2739          *      0 - non-directory file rename
2740          *      1 - directory rename within same directory
2741          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2742          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2743          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2744          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2745          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2746          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2747          * followup dirrem.
2748          */
2749         if (isrmdir > 1)
2750                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2751
2752         /*
2753          * Whiteouts have no additional dependencies,
2754          * so just put the dirrem on the correct list.
2755          */
2756         if (newinum == WINO) {
2757                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2758                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2759                             dm_next);
2760                 } else {
2761                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2762                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2763                 }
2764                 FREE_LOCK(&lk);
2765                 return;
2766         }
2767
2768         /*
2769          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2770          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2771          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2772          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2773          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2774          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2775          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2776          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2777          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2778          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2779          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2780          */
2781         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2782                 dap->da_previous = dirrem;
2783         } else {
2784                 if (prevdirrem != NULL) {
2785                         dap->da_previous = prevdirrem;
2786                 } else {
2787                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2788                         dap->da_pagedep = pagedep;
2789                 }
2790                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2791                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2792         }
2793         /*
2794          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2795          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2796          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2797          */
2798         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2799             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2800                 dap->da_state |= COMPLETE;
2801                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2802                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2803         } else {
2804                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2805                     dap, da_pdlist);
2806                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2807         }
2808         FREE_LOCK(&lk);
2809 }
2810
2811 /*
2812  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2813  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2814  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2815  * inode has been written.
2816  */
2817 void
2818 softdep_change_linkcnt(ip)
2819         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2820 {
2821         struct inodedep *inodedep;
2822
2823         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2824         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2825         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2826                 FREE_LOCK(&lk);
2827                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2828         }
2829         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2830         FREE_LOCK(&lk);
2831 }
2832
2833 /*
2834  * This workitem decrements the inode's link count.
2835  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2836  */
2837 static void
2838 handle_workitem_remove(dirrem)
2839         struct dirrem *dirrem;
2840 {
2841         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2842         struct inodedep *inodedep;
2843         struct vnode *vp;
2844         struct inode *ip;
2845         ino_t oldinum;
2846         int error;
2847
2848         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2849                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2850                 return;
2851         }
2852         ip = VTOI(vp);
2853         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2854         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2855                 FREE_LOCK(&lk);
2856                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2857         }
2858         /*
2859          * Normal file deletion.
2860          */
2861         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2862                 ip->i_nlink--;
2863                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2864                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2865                         FREE_LOCK(&lk);
2866                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2867                 }
2868                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2869                 FREE_LOCK(&lk);
2870                 vput(vp);
2871                 num_dirrem -= 1;
2872                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2873                 return;
2874         }
2875         /*
2876          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2877          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2878          * Next truncate the directory to length zero. When the
2879          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2880          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2881          */
2882         ip->i_nlink -= 2;
2883         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2884         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2885                 FREE_LOCK(&lk);
2886                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2887         }
2888         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2889         FREE_LOCK(&lk);
2890         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2891                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2892         /*
2893          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2894          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2895          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2896          */
2897         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2898                 vput(vp);
2899                 num_dirrem -= 1;
2900                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2901                 return;
2902         }
2903         /*
2904          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2905          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2906          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2907          * case we can remove the file immediately.
2908          */
2909         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2910         dirrem->dm_state = 0;
2911         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2912         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2913         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2914             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2915                 FREE_LOCK(&lk);
2916                 vput(vp);
2917                 handle_workitem_remove(dirrem);
2918                 return;
2919         }
2920         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2921         FREE_LOCK(&lk);
2922         vput(vp);
2923 }
2924
2925 /*
2926  * Inode de-allocation dependencies.
2927  *
2928  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2929  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2930  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2931  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2932  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2933  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2934  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2935  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2936  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2937  * following procedure.
2938  */
2939 static void
2940 handle_workitem_freefile(freefile)
2941         struct freefile *freefile;
2942 {
2943         struct vnode vp;
2944         struct inode tip;
2945         struct inodedep *idp;
2946         int error;
2947
2948 #ifdef DEBUG
2949         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2950         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2951         FREE_LOCK(&lk);
2952         if (error)
2953                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2954 #endif
2955         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2956         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2957         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2958         vp.v_data = &tip;
2959         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2960                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2961         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * Disk writes.
2966  *
2967  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2968  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2969  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2970  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2971  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2972  * up-to-date.
2973  *
2974  * In-core inode structure reclamation.
2975  *
2976  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
2977  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
2978  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
2979  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
2980  * any increase in contention.
2981  *
2982  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
2983  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
2984  * while we are manipulating its associated dependencies.
2985  */
2986 static void
2987 softdep_disk_io_initiation(bp)
2988         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
2989 {
2990         struct worklist *wk, *nextwk;
2991         struct indirdep *indirdep;
2992
2993         /*
2994          * We only care about write operations. There should never
2995          * be dependencies for reads.
2996          */
2997         if (bp->b_flags & B_READ)
2998                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
2999         /*
3000          * Do any necessary pre-I/O processing.
3001          */
3002         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = nextwk) {
3003                 nextwk = LIST_NEXT(wk, wk_list);
3004                 switch (wk->wk_type) {
3005
3006                 case D_PAGEDEP:
3007                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3008                         continue;
3009
3010                 case D_INODEDEP:
3011                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3012                         continue;
3013
3014                 case D_INDIRDEP:
3015                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3016                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3017                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3018                         /*
3019                          * If there are no remaining dependencies, this
3020                          * will be writing the real pointers, so the
3021                          * dependency can be freed.
3022                          */
3023                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3024                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3025                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3026                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3027                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3028                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3029                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3030                                 continue;
3031                         }
3032                         /*
3033                          * Replace up-to-date version with safe version.
