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 1.57 2008/06/28 17:59:51 dillon Exp $
  41  */
  42
  43 /*
  44  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
  45  */
  46 #ifndef DIAGNOSTIC
  47 #define DIAGNOSTIC
  48 #endif
  49 #ifndef DEBUG
  50 #define DEBUG
  51 #endif
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/systm.h>
  56 #include <sys/buf.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/mount.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/syslog.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/buf2.h>
  64 #include <machine/inttypes.h>
  65 #include "dir.h"
  66 #include "quota.h"
  67 #include "inode.h"
  68 #include "ufsmount.h"
  69 #include "fs.h"
  70 #include "softdep.h"
  71 #include "ffs_extern.h"
  72 #include "ufs_extern.h"
  73
  74 #include <sys/thread2.h>
  75
  76 /*
  77  * These definitions need to be adapted to the system to which
  78  * this file is being ported.
  79  */
  80 /*
  81  * malloc types defined for the softdep system.
  82  */
  83 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  84 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  85 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  86 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  87 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  89 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  90 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  91 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  92 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  93 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  94 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  95 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  96
  97 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  98
  99 #define D_PAGEDEP       0
 100 #define D_INODEDEP      1
 101 #define D_NEWBLK        2
 102 #define D_BMSAFEMAP     3
 103 #define D_ALLOCDIRECT   4
 104 #define D_INDIRDEP      5
 105 #define D_ALLOCINDIR    6
 106 #define D_FREEFRAG      7
 107 #define D_FREEBLKS      8
 108 #define D_FREEFILE      9
 109 #define D_DIRADD        10
 110 #define D_MKDIR         11
 111 #define D_DIRREM        12
 112 #define D_LAST          D_DIRREM
 113
 114 /*
 115  * translate from workitem type to memory type
 116  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 117  */
 118 static struct malloc_type *memtype[] = {
 119         M_PAGEDEP,
 120         M_INODEDEP,
 121         M_NEWBLK,
 122         M_BMSAFEMAP,
 123         M_ALLOCDIRECT,
 124         M_INDIRDEP,
 125         M_ALLOCINDIR,
 126         M_FREEFRAG,
 127         M_FREEBLKS,
 128         M_FREEFILE,
 129         M_DIRADD,
 130         M_MKDIR,
 131         M_DIRREM
 132 };
 133
 134 #define DtoM(type) (memtype[type])
 135
 136 /*
 137  * Names of malloc types.
 138  */
 139 #define TYPENAME(type)  \
 140         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 141 /*
 142  * End system adaptaion definitions.
 143  */
 144
 145 /*
 146  * Internal function prototypes.
 147  */
 148 static  void softdep_error(char *, int);
 149 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 150 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 151 static  void clear_remove(struct thread *);
 152 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 153 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 154             struct diraddhd *);
 155 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 156 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 157 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 158 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 160 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 161 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 162 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 163 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 164 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 165 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 166 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 167             struct inode *, int, struct dirrem **);
 168 static  void free_diradd(struct diradd *);
 169 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 170 static  int indir_trunc (struct inode *, off_t, int, ufs_lbn_t, long *);
 171 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 172 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 173             struct allocdirect *, int);
 174 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 175 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 176 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 177 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 178 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 179             struct allocindir *);
 180 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 181             ufs_daddr_t);
 182 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 183 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 184 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 185             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 186 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 187 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 188             struct newblk **);
 189 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 190 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 191             struct pagedep **);
 192 static  void pause_timer(void *);
 193 static  int request_cleanup(int, int);
 194 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 195 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 196
 197 /*
 198  * Exported softdep operations.
 199  */
 200 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 201 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 202 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 203 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 204 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 205 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 206 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 207 static  int softdep_checkread(struct buf *bp);
 208 static  int softdep_checkwrite(struct buf *bp);
 209
 210 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 211         .io_start = softdep_disk_io_initiation,
 212         .io_complete = softdep_disk_write_complete,
 213         .io_deallocate = softdep_deallocate_dependencies,
 214         .io_fsync = softdep_fsync,
 215         .io_sync = softdep_process_worklist,
 216         .io_movedeps = softdep_move_dependencies,
 217         .io_countdeps = softdep_count_dependencies,
 218         .io_checkread = softdep_checkread,
 219         .io_checkwrite = softdep_checkwrite
 220 };
 221
 222 /*
 223  * Locking primitives.
 224  *
 225  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 226  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 227  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 228  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 229  *
 230  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 231  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 232  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 233  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 234  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 235  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 236  */
 237 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 238 static struct lockit {
 239 } lk = { 0 };
 240 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter_id("softupdates");
 241 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit_id("softupdates");
 242
 243 #else /* DEBUG */
 244 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 245 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 246 static struct lockit {
 247         int     lkt_spl;
 248         struct thread *lkt_held;
 249 } lk = { 0, NOHOLDER };
 250 static int lockcnt;
 251
 252 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 253 static  void free_lock(struct lockit *);
 254 void    softdep_panic(char *);
 255
 256 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 257 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 258
 259 static void
 260 acquire_lock(struct lockit *lk)
 261 {
 262         thread_t holder;
 263
 264         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 265                 holder = lk->lkt_held;
 266                 FREE_LOCK(lk);
 267                 if (holder == curthread)
 268                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 269                 else
 270                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 271         }
 272         crit_enter_id("softupdates");
 273         lk->lkt_held = curthread;
 274         lockcnt++;
 275 }
 276
 277 static void
 278 free_lock(struct lockit *lk)
 279 {
 280
 281         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 282                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 283         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 284         crit_exit_id("softupdates");
 285 }
 286
 287 /*
 288  * Function to release soft updates lock and panic.
 289  */
 290 void
 291 softdep_panic(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(struct lockit *lk, int op, void *ident, int flags,
 316                   const char *wmesg, int timo)
 317 {
 318         thread_t holder;
 319         int s, retval;
 320
 321         s = lk->lkt_spl;
 322 #       ifdef DEBUG
 323         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 324                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 325         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 326 #       endif /* DEBUG */
 327         switch (op) {
 328         case SLEEP:
 329                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 330                 break;
 331         case LOCKBUF:
 332                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 333                 break;
 334         default:
 335                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 336         }
 337 #       ifdef DEBUG
 338         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 339                 holder = lk->lkt_held;
 340                 FREE_LOCK(lk);
 341                 if (holder == curthread)
 342                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 343                 else
 344                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 345         }
 346         lk->lkt_held = curthread;
 347         lockcnt++;
 348 #       endif /* DEBUG */
 349         lk->lkt_spl = s;
 350         return (retval);
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Place holder for real semaphores.
 355  */
 356 struct sema {
 357         int     value;
 358         thread_t holder;
 359         char    *name;
 360         int     prio;
 361         int     timo;
 362 };
 363 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 364 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 365 static  void sema_release(struct sema *);
 366
 367 static void
 368 sema_init(struct sema *semap, char *name, int prio, int timo)
 369 {
 370
 371         semap->holder = NOHOLDER;
 372         semap->value = 0;
 373         semap->name = name;
 374         semap->prio = prio;
 375         semap->timo = timo;
 376 }
 377
 378 static int
 379 sema_get(struct sema *semap, struct lockit *interlock)
 380 {
 381
 382         if (semap->value++ > 0) {
 383                 if (interlock != NULL) {
 384                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 385                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 386                         FREE_LOCK(interlock);
 387                 } else {
 388                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 389                             semap->timo);
 390                 }
 391                 return (0);
 392         }
 393         semap->holder = curthread;
 394         if (interlock != NULL)
 395                 FREE_LOCK(interlock);
 396         return (1);
 397 }
 398
 399 static void
 400 sema_release(struct sema *semap)
 401 {
 402
 403         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 404                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 405                         FREE_LOCK(&lk);
 406                 panic("sema_release: not held");
 407         }
 408         if (--semap->value > 0) {
 409                 semap->value = 0;
 410                 wakeup(semap);
 411         }
 412         semap->holder = NOHOLDER;
 413 }
 414
 415 /*
 416  * Worklist queue management.