3034                          */
3035                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3036                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3037                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3038                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3039                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3040                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3041                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3042                             bp->b_bcount);
3043                         FREE_LOCK(&lk);
3044                         continue;
3045
3046                 case D_MKDIR:
3047                 case D_BMSAFEMAP:
3048                 case D_ALLOCDIRECT:
3049                 case D_ALLOCINDIR:
3050                         continue;
3051
3052                 default:
3053                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3054                             TYPENAME(wk->wk_type));
3055                         /* NOTREACHED */
3056                 }
3057         }
3058 }
3059
3060 /*
3061  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3062  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3063  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3064  * manipulating its associated dependencies.
3065  */
3066 static void
3067 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3068         struct pagedep *pagedep;
3069         struct buf *bp;
3070 {
3071         struct diradd *dap;
3072         struct direct *ep;
3073         int i;
3074
3075         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3076                 /*
3077                  * This can only happen if there is a driver that does not
3078                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3079                  * to strategy for the incomplete buffers.
3080                  */
3081                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3082                 return;
3083         }
3084         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3085         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3086         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3087                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3088                         ep = (struct direct *)
3089                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3090                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3091                                 FREE_LOCK(&lk);
3092                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3093                                     "initiate_write_filepage",
3094                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3095                         }
3096                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3097                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3098                         else
3099                                 ep->d_ino = 0;
3100                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3101                         dap->da_state |= UNDONE;
3102                 }
3103         }
3104         FREE_LOCK(&lk);
3105 }
3106
3107 /*
3108  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3109  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3110  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3111  * are manipulating its associated dependencies.
3112  */
3113 static void
3114 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3115         struct inodedep *inodedep;
3116         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3117 {
3118         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3119         struct dinode *dp;
3120         struct fs *fs;
3121         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3122         int i, deplist;
3123
3124         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3125                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3126         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3127         fs = inodedep->id_fs;
3128         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3129             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3130         /*
3131          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3132          * inode cannot be written to disk.
3133          */
3134         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3135                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3136                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3137                 MALLOC(inodedep->id_savedino, struct dinode *,
3138                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3139                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3140                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3141                 return;
3142         }
3143         /*
3144          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3145          */
3146         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3147         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3148                 return;
3149         /*
3150          * Set the dependencies to busy.
3151          */
3152         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3153         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3154              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3155 #ifdef DIAGNOSTIC
3156                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3157                         FREE_LOCK(&lk);
3158                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3159                 }
3160                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3161                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3162                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3163                         FREE_LOCK(&lk);
3164                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3165                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3166                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3167                 }
3168                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3169                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3170                         FREE_LOCK(&lk);
3171                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3172                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3173                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3174                 }
3175                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3176                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3177                         FREE_LOCK(&lk);
3178                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3179                             adp->ad_state);
3180                 }
3181 #endif /* DIAGNOSTIC */
3182                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3183                 adp->ad_state |= UNDONE;
3184         }
3185         /*
3186          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3187          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3188          * might have fragments that were not the last block in the file
3189          * which would corrupt the filesystem.
3190          */
3191         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3192              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3193                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3194                         break;
3195                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3196                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3197                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3198                         continue;
3199                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3200                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3201 #ifdef DIAGNOSTIC
3202                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3203                                 FREE_LOCK(&lk);
3204                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3205                         }
3206 #endif /* DIAGNOSTIC */
3207                         dp->di_db[i] = 0;
3208                 }
3209                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3210 #ifdef DIAGNOSTIC
3211                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3212                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3213                                 FREE_LOCK(&lk);
3214                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3215                         }
3216 #endif /* DIAGNOSTIC */
3217                         dp->di_ib[i] = 0;
3218                 }
3219                 FREE_LOCK(&lk);
3220                 return;
3221         }
3222         /*
3223          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3224          * roll back the size to the last currently allocated block.
3225          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3226          * we already checked for fragments in the loop above.
3227          */
3228         if (lastadp != NULL &&
3229             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3230                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3231                         if (dp->di_db[i] != 0)
3232                                 break;
3233                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3234         }
3235         /*
3236          * The only dependencies are for indirect blocks.
3237          *
3238          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3239          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3240          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3241          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3242          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3243          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3244          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3245          */
3246         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3247                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3248         FREE_LOCK(&lk);
3249 }
3250
3251 /*
3252  * This routine is called during the completion interrupt
3253  * service routine for a disk write (from the procedure called
3254  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3255  * a request completion).  It should be called early in this
3256  * procedure, before the block is made available to other
3257  * processes or other routines are called.
3258  */
3259 static void
3260 softdep_disk_write_complete(bp)
3261         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3262 {
3263         struct worklist *wk;
3264         struct workhead reattach;
3265         struct newblk *newblk;
3266         struct allocindir *aip;
3267         struct allocdirect *adp;
3268         struct indirdep *indirdep;
3269         struct inodedep *inodedep;
3270         struct bmsafemap *bmsafemap;
3271
3272 #ifdef DEBUG
3273         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3274                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3275         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3276 #endif
3277         LIST_INIT(&reattach);
3278         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3279                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3280                 switch (wk->wk_type) {
3281
3282                 case D_PAGEDEP:
3283                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3284                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3285                         continue;
3286
3287                 case D_INODEDEP:
3288                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3289                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3290                         continue;
3291
3292                 case D_BMSAFEMAP:
3293                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3294                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3295                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3296                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3297                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3298                         }
3299                         while ((adp =
3300                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3301                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3302                                 adp->ad_buf = NULL;
3303                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3304                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3305                         }
3306                         while ((aip =
3307                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3308                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3309                                 aip->ai_buf = NULL;
3310                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3311                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3312                         }
3313                         while ((inodedep =
3314                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3315                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3316                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3317                                 inodedep->id_buf = NULL;
3318                         }
3319                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3320                         continue;
3321
3322                 case D_MKDIR:
3323                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3324                         continue;
3325
3326                 case D_ALLOCDIRECT:
3327                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3328                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3329                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3330                         continue;
3331
3332                 case D_ALLOCINDIR:
3333                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3334                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3335                         handle_allocindir_partdone(aip);
3336                         continue;
3337
3338                 case D_INDIRDEP:
3339                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3340                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3341                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3342                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3343                         }
3344                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3345                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3346                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3347                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3348                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3349                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3350                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3351                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3352                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3353                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3354                                 }
3355                         }
3356                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3357                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3358                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3359                         bdirty(bp);
3360                         continue;
3361
3362                 default:
3363                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3364                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3365                             TYPENAME(wk->wk_type));
3366                         /* NOTREACHED */
3367                 }
3368         }
3369         /*
3370          * Reattach any requests that must be redone.
3371          */
3372         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3373                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3374                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3375         }
3376 #ifdef DEBUG
3377         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3378                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3379         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3380 #endif
3381 }
3382
3383 /*
3384  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3385  * this routine is always called from interrupt level with further
3386  * splbio interrupts blocked.
3387  */
3388 static void
3389 handle_allocdirect_partdone(adp)
3390         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3391 {
3392         struct allocdirect *listadp;
3393         struct inodedep *inodedep;
3394         long bsize;
3395
3396         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3397                 return;
3398         if (adp->ad_buf != NULL) {
3399                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3400                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3401         }
3402         /*
3403          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3404          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3405          * might have fragments that were not the last block in the file
3406          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3407          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3408          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3409          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3410          */
3411         inodedep = adp->ad_inodedep;
3412         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3413         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3414                 /* found our block */
3415                 if (listadp == adp)
3416                         break;
3417                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3418                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3419                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3420                         continue;
3421                 /* hit a fragment */
3422                 return;
3423         }
3424         /*
3425          * If we have reached the end of the current list without
3426          * finding the just finished dependency, then it must be
3427          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3428          * be freed until they are moved to the current list.
3429          */
3430         if (listadp == NULL) {
3431 #ifdef DEBUG
3432                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3433                         /* found our block */
3434                         if (listadp == adp)
3435                                 break;
3436                 if (listadp == NULL) {
3437                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3438                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3439                 }
3440 #endif /* DEBUG */
3441                 return;
3442         }
3443         /*
3444          * If we have found the just finished dependency, then free
3445          * it along with anything that follows it that is complete.
3446          */
3447         for (; adp; adp = listadp) {
3448                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3449                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3450                         return;
3451                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3452         }
3453 }
3454
3455 /*
3456  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3457  * this routine is always called from interrupt level with further
3458  * splbio interrupts blocked.
3459  */
3460 static void
3461 handle_allocindir_partdone(aip)
3462         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3463 {
3464         struct indirdep *indirdep;
3465
3466         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3467                 return;
3468         if (aip->ai_buf != NULL) {
3469                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3470                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3471         }
3472         indirdep = aip->ai_indirdep;
3473         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3474                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3475                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3476                 return;
3477         }
3478         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3479             aip->ai_newblkno;
3480         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3481         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3482                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3483         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3484 }
3485
3486 /*
3487  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3488  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3489  * that this routine is always called from interrupt level with further
3490  * splbio interrupts blocked.
3491  */
3492 static int
3493 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3494         struct inodedep *inodedep;
3495         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3496 {
3497         struct worklist *wk, *filefree;
3498         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3499         struct dinode *dp;
3500         int hadchanges;
3501
3502         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3503                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3504                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3505         }
3506         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3507         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3508         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3509             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3510         /*
3511          * If we had to rollback the inode allocation because of
3512          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3513          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3514          * all associated dependencies have been cleared and the
3515          * corresponding updates written to disk.
3516          */
3517         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3518                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3519                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3520                 inodedep->id_savedino = NULL;
3521                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3522                         stat_inode_bitmap++;
3523                 bdirty(bp);
3524                 return (1);
3525         }
3526         /*
3527          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3528          * the inode could be updated.
3529          */
3530         hadchanges = 0;
3531         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3532                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3533                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3534                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3535                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3536                 }
3537                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3538                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3539                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3540                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3541                                     "handle_written_inodeblock",
3542                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3543                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3544                         }
3545                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3546                 } else {
3547                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3548                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3549                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3550                                     "handle_written_inodeblock",
3551                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3552                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3553                         }
3554                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3555                 }
3556                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3557                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3558                 hadchanges = 1;
3559         }
3560         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3561                 stat_direct_blk_ptrs++;
3562         /*
3563          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3564          */
3565         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3566                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3567                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3568         }
3569         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3570                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3571                 hadchanges = 1;
3572         }
3573         inodedep->id_savedsize = -1;
3574         /*
3575          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3576          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3577          * its correct form.
3578          */
3579         if (hadchanges)
3580                 bdirty(bp);
3581         /*
3582          * Process any allocdirects that completed during the update.
3583          */
3584         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3585                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3586         /*
3587          * Process deallocations that were held pending until the
3588          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3589          * is delayed until after all blocks have been freed to
3590          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3591          * before the old ones have been deleted.
3592          */
3593         filefree = NULL;
3594         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3595                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3596                 switch (wk->wk_type) {
3597
3598                 case D_FREEFILE:
3599                         /*
3600                          * We defer adding filefree to the worklist until
3601                          * all other additions have been made to ensure
3602                          * that it will be done after all the old blocks
3603                          * have been freed.
3604                          */
3605                         if (filefree != NULL) {
3606                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3607                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3608                         }
3609                         filefree = wk;
3610                         continue;
3611
3612                 case D_MKDIR:
3613                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3614                         continue;
3615
3616                 case D_DIRADD:
3617                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3618                         continue;
3619
3620                 case D_FREEBLKS:
3621                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3622                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3623                                 continue;
3624                         /* -- fall through -- */
3625                 case D_FREEFRAG:
3626                 case D_DIRREM:
3627                         add_to_worklist(wk);
3628                         continue;
3629
3630                 default:
3631                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3632                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3633                             TYPENAME(wk->wk_type));
3634                         /* NOTREACHED */
3635                 }
3636         }
3637         if (filefree != NULL) {
3638                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3639                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3640                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3641                 }
3642                 add_to_worklist(filefree);
3643                 return (0);
3644         }
3645
3646         /*
3647          * If no outstanding dependencies, free it.