 417  * These routines require that the lock be held.
 418  */
 419 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 420 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 421         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 422         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 423 } while (0)
 424
 425 #define WORKLIST_INSERT_BP(bp, item) do {       \
 426         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 427         (bp)->b_ops = &softdep_bioops;          \
 428         LIST_INSERT_HEAD(&(bp)->b_dep, item, wk_list);  \
 429 } while (0)
 430
 431 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 432         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 433         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 434 } while (0)
 435
 436 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 437
 438 #else /* DEBUG */
 439 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 440 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 441 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 442
 443 #define WORKLIST_INSERT_BP(bp, item) do {       \
 444         (bp)->b_ops = &softdep_bioops;          \
 445         worklist_insert(&(bp)->b_dep, item);    \
 446 } while (0)
 447
 448 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 449 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 450 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 451
 452 static void
 453 worklist_insert(struct workhead *head, 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(struct worklist *item)
 468 {
 469
 470         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 471                 panic("worklist_remove: lock not held");
 472         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 473                 FREE_LOCK(&lk);
 474                 panic("worklist_remove: not on list");
 475         }
 476         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 477         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 478 }
 479
 480 static void
 481 workitem_free(struct worklist *item, int type)
 482 {
 483
 484         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 485                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 486                         FREE_LOCK(&lk);
 487                 panic("workitem_free: still on list");
 488         }
 489         if (item->wk_type != type) {
 490                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 491                         FREE_LOCK(&lk);
 492                 panic("workitem_free: type mismatch");
 493         }
 494         FREE(item, DtoM(type));
 495 }
 496 #endif /* DEBUG */
 497
 498 /*
 499  * Workitem queue management
 500  */
 501 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 502 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 503 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 504 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 505 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 506 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 507 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 508 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 509 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 510 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 511 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 512 #define FLUSH_INODES    1
 513 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 514 #define FLUSH_REMOVE    2
 515 /*
 516  * runtime statistics
 517  */
 518 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 519 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 520 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 521 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 522 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 523 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 524 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 525 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 526 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 527 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 528 #ifdef DEBUG
 529 #include <vm/vm.h>
 530 #include <sys/sysctl.h>
 531 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 532 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 543 #endif /* DEBUG */
 544
 545 /*
 546  * Add an item to the end of the work queue.
 547  * This routine requires that the lock be held.
 548  * This is the only routine that adds items to the list.
 549  * The following routine is the only one that removes items
 550  * and does so in order from first to last.
 551  */
 552 static void
 553 add_to_worklist(struct worklist *wk)
 554 {
 555         static struct worklist *worklist_tail;
 556
 557         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 558                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 559                         FREE_LOCK(&lk);
 560                 panic("add_to_worklist: already on list");
 561         }
 562         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 563         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 564                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 565         else
 566                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 567         worklist_tail = wk;
 568         num_on_worklist += 1;
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 573  *
 574  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 575  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 576  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 577  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 578  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 579  */
 580 static int
 581 softdep_process_worklist(struct mount *matchmnt)
 582 {
 583         thread_t td = curthread;
 584         int matchcnt, loopcount;
 585         long starttime;
 586
 587         /*
 588          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 589          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 590          */
 591         filesys_syncer = td;
 592         matchcnt = 0;
 593
 594         /*
 595          * There is no danger of having multiple processes run this
 596          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 597          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 598          * related to its mount point that are in the list.
 599          */
 600         if (matchmnt == NULL) {
 601                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 602                         return(-1);
 603                 softdep_worklist_busy += 1;
 604         }
 605
 606         /*
 607          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 608          */
 609         if (req_clear_inodedeps) {
 610                 clear_inodedeps(td);
 611                 req_clear_inodedeps -= 1;
 612                 wakeup_one(&proc_waiting);
 613         }
 614         if (req_clear_remove) {
 615                 clear_remove(td);
 616                 req_clear_remove -= 1;
 617                 wakeup_one(&proc_waiting);
 618         }
 619         loopcount = 1;
 620         starttime = time_second;
 621         while (num_on_worklist > 0) {
 622                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 623
 624                 /*
 625                  * If a umount operation wants to run the worklist
 626                  * accurately, abort.
 627                  */
 628                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 629                         matchcnt = -1;
 630                         break;
 631                 }
 632
 633                 /*
 634                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 635                  */
 636                 if (req_clear_inodedeps) {
 637                         clear_inodedeps(td);
 638                         req_clear_inodedeps -= 1;
 639                         wakeup_one(&proc_waiting);
 640                 }
 641                 if (req_clear_remove) {
 642                         clear_remove(td);
 643                         req_clear_remove -= 1;
 644                         wakeup_one(&proc_waiting);
 645                 }
 646                 /*
 647                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 648                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 649                  */
 650                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 651                         bwillinode(1);
 652                 /*
 653                  * Never allow processing to run for more than one
 654                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 655                  * excessively backlogged.
 656                  */
 657                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 658                         matchcnt = -1;
 659                         break;
 660                 }
 661         }
 662         if (matchmnt == NULL) {
 663                 --softdep_worklist_busy;
 664                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 665                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 666         }
 667         return (matchcnt);
 668 }
 669
 670 /*
 671  * Process one item on the worklist.
 672  */
 673 static int
 674 process_worklist_item(struct mount *matchmnt, int flags)
 675 {
 676         struct worklist *wk;
 677         struct dirrem *dirrem;
 678         struct fs *matchfs;
 679         struct vnode *vp;
 680         int matchcnt = 0;
 681
 682         matchfs = NULL;
 683         if (matchmnt != NULL)
 684                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 685         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 686         /*
 687          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 688          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 689          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 690          * vnodes are resident and locked.
 691          */
 692         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 693                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 694                         break;
 695                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 696                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 697                     dirrem->dm_oldinum);
 698                 if (vp == NULL || !vn_islocked(vp))
 699                         break;
 700         }
 701         if (wk == 0) {
 702                 FREE_LOCK(&lk);
 703                 return (0);
 704         }
 705         WORKLIST_REMOVE(wk);
 706         num_on_worklist -= 1;
 707         FREE_LOCK(&lk);
 708         switch (wk->wk_type) {
 709
 710         case D_DIRREM:
 711                 /* removal of a directory entry */
 712                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 713                         matchcnt += 1;
 714                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 715                 break;
 716
 717         case D_FREEBLKS:
 718                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 719                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 720                         matchcnt += 1;
 721                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 722                 break;
 723
 724         case D_FREEFRAG:
 725                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 726                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 727                         matchcnt += 1;
 728                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 729                 break;
 730
 731         case D_FREEFILE:
 732                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 733                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 734                         matchcnt += 1;
 735                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 736                 break;
 737
 738         default:
 739                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 740                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 741                 /* NOTREACHED */
 742         }
 743         return (matchcnt);
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Move dependencies from one buffer to another.