3648          */
3649         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3650                 return (0);
3651         return (hadchanges);
3652 }
3653
3654 /*
3655  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3656  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3657  */
3658 static void
3659 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3660         struct diradd *dap;
3661         struct inodedep *inodedep;
3662 {
3663         struct pagedep *pagedep;
3664
3665         dap->da_state |= COMPLETE;
3666         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3667                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3668                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3669                 else
3670                         pagedep = dap->da_pagedep;
3671                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3672                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3673         }
3674         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3675 }
3676
3677 /*
3678  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3679  */
3680 static void
3681 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3682         struct mkdir *mkdir;
3683         int type;
3684 {
3685         struct diradd *dap;
3686         struct pagedep *pagedep;
3687
3688         if (mkdir->md_state != type) {
3689                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3690                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3691         }
3692         dap = mkdir->md_diradd;
3693         dap->da_state &= ~type;
3694         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3695                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3696         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3697                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3698                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3699                 else
3700                         pagedep = dap->da_pagedep;
3701                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3702                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3703         }
3704         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3705         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3706 }
3707
3708 /*
3709  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3710  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3711  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3712  * Note that this routine is always called from interrupt level
3713  * with further splbio interrupts blocked.
3714  */
3715 static int
3716 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3717         struct pagedep *pagedep;
3718         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3719 {
3720         struct dirrem *dirrem;
3721         struct diradd *dap, *nextdap;
3722         struct direct *ep;
3723         int i, chgs;
3724
3725         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3726                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3727                 panic("handle_written_filepage: not started");
3728         }
3729         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3730         /*
3731          * Process any directory removals that have been committed.
3732          */
3733         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3734                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3735                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3736                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3737         }
3738         /*
3739          * Free any directory additions that have been committed.
3740          */
3741         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3742                 free_diradd(dap);
3743         /*
3744          * Uncommitted directory entries must be restored.
3745          */
3746         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3747                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3748                      dap = nextdap) {
3749                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3750                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3751                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3752                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3753                         }
3754                         ep = (struct direct *)
3755                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3756                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3757                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3758                         dap->da_state |= ATTACHED;
3759                         chgs = 1;
3760                         /*
3761                          * If the inode referenced by the directory has
3762                          * been written out, then the dependency can be
3763                          * moved to the pending list.
3764                          */
3765                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3766                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3767                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3768                                     da_pdlist);
3769                         }
3770                 }
3771         }
3772         /*
3773          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3774          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3775          * its correct form.
3776          */
3777         if (chgs) {
3778                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3779                         stat_dir_entry++;
3780                 bdirty(bp);
3781         }
3782         /*
3783          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3784          * Otherwise it will remain to update the page before it
3785          * is written back to disk.
3786          */
3787         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3788                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3789                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3790                                 break;
3791                 if (i == DAHASHSZ) {
3792                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3793                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3794                         return (0);
3795                 }
3796         }
3797         return (1);
3798 }
3799
3800 /*
3801  * Writing back in-core inode structures.
3802  *
3803  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3804  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3805  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3806  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3807  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3808  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3809  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3810  */
3811
3812 /*
3813  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3814  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3815  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3816  */
3817 void
3818 softdep_load_inodeblock(ip)
3819         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3820 {
3821         struct inodedep *inodedep;
3822
3823         /*
3824          * Check for alternate nlink count.
3825          */
3826         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3827         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3828         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3829                 FREE_LOCK(&lk);
3830                 return;
3831         }
3832         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3833         FREE_LOCK(&lk);
3834 }
3835
3836 /*
3837  * This routine is called just before the "in-core" inode
3838  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3839  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3840  * the force flag is set, then the dependencies will be
3841  * cleared so that the update can always be made. Note that
3842  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3843  * will never be in the middle of writing the inode block
3844  * to disk.
3845  */
3846 void
3847 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3848         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3849         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3850         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3851 {
3852         struct inodedep *inodedep;
3853         struct worklist *wk;
3854         int error, gotit;
3855
3856         /*
3857          * If the effective link count is not equal to the actual link
3858          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3859          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3860          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3861          * to track.
3862          */
3863         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3864         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3865                 FREE_LOCK(&lk);
3866                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3867                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3868                 return;
3869         }
3870         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3871                 FREE_LOCK(&lk);
3872                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3873         }
3874         /*
3875          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3876          * changes cannot occur until this inode has been written.
3877          */
3878         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3879         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3880                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3881         /*
3882          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3883          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3884          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3885          * allocdirects that are completed by the merger.
3886          */
3887         merge_inode_lists(inodedep);
3888         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3889                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3890         /*
3891          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3892          * operations dependent on the inode being written to disk
3893          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3894          * processed when the buffer I/O completes.
3895          */
3896         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3897                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3898                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3899         }
3900         /*
3901          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3902          * that allocates them have been written (indicated by
3903          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3904          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3905          * to be written so that the update can be done.
3906          */
3907         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3908                 FREE_LOCK(&lk);
3909                 return;
3910         }
3911         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3912         FREE_LOCK(&lk);
3913         if (gotit &&
3914             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3915                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3916         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3917                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3918 }
3919
3920 /*
3921  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3922  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3923  * with splbio interrupts blocked.
3924  */
3925 static void
3926 merge_inode_lists(inodedep)
3927         struct inodedep *inodedep;
3928 {
3929         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3930
3931         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3932         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3933                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3934                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3935                         continue;
3936                 }
3937                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3938                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3939                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3940                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3941                             listadp);
3942                         listadp = newadp;
3943                 }
3944                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3945         }
3946         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3947                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3948                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3949         }
3950 }
3951
3952 /*
3953  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3954  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3955  */
3956 static int
3957 softdep_fsync(vp)
3958         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
3959 {
3960         struct inodedep *inodedep;
3961         struct pagedep *pagedep;
3962         struct worklist *wk;
3963         struct diradd *dap;
3964         struct mount *mnt;
3965         struct vnode *pvp;
3966         struct inode *ip;
3967         struct buf *bp;
3968         struct fs *fs;
3969         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
3970         int error, flushparent;
3971         ino_t parentino;
3972         ufs_lbn_t lbn;
3973
3974         ip = VTOI(vp);
3975         fs = ip->i_fs;
3976         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3977         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3978                 FREE_LOCK(&lk);
3979                 return (0);
3980         }
3981         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
3982             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
3983             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
3984             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
3985                 FREE_LOCK(&lk);
3986                 panic("softdep_fsync: pending ops");
3987         }
3988         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
3989                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
3990                         break;
3991                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
3992                         FREE_LOCK(&lk);
3993                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
3994                             TYPENAME(wk->wk_type));
3995                 }
3996                 dap = WK_DIRADD(wk);
3997                 /*
3998                  * Flush our parent if this directory entry
3999                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4000                  */
4001                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4002                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4003                 else
4004                         pagedep = dap->da_pagedep;
4005                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4006                 parentino = pagedep->pd_ino;
4007                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4008                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4009                         FREE_LOCK(&lk);
4010                         panic("softdep_fsync: dirty");
4011                 }
4012                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4013                 /*
4014                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4015                  * then we will not be able to release and recover the
4016                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4017                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4018                  * not now, but then the user was not asking to have it
4019                  * written, so we are not breaking any promises.
4020                  */
4021                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4022                         break;
4023                 /*
4024                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4025                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4026                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4027                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4028                  * ufs_lookup for details on possible races.
4029                  */
4030                 FREE_LOCK(&lk);
4031                 VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
4032                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4033                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
4034                 if (error != 0)
4035                         return (error);
4036                 if (flushparent) {
4037                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
4038                                 vput(pvp);
4039                                 return (error);
4040                         }
4041                 }
4042                 /*
4043                  * Flush directory page containing the inode's name.
4044                  */
4045                 error = bread(pvp, lbn, blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4046                 if (error == 0)
4047                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
4048                 vput(pvp);
4049                 if (error != 0)
4050                         return (error);
4051                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4052                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4053                         break;
4054         }
4055         FREE_LOCK(&lk);
4056         return (0);
4057 }
4058
4059 /*
4060  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4061  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4062  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4063  */
4064 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4065
4066 void
4067 softdep_fsync_mountdev(vp)
4068         struct vnode *vp;
4069 {
4070         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4071                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4072         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4073         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4074                 softdep_fsync_mountdev_bp, NULL);
4075         drain_output(vp, 1);
4076         FREE_LOCK(&lk);
4077 }
4078
4079 static int
4080 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4081 {
4082         struct worklist *wk;
4083
4084         /*
4085          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4086          */
4087         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4088                 return(0);
4089         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4090                 FREE_LOCK(&lk);
4091                 panic("softdep_fsync_mountdev: not dirty");
4092         }
4093         /*
4094          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4095          * dependencies.
4096          */
4097         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4098             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4099             (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4100                 BUF_UNLOCK(bp);
4101                 return(0);
4102         }
4103         bremfree(bp);
4104         FREE_LOCK(&lk);
4105         (void) bawrite(bp);
4106         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4107         return(0);
4108 }
4109
4110 /*
4111  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4112  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4113  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4114  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4115  */
4116 struct softdep_sync_metadata_info {
4117         struct vnode *vp;
4118         int waitfor;
4119 };
4120
4121 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4122
4123 int
4124 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4125 {
4126         struct softdep_sync_metadata_info info;
4127         int error, waitfor;
4128
4129         /*
4130          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4131          * that is doing soft dependency processing.
4132          */
4133         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4134                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4135                         return (0);
4136         } else
4137                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4138                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4139                         return (0);
4140         /*
4141          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4142          */
4143         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4144         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4145                 FREE_LOCK(&lk);
4146                 return (error);
4147         }
4148         /*
4149          * For most files, the only metadata dependencies are the
4150          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4151          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4152          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4153          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4154          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4155          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4156          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4157          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4158          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4159          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4160          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4161          * usual case we will be blocking against a write that we
4162          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4163          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4164          */
4165         waitfor = MNT_NOWAIT;
4166 top:
4167         /*
4168          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4169          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4170          */
4171         drain_output(vp, 1);
4172         info.vp = vp;
4173         info.waitfor = waitfor;
4174         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4175                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4176         if (error < 0) {
4177                 FREE_LOCK(&lk);
4178                 return(-error); /* error code */
4179         }
4180
4181         /*
4182          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4183          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4184          */
4185         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4186                 waitfor = MNT_WAIT;
4187                 FREE_LOCK(&lk);
4188                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4189                 goto top;
4190         }
4191
4192         /*
4193          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4194          * then we are done. For certain directories and block
4195          * devices, we may need to do further work.
4196          *
4197          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4198          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4199          */
4200         drain_output(vp, 1);
4201         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4202                 FREE_LOCK(&lk);
4203                 return (0);
4204         }
4205
4206         FREE_LOCK(&lk);
4207         /*
4208          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4209          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4210          * partially written files have been written to disk. The only easy
4211          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4212          * this happens rarely).
4213          */
4214         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4215             vp->v_rdev &&
4216             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4217             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, td)) != 0)
4218                 return (error);
4219         return (0);
4220 }
4221
4222 static int
4223 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4224 {
4225         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4226         struct pagedep *pagedep;
4227         struct allocdirect *adp;
4228         struct allocindir *aip;
4229         struct worklist *wk;
4230         struct buf *nbp;
4231         int error;
4232         int i;
4233
4234         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0)
4235                 return (0);
4236
4237         /*
4238          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4239          * will disappear.