 748  */
 749 static void
 750 softdep_move_dependencies(struct buf *oldbp, struct buf *newbp)
 751 {
 752         struct worklist *wk, *wktail;
 753
 754         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 755                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 756         wktail = NULL;
 757         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 758         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 759                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 760                 if (wktail == NULL)
 761                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 762                 else
 763                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 764                 wktail = wk;
 765                 newbp->b_ops = &softdep_bioops;
 766         }
 767         FREE_LOCK(&lk);
 768 }
 769
 770 /*
 771  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 772  */
 773 int
 774 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags)
 775 {
 776         struct vnode *devvp;
 777         int error, loopcnt;
 778
 779         /*
 780          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 781          */
 782         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 783                 softdep_worklist_req += 1;
 784                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 785                 softdep_worklist_req -= 1;
 786         }
 787         softdep_worklist_busy = -1;
 788
 789         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0) {
 790                 softdep_worklist_busy = 0;
 791                 if (softdep_worklist_req)
 792                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 793                 return (error);
 794         }
 795         /*
 796          * Alternately flush the block device associated with the mount
 797          * point and process any dependencies that the flushing
 798          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 799          * but we give it a few extra just to be sure.
 800          */
 801         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 802         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 803                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 804                         loopcnt--;
 805                         /*
 806                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 807                          * as part of the cleanup operations.
 808                          */
 809                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags)) != 0)
 810                                 break;
 811                         /*
 812                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 813                          */
 814                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 815                                 break;
 816                 }
 817                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 818                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT);
 819                 vn_unlock(devvp);
 820                 if (error)
 821                         break;
 822         }
 823         softdep_worklist_busy = 0;
 824         if (softdep_worklist_req)
 825                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 826
 827         /*
 828          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 829          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 830          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 831          */
 832         if (loopcnt == 0) {
 833                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 834                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 835                 error = EBUSY;
 836         }
 837         return (error);
 838 }
 839
 840 /*
 841  * Structure hashing.
 842  *
 843  * There are three types of structures that can be looked up:
 844  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 845  *         and logical block.
 846  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 847  *      3) newblk structures identified by mount point and
 848  *         physical block number.
 849  *
 850  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 851  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 852  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 853  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 854  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 855  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 856  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 857  * their allocdirect or allocindir structure.
 858  *
 859  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 860  * an existing entry is not found.
 861  */
 862 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 863 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 864
 865 /*
 866  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 867  */
 868 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 869 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 870 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 871         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 872             pagedep_hash])
 873 static struct sema pagedep_in_progress;
 874
 875 /*
 876  * Helper routine for pagedep_lookup()
 877  */
 878 static __inline
 879 struct pagedep *
 880 pagedep_find(struct pagedep_hashhead *pagedephd, ino_t ino, ufs_lbn_t lbn,
 881              struct mount *mp)
 882 {
 883         struct pagedep *pagedep;
 884
 885         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
 886                 if (ino == pagedep->pd_ino &&
 887                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 888                     mp == pagedep->pd_mnt) {
 889                         return (pagedep);
 890                 }
 891         }
 892         return(NULL);
 893 }
 894
 895 /*
 896  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 897  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 898  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 899  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 900  */
 901 static int
 902 pagedep_lookup(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn, int flags,
 903                struct pagedep **pagedeppp)
 904 {
 905         struct pagedep *pagedep;
 906         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 907         struct mount *mp;
 908         int i;
 909
 910 #ifdef DEBUG
 911         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 912                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 913 #endif
 914         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 915         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 916 top:
 917         *pagedeppp = pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp);
 918         if (*pagedeppp)
 919                 return(1);
 920         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
 921                 return (0);
 922         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 923                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 924                 goto top;
 925         }
 926         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 927                 M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
 928
 929         if (pagedep_find(pagedephd, ip->i_number, lbn, mp)) {
 930                 kprintf("pagedep_lookup: blocking race avoided\n");
 931                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 932                 sema_release(&pagedep_in_progress);
 933                 kfree(pagedep, M_PAGEDEP);
 934                 goto top;
 935         }
 936
 937         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 938         pagedep->pd_mnt = mp;
 939         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 940         pagedep->pd_lbn = lbn;
 941         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 942         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 943         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 944                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 945         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 946         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 947         sema_release(&pagedep_in_progress);
 948         *pagedeppp = pagedep;
 949         return (0);
 950 }
 951
 952 /*
 953  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 954  */
 955 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 956 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 957 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 958 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 959       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 960 static struct sema inodedep_in_progress;
 961
 962 /*
 963  * Helper routine for inodedep_lookup()
 964  */
 965 static __inline
 966 struct inodedep *
 967 inodedep_find(struct inodedep_hashhead *inodedephd, struct fs *fs, ino_t inum)
 968 {
 969         struct inodedep *inodedep;
 970
 971         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash) {
 972                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 973                         return(inodedep);
 974         }
 975         return (NULL);
 976 }
 977
 978 /*
 979  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 980  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 981  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 982  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 983  */
 984 static int
 985 inodedep_lookup(struct fs *fs, ino_t inum, int flags,
 986                 struct inodedep **inodedeppp)
 987 {
 988         struct inodedep *inodedep;
 989         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 990         int firsttry;
 991
 992 #ifdef DEBUG
 993         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 994                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 995 #endif
 996         firsttry = 1;
 997         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 998 top:
 999         *inodedeppp = inodedep_find(inodedephd, fs, inum);
1000         if (*inodedeppp)
1001                 return (1);
1002         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
1003                 return (0);
1004         /*
1005          * If we are over our limit, try to improve the situation.
1006          */
1007         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
1008             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
1009             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
1010                 firsttry = 0;
1011                 goto top;
1012         }
1013         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
1014                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1015                 goto top;
1016         }
1017         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1018                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1019         if (inodedep_find(inodedephd, fs, inum)) {
1020                 kprintf("inodedep_lookup: blocking race avoided\n");
1021                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1022                 sema_release(&inodedep_in_progress);
1023                 kfree(inodedep, M_INODEDEP);
1024                 goto top;
1025         }
1026         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1027         inodedep->id_fs = fs;
1028         inodedep->id_ino = inum;
1029         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1030         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1031         inodedep->id_savedino = NULL;
1032         inodedep->id_savedsize = -1;
1033         inodedep->id_buf = NULL;
1034         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1035         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1036         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1037         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1038         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1039         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1040         num_inodedep += 1;
1041         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1042         sema_release(&inodedep_in_progress);
1043         *inodedeppp = inodedep;
1044         return (0);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Structures and routines associated with newblk caching.
1049  */
1050 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1051 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1052 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1053         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1054 static struct sema newblk_in_progress;
1055
1056 /*
1057  * Helper routine for newblk_lookup()
1058  */
1059 static __inline
1060 struct newblk *
1061 newblk_find(struct newblk_hashhead *newblkhd, struct fs *fs,
1062             ufs_daddr_t newblkno)
1063 {
1064         struct newblk *newblk;
1065
1066         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash) {
1067                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1068                         return (newblk);
1069         }
1070         return(NULL);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1075  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1076  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1077  */
1078 static int
1079 newblk_lookup(struct fs *fs, ufs_daddr_t newblkno, int flags,
1080               struct newblk **newblkpp)
1081 {
1082         struct newblk *newblk;
1083         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1084
1085         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1086 top:
1087         *newblkpp = newblk_find(newblkhd, fs, newblkno);
1088         if (*newblkpp)
1089                 return(1);
1090         if ((flags & DEPALLOC) == 0)
1091                 return (0);
1092         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1093                 goto top;
1094         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1095                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1096
1097         if (newblk_find(newblkhd, fs, newblkno)) {
1098                 kprintf("newblk_lookup: blocking race avoided\n");
1099                 sema_release(&pagedep_in_progress);
1100                 kfree(newblk, M_NEWBLK);
1101                 goto top;
1102         }
1103         newblk->nb_state = 0;
1104         newblk->nb_fs = fs;
1105         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1106         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1107         sema_release(&newblk_in_progress);
1108         *newblkpp = newblk;
1109         return (0);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Executed during filesystem system initialization before
1114  * mounting any filesystems.