4240          */
4241         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4242                 switch (wk->wk_type) {
4243
4244                 case D_ALLOCDIRECT:
4245                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4246                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4247                                 break;
4248                         nbp = adp->ad_buf;
4249                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4250                                 break;
4251                         FREE_LOCK(&lk);
4252                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4253                                 bawrite(nbp);
4254                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4255                                 bawrite(bp);
4256                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4257                                 return (-error);
4258                         }
4259                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4260                         break;
4261
4262                 case D_ALLOCINDIR:
4263                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4264                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4265                                 break;
4266                         nbp = aip->ai_buf;
4267                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4268                                 break;
4269                         FREE_LOCK(&lk);
4270                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4271                                 bawrite(nbp);
4272                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4273                                 bawrite(bp);
4274                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4275                                 return (-error);
4276                         }
4277                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4278                         break;
4279
4280                 case D_INDIRDEP:
4281                 restart:
4282
4283                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4284                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4285                                         continue;
4286                                 nbp = aip->ai_buf;
4287                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4288                                         goto restart;
4289                                 FREE_LOCK(&lk);
4290                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4291                                         bawrite(bp);
4292                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4293                                         return (-error);
4294                                 }
4295                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4296                                 goto restart;
4297                         }
4298                         break;
4299
4300                 case D_INODEDEP:
4301                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4302                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4303                                 FREE_LOCK(&lk);
4304                                 bawrite(bp);
4305                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4306                                 return (-error);
4307                         }
4308                         break;
4309
4310                 case D_PAGEDEP:
4311                         /*
4312                          * We are trying to sync a directory that may
4313                          * have dependencies on both its own metadata
4314                          * and/or dependencies on the inodes of any
4315                          * recently allocated files. We walk its diradd
4316                          * lists pushing out the associated inode.
4317                          */
4318                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4319                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4320                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4321                                         continue;
4322                                 if ((error =
4323                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4324                                                 pagedep->pd_mnt,
4325                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4326                                         FREE_LOCK(&lk);
4327                                         bawrite(bp);
4328                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4329                                         return (-error);
4330                                 }
4331                         }
4332                         break;
4333
4334                 case D_MKDIR:
4335                         /*
4336                          * This case should never happen if the vnode has
4337                          * been properly sync'ed. However, if this function
4338                          * is used at a place where the vnode has not yet
4339                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4340                          * rather than panic, just flush it.
4341                          */
4342                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4343                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4344                                 break;
4345                         FREE_LOCK(&lk);
4346                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4347                                 bawrite(nbp);
4348                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4349                                 bawrite(bp);
4350                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4351                                 return (-error);
4352                         }
4353                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4354                         break;
4355
4356                 case D_BMSAFEMAP:
4357                         /*
4358                          * This case should never happen if the vnode has
4359                          * been properly sync'ed. However, if this function
4360                          * is used at a place where the vnode has not yet
4361                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4362                          * rather than panic, just flush it.
4363                          */
4364                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4365                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4366                                 break;
4367                         FREE_LOCK(&lk);
4368                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4369                                 bawrite(nbp);
4370                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4371                                 bawrite(bp);
4372                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4373                                 return (-error);
4374                         }
4375                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4376                         break;
4377
4378                 default:
4379                         FREE_LOCK(&lk);
4380                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4381                             TYPENAME(wk->wk_type));
4382                         /* NOTREACHED */
4383                 }
4384         }
4385         FREE_LOCK(&lk);
4386         bawrite(bp);
4387         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4388         return(0);
4389 }
4390
4391 /*
4392  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4393  * Called with splbio blocked.
4394  */
4395 static int
4396 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4397         struct fs *fs;
4398         ino_t ino;
4399 {
4400         struct inodedep *inodedep;
4401         struct allocdirect *adp;
4402         int error, waitfor;
4403         struct buf *bp;
4404
4405         /*
4406          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4407          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4408          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4409          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4410          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4411          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4412          * usual case we will be blocking against a write that we
4413          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4414          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4415          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4416          * any pending I/O to complete.
4417          */
4418         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4419                 FREE_LOCK(&lk);
4420                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4421                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4422                         return (0);
4423                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4424                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4425                                 continue;
4426                         bp = adp->ad_buf;
4427                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4428                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4429                                         continue;
4430                                 break;
4431                         }
4432                         FREE_LOCK(&lk);
4433                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4434                                 bawrite(bp);
4435                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4436                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4437                                 return (error);
4438                         }
4439                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4440                         break;
4441                 }
4442                 if (adp != NULL)
4443                         continue;
4444                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4445                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4446                                 continue;
4447                         bp = adp->ad_buf;
4448                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4449                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4450                                         continue;
4451                                 break;
4452                         }
4453                         FREE_LOCK(&lk);
4454                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4455                                 bawrite(bp);
4456                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4457                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4458                                 return (error);
4459                         }
4460                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4461                         break;
4462                 }
4463                 if (adp != NULL)
4464                         continue;
4465                 /*
4466                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4467                  */
4468                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4469                         break;
4470                 waitfor = MNT_WAIT;
4471         }
4472         /*
4473          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4474          */
4475         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4476                 (void) free_inodedep(inodedep);
4477         return (0);
4478 }
4479
4480 /*
4481  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4482  * Called with splbio blocked.
4483  */
4484 static int
4485 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4486         struct vnode *pvp;
4487         struct mount *mp;
4488         struct diraddhd *diraddhdp;
4489 {
4490         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4491         struct inodedep *inodedep;
4492         struct ufsmount *ump;
4493         struct diradd *dap;
4494         struct vnode *vp;
4495         int gotit, error = 0;
4496         struct buf *bp;
4497         ino_t inum;
4498
4499         ump = VFSTOUFS(mp);
4500         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4501                 /*
4502                  * Flush ourselves if this directory entry
4503                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4504                  */
4505                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4506                         FREE_LOCK(&lk);
4507                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4508                                 break;
4509                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4510                         /*
4511                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4512                          */
4513                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4514                                 continue;
4515                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4516                                 FREE_LOCK(&lk);
4517                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4518                         }
4519                 }
4520                 /*
4521                  * A newly allocated directory must have its "." and
4522                  * ".." entries written out before its name can be
4523                  * committed in its parent. We do not want or need
4524                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4525                  * that may end up here again, once for each directory
4526                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4527                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4528                  * because the first call may choose to defer blocks
4529                  * that still have dependencies, but deferral will
4530                  * happen at most once.
4531                  */
4532                 inum = dap->da_newinum;
4533                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4534                         FREE_LOCK(&lk);
4535                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4536                                 break;
4537                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4538                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4539                                 vput(vp);
4540                                 break;
4541                         }
4542                         drain_output(vp, 0);
4543                         vput(vp);
4544                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4545                         /*
4546                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4547                          */
4548                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4549                                 continue;
4550                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4551                                 FREE_LOCK(&lk);
4552                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4553                         }
4554                 }
4555                 /*
4556                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4557                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4558                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4559                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4560                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4561                  * the time of the reference count change. So we need only
4562                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4563                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4564                  */
4565                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4566                         FREE_LOCK(&lk);
4567                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4568                 }
4569                 /*
4570                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4571                  * push them to disk.
4572                  */
4573                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4574                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4575                         FREE_LOCK(&lk);
4576                         if (gotit &&
4577                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4578                              inodedep->id_buf)) != 0)
4579                                 break;
4580                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4581                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4582                                 continue;
4583                 }
4584                 /*
4585                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4586                  * to be written, push it to disk.
4587                  */
4588                 FREE_LOCK(&lk);
4589                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4590                     fsbtodb(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4591                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4592                         break;
4593                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4594                         break;
4595                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4596                 /*
4597                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4598                  * then something is seriously wrong.
4599                  */
4600                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4601                         FREE_LOCK(&lk);
4602                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4603                 }
4604         }
4605         if (error)
4606                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4607         return (error);
4608 }
4609
4610 /*
4611  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4612  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4613  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4614  * the offending operations to fall back to running synchronously
4615  * until the memory load returns to a reasonable level.
4616  */
4617 int
4618 softdep_slowdown(vp)
4619         struct vnode *vp;
4620 {
4621         int max_softdeps_hard;
4622
4623         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4624         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4625             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4626                 return (0);
4627         stat_sync_limit_hit += 1;
4628         return (1);
4629 }
4630
4631 /*
4632  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4633  * down and speed up the I/O processing.
4634  */
4635 static int
4636 request_cleanup(resource, islocked)
4637         int resource;
4638         int islocked;
4639 {
4640         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4641
4642         /*
4643          * We never hold up the filesystem syncer process.
4644          */
4645         if (td == filesys_syncer)
4646                 return (0);
4647         /*
4648          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4649          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4650          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4651          * handle any remove requests that might block on a locked
4652          * inode as that could lead to deadlock.
4653          */
4654         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4655                 if (islocked)
4656                         FREE_LOCK(&lk);
4657                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4658                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4659                 stat_worklist_push += 2;
4660                 if (islocked)
4661                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4662                 return(1);
4663         }
4664
4665         /*
4666          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4667          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4668          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4669          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4670          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4671          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4672          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4673          * the cleanup for us.
4674          */
4675         switch (resource) {
4676
4677         case FLUSH_INODES:
4678                 stat_ino_limit_push += 1;
4679                 req_clear_inodedeps += 1;
4680                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4681                 break;
4682
4683         case FLUSH_REMOVE:
4684                 stat_blk_limit_push += 1;
4685                 req_clear_remove += 1;
4686                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4687                 break;
4688
4689         default:
4690                 if (islocked)
4691                         FREE_LOCK(&lk);
4692                 panic("request_cleanup: unknown type");
4693         }
4694         /*
4695          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4696          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4697          */
4698         if (islocked == 0)
4699                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4700         crit_enter();
4701         proc_waiting += 1;
4702         if (!callout_active(&handle))
4703                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4704                               pause_timer, NULL);
4705         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4706             "softupdate", 0);
4707         proc_waiting -= 1;
4708         crit_exit();
4709         if (islocked == 0)
4710                 FREE_LOCK(&lk);
4711         return (1);
4712 }
4713
4714 /*
4715  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4716  * to indicate that there is no longer a timer running.
4717  */
4718 void
4719 pause_timer(arg)
4720         void *arg;
4721 {
4722         *stat_countp += 1;
4723         wakeup_one(&proc_waiting);
4724         if (proc_waiting > 0)
4725                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4726                               pause_timer, NULL);
4727         else
4728                 callout_deactivate(&handle);
4729 }
4730
4731 /*
4732  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4733  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4734  */
4735 static void
4736 clear_remove(struct thread *td)
4737 {
4738         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4739         struct pagedep *pagedep;
4740         static int next = 0;
4741         struct mount *mp;
4742         struct vnode *vp;
4743         int error, cnt;
4744         ino_t ino;
4745
4746         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4747         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4748                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4749                 if (next >= pagedep_hash)
4750                         next = 0;
4751                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4752                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4753                                 continue;
4754                         mp = pagedep->pd_mnt;
4755                         ino = pagedep->pd_ino;
4756                         FREE_LOCK(&lk);
4757                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4758                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4759                                 return;
4760                         }
4761                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4762                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4763                         drain_output(vp, 0);
4764                         vput(vp);
4765                         return;
4766                 }
4767         }
4768         FREE_LOCK(&lk);
4769 }
4770
4771 /*
4772  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4773  * the number of inodedep dependency structures.