1115  */
1116 void
1117 softdep_initialize(void)
1118 {
1119         callout_init(&handle);
1120
1121         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1122         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1123         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1124                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1125         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1126             &pagedep_hash);
1127         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1128         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1129         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1130         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1131         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1132         add_bio_ops(&softdep_bioops);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1137  * filesystem wishes to use it.
1138  */
1139 int
1140 softdep_mount(struct vnode *devvp, struct mount *mp, struct fs *fs)
1141 {
1142         struct csum cstotal;
1143         struct cg *cgp;
1144         struct buf *bp;
1145         int error, cyl;
1146
1147         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1148         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1149         mp->mnt_bioops = &softdep_bioops;
1150         /*
1151          * When doing soft updates, the counters in the
1152          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1153          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1154          */
1155         if (fs->fs_clean != 0)
1156                 return (0);
1157         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1158         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1159                 if ((error = bread(devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cyl)),
1160                                    fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1161                         brelse(bp);
1162                         return (error);
1163                 }
1164                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1165                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1166                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1167                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1168                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1169                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1170                 brelse(bp);
1171         }
1172 #ifdef DEBUG
1173         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1174                 kprintf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1175 #endif
1176         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1177         return (0);
1178 }
1179
1180 /*
1181  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1182  *
1183  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1184  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1185  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1186  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1187  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1188  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1189  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1190  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1191  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1192  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1193  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1194  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1195  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1196  * allocation.
1197  *
1198  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1199  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1200  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1201  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1202  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1203  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1204  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1205  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1206  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1207  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1208  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1209  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1210  */
1211
1212 /*
1213  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1214  *
1215  * Parameters:
1216  *      bp:             buffer for cylgroup block with inode map
1217  *      ip:             inode related to allocation
1218  *      newinum:        new inode number being allocated
1219  */
1220 void
1221 softdep_setup_inomapdep(struct buf *bp, struct inode *ip, ino_t newinum)
1222 {
1223         struct inodedep *inodedep;
1224         struct bmsafemap *bmsafemap;
1225
1226         /*
1227          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1228          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1229          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1230          * the cylinder group map from which it was allocated.
1231          */
1232         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1233         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1234                 FREE_LOCK(&lk);
1235                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1236         }
1237         inodedep->id_buf = bp;
1238         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1239         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1240         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1241         FREE_LOCK(&lk);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Called just after updating the cylinder group block to
1246  * allocate block or fragment.
1247  *
1248  * Parameters:
1249  *      bp:             buffer for cylgroup block with block map
1250  *      fs:             filesystem doing allocation
1251  *      newblkno:       number of newly allocated block
1252  */
1253 void
1254 softdep_setup_blkmapdep(struct buf *bp, struct fs *fs,
1255                         ufs_daddr_t newblkno)
1256 {
1257         struct newblk *newblk;
1258         struct bmsafemap *bmsafemap;
1259
1260         /*
1261          * Create a dependency for the newly allocated block.
1262          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1263          * the cylinder group map from which it was allocated.
1264          */
1265         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1266                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1267         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1268         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1269         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1270         FREE_LOCK(&lk);
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1275  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1276  * this routine is called and this routine must be called with
1277  * splbio interrupts blocked.
1278  */
1279 static struct bmsafemap *
1280 bmsafemap_lookup(struct buf *bp)
1281 {
1282         struct bmsafemap *bmsafemap;
1283         struct worklist *wk;
1284
1285 #ifdef DEBUG
1286         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1287                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1288 #endif
1289         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1290                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1291                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1292         }
1293         FREE_LOCK(&lk);
1294         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1295                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1296         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1297         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1298         bmsafemap->sm_buf = bp;
1299         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1300         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1301         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1302         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1303         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1304         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &bmsafemap->sm_list);
1305         return (bmsafemap);
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Direct block allocation dependencies.
1310  *
1311  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1312  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1313  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1314  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1315  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1316  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1317  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1318  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1319  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1320  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1321  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1322  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1323  * procedures described later.
1324  *
1325  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1326  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1327  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1328  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1329  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1330  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1331  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1332  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1333  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1334  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1335  * unreferenced fragments.
1336  *
1337  * Parameters:
1338  *      ip:             inode to which block is being added
1339  *      lbn:            block pointer within inode
1340  *      newblkno:       disk block number being added
1341  *      oldblkno:       previous block number, 0 unless frag
1342  *      newsize:        size of new block
1343  *      oldsize:        size of new block
1344  *      bp:             bp for allocated block
1345  */
1346 void
1347 softdep_setup_allocdirect(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn, ufs_daddr_t newblkno,
1348                           ufs_daddr_t oldblkno, long newsize, long oldsize,
1349                           struct buf *bp)
1350 {
1351         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1352         struct allocdirectlst *adphead;
1353         struct bmsafemap *bmsafemap;
1354         struct inodedep *inodedep;
1355         struct pagedep *pagedep;
1356         struct newblk *newblk;
1357
1358         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1359                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1360         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1361         adp->ad_lbn = lbn;
1362         adp->ad_newblkno = newblkno;
1363         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1364         adp->ad_newsize = newsize;
1365         adp->ad_oldsize = oldsize;
1366         adp->ad_state = ATTACHED;
1367         if (newblkno == oldblkno)
1368                 adp->ad_freefrag = NULL;
1369         else
1370                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1371
1372         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1373                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1374
1375         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1376         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1377         adp->ad_inodedep = inodedep;
1378
1379         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1380                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1381                 adp->ad_buf = NULL;
1382         } else {
1383                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1384                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1385                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1386                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1387         }
1388         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1389         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1390
1391         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &adp->ad_list);
1392         if (lbn >= NDADDR) {
1393                 /* allocating an indirect block */
1394                 if (oldblkno != 0) {
1395                         FREE_LOCK(&lk);
1396                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1397                 }
1398         } else {
1399                 /*
1400                  * Allocating a direct block.
1401                  *
1402                  * If we are allocating a directory block, then we must
1403                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1404                  * deletions.
1405                  */
1406                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1407                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0) {
1408                         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
1409                 }
1410         }
1411         /*
1412          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1413          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1414          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1415          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1416          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1417          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1418          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1419          * special case by checking against the last allocdirect in the
1420          * list before laboriously traversing the list looking for the
1421          * insertion point.
1422          */
1423         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1424         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1425         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1426                 /* insert at end of list */
1427                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1428                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1429                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1430                 FREE_LOCK(&lk);
1431                 return;
1432         }
1433         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1434                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1435                         break;
1436         }
1437         if (oldadp == NULL) {
1438                 FREE_LOCK(&lk);
1439                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1440         }
1441         /* insert in middle of list */
1442         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1443         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1444                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1445         FREE_LOCK(&lk);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1450  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1451  *
1452  * Parameters:
1453  *      adphead:        head of list holding allocdirects
1454  *      newadp:         allocdirect being added
1455  *      oldadp:         existing allocdirect being checked
1456  */
1457 static void
1458 allocdirect_merge(struct allocdirectlst *adphead,
1459                   struct allocdirect *newadp,
1460                   struct allocdirect *oldadp)
1461 {
1462         struct freefrag *freefrag;
1463
1464 #ifdef DEBUG
1465         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1466                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1467 #endif
1468         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1469             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1470             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1471                 FREE_LOCK(&lk);
1472                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1473                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1474                     NDADDR);
1475         }
1476         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1477         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1478         /*
1479          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1480          * previously had a block allocated, then the new dependency
1481          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1482          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1483          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1484          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1485          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1486          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1487          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1488          * arises when the new block is an extension of the old block.
1489          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1490          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1491          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1492          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1493          */
1494         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1495                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1496                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1497                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1498         }
1499         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1504  */
1505 static struct freefrag *
1506 newfreefrag(struct inode *ip, ufs_daddr_t blkno, long size)
1507 {
1508         struct freefrag *freefrag;
1509         struct fs *fs;
1510
1511         if (blkno == 0)
1512                 return (NULL);
1513         fs = ip->i_fs;
1514         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1515                 panic("newfreefrag: frag size");
1516         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1517                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1518         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1519         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1520         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1521         freefrag->ff_fs = fs;
1522         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1523         freefrag->ff_blkno = blkno;
1524         freefrag->ff_fragsize = size;
1525         return (freefrag);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1530  * file block allocation.
1531  */
1532 static void
1533 handle_workitem_freefrag(struct freefrag *freefrag)
1534 {
1535         struct inode tip;
1536
1537         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1538         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1539         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1540         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1541         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1542         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1543         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Indirect block allocation dependencies.
1548  *
1549  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1550  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1551  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1552  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1553  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1554  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1555  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1556  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1557  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1558  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1559  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1560  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1561  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1562  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1563  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1564  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1565  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1566  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1567  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1568  * pages and file metadata blocks.
1569  */
1570
1571 /*
1572  * Allocate a new allocindir structure.
1573  *
1574  * Parameters:
1575  *      ip:             inode for file being extended
1576  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1577  *      newblkno:       disk block number being added
1578  *      oldblkno:       previous block number, 0 if none
1579  */
1580 static struct allocindir *
1581 newallocindir(struct inode *ip, int ptrno, ufs_daddr_t newblkno,
1582               ufs_daddr_t oldblkno)
1583 {
1584         struct allocindir *aip;
1585
1586         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1587                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1588         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1589         aip->ai_state = ATTACHED;
1590         aip->ai_offset = ptrno;
1591         aip->ai_newblkno = newblkno;
1592         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1593         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1594         return (aip);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Called just before setting an indirect block pointer
1599  * to a newly allocated file page.
1600  *
1601  * Parameters:
1602  *      ip:             inode for file being extended
1603  *      lbn:            allocated block number within file
1604  *      bp:             buffer with indirect blk referencing page
1605  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1606  *      newblkno:       disk block number being added
1607  *      oldblkno:       previous block number, 0 if none
1608  *      nbp:            buffer holding allocated page
1609  */
1610 void
1611 softdep_setup_allocindir_page(struct inode *ip, ufs_lbn_t lbn,
1612                               struct buf *bp, int ptrno,
1613                               ufs_daddr_t newblkno, ufs_daddr_t oldblkno,
1614                               struct buf *nbp)
1615 {
1616         struct allocindir *aip;
1617         struct pagedep *pagedep;
1618
1619         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1620         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1621         /*
1622          * If we are allocating a directory page, then we must
1623          * allocate an associated pagedep to track additions and
1624          * deletions.
1625          */
1626         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1627             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1628                 WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &pagedep->pd_list);
1629         WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &aip->ai_list);
1630         FREE_LOCK(&lk);
1631         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1636  * newly allocated indirect block.
1637  * Parameters:
1638  *      nbp:            newly allocated indirect block
1639  *      ip:             inode for file being extended
1640  *      bp:             indirect block referencing allocated block
1641  *      ptrno:          offset of pointer in indirect block
1642  *      newblkno:       disk block number being added
1643  */
1644 void
1645 softdep_setup_allocindir_meta(struct buf *nbp, struct inode *ip,
1646                               struct buf *bp, int ptrno,
1647                               ufs_daddr_t newblkno)
1648 {
1649         struct allocindir *aip;
1650
1651         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1652         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1653         WORKLIST_INSERT_BP(nbp, &aip->ai_list);
1654         FREE_LOCK(&lk);
1655         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1660  * by one of the two routines above.
1661  *
1662  * Parameters:
1663  *      bp:     in-memory copy of the indirect block
1664  *      ip:     inode for file being extended
1665  *      aip:    allocindir allocated by the above routines
1666  */
1667 static void
1668 setup_allocindir_phase2(struct buf *bp, struct inode *ip,
1669                         struct allocindir *aip)
1670 {
1671         struct worklist *wk;
1672         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1673         struct bmsafemap *bmsafemap;
1674         struct allocindir *oldaip;
1675         struct freefrag *freefrag;
1676         struct newblk *newblk;
1677
1678         if (bp->b_loffset >= 0)
1679                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1680         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1681                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1682                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1683                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1684                                 continue;
1685                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1686                         break;
1687                 }
1688                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1689                         indirdep = newindirdep;
1690                         WORKLIST_INSERT_BP(bp, &indirdep->ir_list);
1691                         newindirdep = NULL;
1692                 }
1693                 FREE_LOCK(&lk);
1694                 if (indirdep) {
1695                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1696                             &newblk) == 0)
1697                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1698                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1699                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1700                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1701                                 aip->ai_buf = NULL;
1702                         } else {
1703                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1704                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1705                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1706                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1707                                     aip, ai_deps);
1708                         }
1709                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1710                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1711                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1712                         /*
1713                          * Check to see if there is an existing dependency
1714                          * for this block. If there is, merge the old
1715                          * dependency into the new one.
1716                          */
1717                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1718                                 oldaip = NULL;
1719                         else
1720
1721                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1722                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1723                                                 break;
1724                         if (oldaip != NULL) {
1725                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1726                                         FREE_LOCK(&lk);
1727                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1728                                 }
1729                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1730                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1731                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1732                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1733                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1734                         }
1735                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1736                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1737                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1738                         FREE_LOCK(&lk);
1739                 }
1740                 if (newindirdep) {
1741                         /*
1742                          * Avoid any possibility of data corruption by
1743                          * ensuring that our old version is thrown away.
1744                          */
1745                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1746                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1747                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1748                 }
1749                 if (indirdep)
1750                         break;
1751                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1752                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1753                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1754                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1755                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1756                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1757                 if (bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
1758                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_bio1.bio_offset,
1759                                  &bp->b_bio2.bio_offset, NULL, NULL,
1760                                  BUF_CMD_WRITE);
1761                 }
1762                 KKASSERT(bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET);
1763                 newindirdep->ir_savebp = getblk(ip->i_devvp,
1764                                                 bp->b_bio2.bio_offset,
1765                                                 bp->b_bcount, 0, 0);
1766                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1767                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1768         }
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Block de-allocation dependencies.
1773  *
1774  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1775  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1776  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1777  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1778  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1779  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1780  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1781  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1782  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1783  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1784  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1785  * write approach.
1786  *
1787  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1788  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1789  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1790  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1791  * used to transfer a part of this information to the procedure
1792  * that eventually de-allocates the blocks.
1793  *
1794  * This routine should be called from the routine that shortens
1795  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1796  * are modified. It will save the block pointer information for
1797  * later release and zero the inode so that the calling routine
1798  * can release it.
1799  */
1800 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1801         struct fs *fs;
1802         struct inode *ip;
1803 };
1804
1805 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1806
1807 /*
1808  * Parameters:
1809  *      ip:     The inode whose length is to be reduced
1810  *      length: The new length for the file
1811  */
1812 void
1813 softdep_setup_freeblocks(struct inode *ip, off_t length)
1814 {
1815         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1816         struct freeblks *freeblks;
1817         struct inodedep *inodedep;
1818         struct allocdirect *adp;
1819         struct vnode *vp;
1820         struct buf *bp;
1821         struct fs *fs;
1822         int i, error, delay;
1823         int count;
1824
1825         fs = ip->i_fs;
1826         if (length != 0)
1827                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1828         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1829                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1830         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1831         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1832         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1833         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1834         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1835         freeblks->fb_fs = fs;
1836         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1837         freeblks->fb_newsize = length;
1838         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1839         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1840                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1841                 ip->i_db[i] = 0;
1842         }
1843         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1844                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1845                 ip->i_ib[i] = 0;
1846         }
1847         ip->i_blocks = 0;
1848         ip->i_size = 0;
1849         /*
1850          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1851          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1852          * the buffer can be safely released.