4774  */
4775 struct clear_inodedeps_info {
4776         struct fs *fs;
4777         struct mount *mp;
4778 };
4779
4780 static int
4781 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4782 {
4783         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4784
4785         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4786                 info->mp = mp;
4787                 return(-1);
4788         }
4789         return(0);
4790 }
4791
4792 static void
4793 clear_inodedeps(struct thread *td)
4794 {
4795         struct clear_inodedeps_info info;
4796         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4797         struct inodedep *inodedep;
4798         static int next = 0;
4799         struct vnode *vp;
4800         struct fs *fs;
4801         int error, cnt;
4802         ino_t firstino, lastino, ino;
4803
4804         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4805         /*
4806          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4807          * We will then gather up all the inodes in its block
4808          * that have dependencies and flush them out.
4809          */
4810         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4811                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4812                 if (next >= inodedep_hash)
4813                         next = 0;
4814                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4815                         break;
4816         }
4817         if (inodedep == NULL) {
4818                 FREE_LOCK(&lk);
4819                 return;
4820         }
4821         /*
4822          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4823          */
4824         fs = inodedep->id_fs;
4825         info.mp = NULL;
4826         info.fs = fs;
4827         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4828                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4829         /*
4830          * Find the last inode in the block with dependencies.
4831          */
4832         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4833         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4834                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4835                         break;
4836         /*
4837          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4838          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4839          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4840          */
4841         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4842                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4843                         continue;
4844                 FREE_LOCK(&lk);
4845                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4846                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4847                         return;
4848                 }
4849                 if (ino == lastino) {
4850                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4851                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4852                 } else {
4853                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4854                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4855                         drain_output(vp, 0);
4856                 }
4857                 vput(vp);
4858                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4859         }
4860         FREE_LOCK(&lk);
4861 }
4862
4863 /*
4864  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4865  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4866  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4867  */
4868 static int
4869 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4870         struct buf *bp;
4871         int wantcount;
4872 {
4873         struct worklist *wk;
4874         struct inodedep *inodedep;
4875         struct indirdep *indirdep;
4876         struct allocindir *aip;
4877         struct pagedep *pagedep;
4878         struct diradd *dap;
4879         int i, retval;
4880
4881         retval = 0;
4882         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4883         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4884                 switch (wk->wk_type) {
4885
4886                 case D_INODEDEP:
4887                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4888                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4889                                 /* bitmap allocation dependency */
4890                                 retval += 1;
4891                                 if (!wantcount)
4892                                         goto out;
4893                         }
4894                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4895                                 /* direct block pointer dependency */
4896                                 retval += 1;
4897                                 if (!wantcount)
4898                                         goto out;
4899                         }
4900                         continue;
4901
4902                 case D_INDIRDEP:
4903                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4904
4905                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4906                                 /* indirect block pointer dependency */
4907                                 retval += 1;
4908                                 if (!wantcount)
4909                                         goto out;
4910                         }
4911                         continue;
4912
4913                 case D_PAGEDEP:
4914                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4915                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4916
4917                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4918                                         /* directory entry dependency */
4919                                         retval += 1;
4920                                         if (!wantcount)
4921                                                 goto out;
4922                                 }
4923                         }
4924                         continue;
4925
4926                 case D_BMSAFEMAP:
4927                 case D_ALLOCDIRECT:
4928                 case D_ALLOCINDIR:
4929                 case D_MKDIR:
4930                         /* never a dependency on these blocks */
4931                         continue;
4932
4933                 default:
4934                         FREE_LOCK(&lk);
4935                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4936                             TYPENAME(wk->wk_type));
4937                         /* NOTREACHED */
4938                 }
4939         }
4940 out:
4941         FREE_LOCK(&lk);
4942         return retval;
4943 }
4944
4945 /*
4946  * Acquire exclusive access to a buffer.
4947  * Must be called with splbio blocked.
4948  * Return 1 if buffer was acquired.
4949  */
4950 static int
4951 getdirtybuf(bpp, waitfor)
4952         struct buf **bpp;
4953         int waitfor;
4954 {
4955         struct buf *bp;
4956         int error;
4957
4958         for (;;) {
4959                 if ((bp = *bpp) == NULL)
4960                         return (0);
4961                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
4962                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
4963                                 break;
4964                         BUF_UNLOCK(bp);
4965                         if (waitfor != MNT_WAIT)
4966                                 return (0);
4967                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
4968                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
4969                             "getbuf", 0);
4970                         continue;
4971                 }
4972                 if (waitfor != MNT_WAIT)
4973                         return (0);
4974                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
4975                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
4976                 if (error != ENOLCK) {
4977                         FREE_LOCK(&lk);
4978                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
4979                 }
4980         }
4981         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4982                 BUF_UNLOCK(bp);
4983                 return (0);
4984         }
4985         bremfree(bp);
4986         return (1);
4987 }
4988
4989 /*
4990  * Wait for pending output on a vnode to complete.
4991  * Must be called with vnode locked.
4992  */
4993 static void
4994 drain_output(vp, islocked)
4995         struct vnode *vp;
4996         int islocked;
4997 {
4998
4999         if (!islocked)
5000                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5001         while (vp->v_numoutput) {
5002                 vp->v_flag |= VBWAIT;
5003                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&vp->v_numoutput,
5004                     0, "drainvp", 0);
5005         }
5006         if (!islocked)
5007                 FREE_LOCK(&lk);
5008 }
5009
5010 /*
5011  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5012  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5013  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5014  */
5015 static void
5016 softdep_deallocate_dependencies(bp)
5017         struct buf *bp;
5018 {
5019
5020         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5021                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5022         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5023         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5024 }
5025
5026 /*
5027  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5028  */
5029 void
5030 softdep_error(func, error)
5031         char *func;
5032         int error;
5033 {
5034
5035         /* XXX should do something better! */
5036         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5037 }