1853          */
1854         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1855                             fsbtodoff(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1856             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1857                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1858         *((struct ufs1_dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1859             ip->i_din;
1860         /*
1861          * Find and eliminate any inode dependencies.
1862          */
1863         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1864         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1865         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1866                 FREE_LOCK(&lk);
1867                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1868         }
1869         /*
1870          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1871          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1872          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1873          * has never been written to disk, so we can process the
1874          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1875          */
1876         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1877         if (delay)
1878                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1879         /*
1880          * Because the file length has been truncated to zero, any
1881          * pending block allocation dependency structures associated
1882          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1883          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1884          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1885          */
1886         merge_inode_lists(inodedep);
1887         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1888                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1889         FREE_LOCK(&lk);
1890         bdwrite(bp);
1891         /*
1892          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1893          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1894          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1895          * any dependencies.
1896          */
1897         vp = ITOV(ip);
1898         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1899         drain_output(vp, 1);
1900
1901         info.fs = fs;
1902         info.ip = ip;
1903         do {
1904                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1905                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1906         } while (count != 0);
1907         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1908                 (void)free_inodedep(inodedep);
1909
1910         if (delay) {
1911                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1912                 /*
1913                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1914                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1915                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1916                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1917                  * the request here than in the !delay case.
1918                  */
1919                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1920                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1921         }
1922
1923         FREE_LOCK(&lk);
1924         /*
1925          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1926          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1927          * the dependencies.
1928          */
1929         if (!delay)
1930                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1931 }
1932
1933 static int
1934 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1935 {
1936         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1937         struct inodedep *inodedep;
1938
1939         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1940                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1941                 return(-1);
1942         }
1943         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1944                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1945                 BUF_UNLOCK(bp);
1946                 return(-1);
1947         }
1948         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1949         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1950         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1951         FREE_LOCK(&lk);
1952         brelse(bp);
1953         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1954         return(1);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1959  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1960  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1961  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1962  * associated with related dependencies do not occur.
1963  */
1964 static void
1965 deallocate_dependencies(struct buf *bp, struct inodedep *inodedep)
1966 {
1967         struct worklist *wk;
1968         struct indirdep *indirdep;
1969         struct allocindir *aip;
1970         struct pagedep *pagedep;
1971         struct dirrem *dirrem;
1972         struct diradd *dap;
1973         int i;
1974
1975         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1976                 switch (wk->wk_type) {
1977
1978                 case D_INDIRDEP:
1979                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1980                         /*
1981                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1982                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1983                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1984                          * cache until they are freed. Note that they will
1985                          * only be able to be found by their physical address
1986                          * since the inode mapping the logical address will
1987                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1988                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1989                          * the physical address so it could be used for this
1990                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1991                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1992                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1993                          *
1994                          * NOTE: ir_savebp is relative to the block device
1995                          * so b_bio1 contains the device block number.
1996                          */
1997                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1998                                 FREE_LOCK(&lk);
1999                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
2000                         }
2001                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
2002                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
2003                                 free_allocindir(aip, inodedep);
2004                         if (bp->b_bio1.bio_offset >= 0 ||
2005                             bp->b_bio2.bio_offset != indirdep->ir_savebp->b_bio1.bio_offset) {
2006                                 FREE_LOCK(&lk);
2007                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
2008                         }
2009                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
2010                             bp->b_bcount);
2011                         WORKLIST_REMOVE(wk);
2012                         WORKLIST_INSERT_BP(indirdep->ir_savebp, wk);
2013                         continue;
2014
2015                 case D_PAGEDEP:
2016                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
2017                         /*
2018                          * None of the directory additions will ever be
2019                          * visible, so they can simply be tossed.
2020                          */
2021                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
2022                                 while ((dap =
2023                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
2024                                         free_diradd(dap);
2025                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
2026                                 free_diradd(dap);
2027                         /*
2028                          * Copy any directory remove dependencies to the list
2029                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
2030                          * If the inode has already been written, then they
2031                          * can be dumped directly onto the work list.
2032                          */
2033                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
2034                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
2035                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2036                                 if (inodedep == NULL ||
2037                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
2038                                      ALLCOMPLETE)
2039                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2040                                 else
2041                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2042                                             &dirrem->dm_list);
2043                         }
2044                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
2045                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
2046                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
2047                         continue;
2048
2049                 case D_ALLOCINDIR:
2050                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
2051                         continue;
2052
2053                 case D_ALLOCDIRECT:
2054                 case D_INODEDEP:
2055                         FREE_LOCK(&lk);
2056                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
2057                             TYPENAME(wk->wk_type));
2058                         /* NOTREACHED */
2059
2060                 default:
2061                         FREE_LOCK(&lk);
2062                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
2063                             TYPENAME(wk->wk_type));
2064                         /* NOTREACHED */
2065                 }
2066         }
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
2071  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2072  */
2073 static void
2074 free_allocdirect(struct allocdirectlst *adphead,
2075                  struct allocdirect *adp, int delay)
2076 {
2077
2078 #ifdef DEBUG
2079         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2080                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2081 #endif
2082         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2083                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2084         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2085         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2086                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2087         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2088                 if (delay)
2089                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2090                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2091                 else
2092                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2093         }
2094         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2099  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2100  */
2101 void
2102 softdep_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
2103 {
2104         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2105         struct inodedep *inodedep;
2106         struct freefile *freefile;
2107
2108         /*
2109          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2110          */
2111         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2112                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2113         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2114         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2115         freefile->fx_mode = mode;
2116         freefile->fx_oldinum = ino;
2117         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2118         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2119
2120         /*
2121          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2122          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2123          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2124          * case we can free the file immediately.
2125          */
2126         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2127         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2128             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2129                 FREE_LOCK(&lk);
2130                 handle_workitem_freefile(freefile);
2131                 return;
2132         }
2133         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2134         FREE_LOCK(&lk);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2139  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2140  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2141  *
2142  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2143  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2144  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2145  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2146  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2147  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2148  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2149  * lived files, this change will usually result in removing all the
2150  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2151  */
2152 static int
2153 check_inode_unwritten(struct inodedep *inodedep)
2154 {
2155
2156         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2157             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2158             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2159             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2160             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2161             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2162             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2163                 return (0);
2164
2165         /*
2166          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2167          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2168          */
2169         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2170             inodedep->id_savedino == NULL)
2171                 return(0);
2172
2173         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2174         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2175         inodedep->id_buf = NULL;
2176         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2177                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2178         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2179                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2180                 inodedep->id_savedino = NULL;
2181         }
2182         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2183                 FREE_LOCK(&lk);
2184                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2185         }
2186         return (1);
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2191  */
2192 static int
2193 free_inodedep(struct inodedep *inodedep)
2194 {
2195
2196         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2197             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2198             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2199             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2200             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2201             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2202             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2203             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2204                 return (0);
2205         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2206         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2207         num_inodedep -= 1;
2208         return (1);
2209 }
2210
2211 /*
2212  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2213  * The workitem is added to the pending list after the updated
2214  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2215  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2216  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2217  * performed in this function.
2218  */
2219 static void
2220 handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *freeblks)
2221 {
2222         struct inode tip;
2223         ufs_daddr_t bn;
2224         struct fs *fs;
2225         int i, level, bsize;
2226         long nblocks, blocksreleased = 0;
2227         int error, allerror = 0;
2228         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2229
2230         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2231         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2232         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2233         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2234         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2235         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2236         fs = freeblks->fb_fs;
2237         tmpval = 1;
2238         baselbns[0] = NDADDR;
2239         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2240                 tmpval *= NINDIR(fs);
2241                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2242         }
2243         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2244         blocksreleased = 0;
2245         /*
2246          * Indirect blocks first.
2247          */
2248         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2249                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2250                         continue;
2251                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodoff(fs, bn), level,
2252                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2253                         allerror = error;
2254                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2255                 blocksreleased += nblocks;
2256         }
2257         /*
2258          * All direct blocks or frags.
2259          */
2260         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2261                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2262                         continue;
2263                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2264                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2265                 blocksreleased += btodb(bsize);
2266         }
2267
2268 #ifdef DIAGNOSTIC
2269         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2270                 kprintf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2271         if (allerror)
2272                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2273 #endif /* DIAGNOSTIC */
2274         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2275 }
2276
2277 /*
2278  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2279  * block at doffset. If level is greater than SINGLE, the block is an
2280  * indirect block and recursive calls to indirtrunc must be used to
2281  * cleanse other indirect blocks.
2282  */
2283 static int
2284 indir_trunc(struct inode *ip, off_t doffset, int level, ufs_lbn_t lbn,
2285             long *countp)
2286 {
2287         struct buf *bp;
2288         ufs_daddr_t *bap;
2289         ufs_daddr_t nb;
2290         struct fs *fs;
2291         struct worklist *wk;
2292         struct indirdep *indirdep;
2293         int i, lbnadd, nblocks;
2294         int error, allerror = 0;
2295
2296         fs = ip->i_fs;
2297         lbnadd = 1;
2298         for (i = level; i > 0; i--)
2299                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2300         /*
2301          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2302          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2303          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2304          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2305          * have to use the on-disk address and the block device for the
2306          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2307          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2308          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2309          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2310          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2311          */
2312         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2313         if ((bp = findblk(ip->i_devvp, doffset)) != NULL &&
2314             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2315                 /*
2316                  * bp must be ir_savebp, which is held locked for our use.
2317                  */
2318                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2319                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2320                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2321                         FREE_LOCK(&lk);
2322                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2323                 }
2324                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2325                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2326                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2327                         FREE_LOCK(&lk);
2328                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2329                 }
2330                 FREE_LOCK(&lk);
2331         } else {
2332                 FREE_LOCK(&lk);
2333                 error = bread(ip->i_devvp, doffset, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2334                 if (error)
2335                         return (error);
2336         }
2337         /*
2338          * Recursively free indirect blocks.
2339          */
2340         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2341         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2342         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2343                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2344                         continue;
2345                 if (level != 0) {
2346                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodoff(fs, nb),
2347                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2348                                 allerror = error;
2349                 }
2350                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2351                 *countp += nblocks;
2352         }
2353         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2354         brelse(bp);
2355         return (allerror);
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Free an allocindir.
2360  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2361  */
2362 static void
2363 free_allocindir(struct allocindir *aip, struct inodedep *inodedep)
2364 {
2365         struct freefrag *freefrag;
2366
2367 #ifdef DEBUG
2368         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2369                 panic("free_allocindir: lock not held");
2370 #endif
2371         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2372                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2373         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2374                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2375         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2376         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2377                 if (inodedep == NULL)
2378                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2379                 else
2380                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2381                             &freefrag->ff_list);
2382         }
2383         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Directory entry addition dependencies.
2388  *
2389  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2390  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2391  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2392  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2393  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2394  * simply of the inode number.
2395  *
2396  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2397  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2398  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2399  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2400  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2401  * the new offsets.
2402  */
2403
2404 /*
2405  * This routine is called after the in-memory inode's link
2406  * count has been incremented, but before the directory entry's
2407  * pointer to the inode has been set.
2408  *
2409  * Parameters:
2410  *      bp:             buffer containing directory block
2411  *      dp:             inode for directory
2412  *      diroffset:      offset of new entry in directory
2413  *      newinum:        inode referenced by new directory entry
2414  *      newdirbp:       non-NULL => contents of new mkdir
2415  */
2416 void
2417 softdep_setup_directory_add(struct buf *bp, struct inode *dp, off_t diroffset,
2418                             ino_t newinum, struct buf *newdirbp)
2419 {
2420         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2421         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2422         struct fs *fs;
2423         struct diradd *dap;
2424         struct pagedep *pagedep;
2425         struct inodedep *inodedep;
2426         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2427
2428         /*
2429          * Whiteouts have no dependencies.
2430          */
2431         if (newinum == WINO) {
2432                 if (newdirbp != NULL)
2433                         bdwrite(newdirbp);
2434                 return;
2435         }
2436
2437         fs = dp->i_fs;
2438         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2439         offset = blkoff(fs, diroffset);
2440         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2441             M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2442         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2443         dap->da_offset = offset;
2444         dap->da_newinum = newinum;
2445         dap->da_state = ATTACHED;
2446         if (newdirbp == NULL) {
2447                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2448                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2449         } else {
2450                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2451                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2452                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2453                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2454                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2455                 mkdir1->md_diradd = dap;
2456                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2457                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2458                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2459                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2460                 mkdir2->md_diradd = dap;
2461                 /*
2462                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2463                  */
2464                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2465                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2466                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2467                 WORKLIST_INSERT_BP(newdirbp, &mkdir1->md_list);
2468                 FREE_LOCK(&lk);
2469                 bdwrite(newdirbp);
2470                 /*
2471                  * Dependency on link count increase for parent directory
2472                  */
2473                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2474                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2475                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2476                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2477                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2478                 } else {
2479                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2480                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2481                 }
2482         }
2483         /*
2484          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2485          */
2486         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2487                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2488         dap->da_pagedep = pagedep;
2489         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2490             da_pdlist);
2491         /*
2492          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2493          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2494          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2495          */
2496         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2497         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2498                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2499         else
2500                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2501         FREE_LOCK(&lk);
2502 }
2503
2504 /*
2505  * This procedure is called to change the offset of a directory
2506  * entry when compacting a directory block which must be owned
2507  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2508  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2509  * occur while the move is in progress.
2510  *
2511  * Parameters:
2512  *      dp:     inode for directory
2513  *      base:           address of dp->i_offset
2514  *      oldloc:         address of old directory location
2515  *      newloc:         address of new directory location
2516  *      entrysize:      size of directory entry
2517  */
2518 void
2519 softdep_change_directoryentry_offset(struct inode *dp, caddr_t base,
2520                                      caddr_t oldloc, caddr_t newloc,
2521                                      int entrysize)
2522 {
2523         int offset, oldoffset, newoffset;
2524         struct pagedep *pagedep;
2525         struct diradd *dap;
2526         ufs_lbn_t lbn;
2527
2528         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2529         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2530         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2531         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2532                 goto done;
2533         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2534         newoffset = offset + (newloc - base);
2535
2536         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2537                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2538                         continue;
2539                 dap->da_offset = newoffset;
2540                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2541                         break;
2542                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2543                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2544                     dap, da_pdlist);
2545                 break;
2546         }
2547         if (dap == NULL) {
2548
2549                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2550                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2551                                 dap->da_offset = newoffset;
2552                                 break;
2553                         }
2554                 }
2555         }
2556 done:
2557         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2558         FREE_LOCK(&lk);
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2563  * with splbio interrupts blocked.
2564  */
2565 static void
2566 free_diradd(struct diradd *dap)
2567 {
2568         struct dirrem *dirrem;
2569         struct pagedep *pagedep;
2570         struct inodedep *inodedep;
2571         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2572
2573 #ifdef DEBUG
2574         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2575                 panic("free_diradd: lock not held");
2576 #endif
2577         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2578         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2579         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2580                 pagedep = dap->da_pagedep;
2581         } else {
2582                 dirrem = dap->da_previous;
2583                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2584                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2585                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2586         }
2587         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2588             0, &inodedep) != 0)
2589                 (void) free_inodedep(inodedep);
2590         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2591                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2592                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2593                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2594                                 continue;
2595                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2596                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2597                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2598                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2599                 }
2600                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2601                         FREE_LOCK(&lk);
2602                         panic("free_diradd: unfound ref");
2603                 }
2604         }
2605         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * Directory entry removal dependencies.
2610  *
2611  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2612  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2613  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2614  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2615  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2616  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2617  */
2618
2619 /*
2620  * This routine should be called immediately after removing
2621  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2622  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2623  * code will do this task when it is safe.
2624  *
2625  * Parameters:
2626  *      bp:             buffer containing directory block
2627  *      dp:             inode for the directory being modified
2628  *      ip:             inode for directory entry being removed
2629  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2630  */
2631 void
2632 softdep_setup_remove(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2633                      int isrmdir)
2634 {
2635         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2636
2637         /*
2638          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2639          */
2640         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2641
2642         /*
2643          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2644          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2645          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2646          * set then we have deleted an entry that never made it to
2647          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2648          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2649          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2650          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2651          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2652          */
2653         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2654                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2655                     dm_next);
2656                 FREE_LOCK(&lk);
2657         } else {
2658                 if (prevdirrem != NULL)
2659                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2660                             prevdirrem, dm_next);
2661                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2662                 FREE_LOCK(&lk);
2663                 handle_workitem_remove(dirrem);
2664         }
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2669  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2670  */
2671 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2672
2673 /*
2674  * Parameters:
2675  *      bp:             buffer containing directory block
2676  *      dp:             inode for the directory being modified
2677  *      ip:             inode for directory entry being removed
2678  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2679  *      prevdirremp:    previously referenced inode, if any
2680  */
2681 static struct dirrem *
2682 newdirrem(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2683           int isrmdir, struct dirrem **prevdirremp)
2684 {
2685         int offset;
2686         ufs_lbn_t lbn;
2687         struct diradd *dap;
2688         struct dirrem *dirrem;
2689         struct pagedep *pagedep;
2690
2691         /*
2692          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2693          */
2694         if (ip == NULL)
2695                 panic("newdirrem: whiteout");
2696         /*
2697          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2698          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2699          * the number of freefile and freeblks structures.
2700          */
2701         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2702                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2703         num_dirrem += 1;
2704         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2705                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2706         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2707         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2708         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2709         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2710         *prevdirremp = NULL;
2711
2712         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2713         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2714         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2715         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2716                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2717         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2718         /*
2719          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2720          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2721          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2722          * list and the pd_pendinghd list.
2723          */
2724
2725         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2726                 if (dap->da_offset == offset)
2727                         break;
2728         if (dap == NULL) {
2729
2730                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2731                         if (dap->da_offset == offset)
2732                                 break;
2733                 if (dap == NULL)
2734                         return (dirrem);
2735         }
2736         /*
2737          * Must be ATTACHED at this point.
2738          */
2739         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2740                 FREE_LOCK(&lk);
2741                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2742         }
2743         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2744                 FREE_LOCK(&lk);
2745                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2746                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2747         }
2748         /*
2749          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2750          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2751          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2752          */
2753         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2754                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2755                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2756                 dap->da_pagedep = pagedep;
2757         }
2758         /*
2759          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2760          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2761          */
2762         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2763         free_diradd(dap);
2764         return (dirrem);
2765 }
2766
2767 /*
2768  * Directory entry change dependencies.
2769  *
2770  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2771  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2772  * are identical to the description of adding a new entry above except
2773  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2774  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2775  * in the removal routine above.
2776  */
2777
2778 /*
2779  * This routine should be called immediately after changing
2780  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2781  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2782  * code will perform this task when it is safe.
2783  *
2784  * Parameters:
2785  *      bp:             buffer containing directory block
2786  *      dp:             inode for the directory being modified
2787  *      ip:             inode for directory entry being removed
2788  *      newinum:        new inode number for changed entry
2789  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2790  */
2791 void
2792 softdep_setup_directory_change(struct buf *bp, struct inode *dp,
2793                                struct inode *ip, ino_t newinum,
2794                                int isrmdir)
2795 {
2796         int offset;
2797         struct diradd *dap = NULL;
2798         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2799         struct pagedep *pagedep;
2800         struct inodedep *inodedep;
2801
2802         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2803
2804         /*
2805          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2806          */
2807         if (newinum != WINO) {
2808                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2809                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2810                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2811                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2812                 dap->da_offset = offset;
2813                 dap->da_newinum = newinum;
2814         }
2815
2816         /*
2817          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2818          */
2819         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2820         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2821         /*
2822          * The possible values for isrmdir:
2823          *      0 - non-directory file rename
2824          *      1 - directory rename within same directory
2825          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2826          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2827          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2828          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2829          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2830          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2831          * followup dirrem.
2832          */
2833         if (isrmdir > 1)
2834                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2835
2836         /*
2837          * Whiteouts have no additional dependencies,
2838          * so just put the dirrem on the correct list.
2839          */
2840         if (newinum == WINO) {
2841                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2842                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2843                             dm_next);
2844                 } else {
2845                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2846                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2847                 }
2848                 FREE_LOCK(&lk);
2849                 return;
2850         }
2851
2852         /*
2853          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2854          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2855          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2856          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2857          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2858          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2859          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2860          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2861          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2862          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2863          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2864          */
2865         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2866                 dap->da_previous = dirrem;
2867         } else {
2868                 if (prevdirrem != NULL) {
2869                         dap->da_previous = prevdirrem;
2870                 } else {
2871                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2872                         dap->da_pagedep = pagedep;
2873                 }
2874                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2875                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2876         }
2877         /*
2878          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2879          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2880          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2881          */
2882         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2883             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2884                 dap->da_state |= COMPLETE;
2885                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2886                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2887         } else {
2888                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2889                     dap, da_pdlist);
2890                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2891         }
2892         FREE_LOCK(&lk);
2893 }
2894
2895 /*
2896  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2897  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2898  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2899  * inode has been written.
2900  *
2901  * Parameters:
2902  *      ip:     the inode with the increased link count
2903  */
2904 void
2905 softdep_change_linkcnt(struct inode *ip)
2906 {
2907         struct inodedep *inodedep;
2908
2909         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2910         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2911         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2912                 FREE_LOCK(&lk);
2913                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2914         }
2915         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2916         FREE_LOCK(&lk);
2917 }
2918
2919 /*
2920  * This workitem decrements the inode's link count.
2921  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2922  */
2923 static void
2924 handle_workitem_remove(struct dirrem *dirrem)
2925 {
2926         struct inodedep *inodedep;
2927         struct vnode *vp;
2928         struct inode *ip;
2929         ino_t oldinum;
2930         int error;
2931
2932         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2933                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2934                 return;
2935         }
2936         ip = VTOI(vp);
2937         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2938         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2939                 FREE_LOCK(&lk);
2940                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2941         }
2942         /*
2943          * Normal file deletion.
2944          */
2945         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2946                 ip->i_nlink--;
2947                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2948                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2949                         FREE_LOCK(&lk);
2950                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2951                 }
2952                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2953                 FREE_LOCK(&lk);
2954                 vput(vp);
2955                 num_dirrem -= 1;
2956                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2957                 return;
2958         }
2959         /*
2960          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2961          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2962          * Next truncate the directory to length zero. When the
2963          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2964          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2965          */
2966         ip->i_nlink -= 2;
2967         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2968         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2969                 FREE_LOCK(&lk);
2970                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2971         }
2972         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2973         FREE_LOCK(&lk);
2974         if ((error = ffs_truncate(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred)) != 0)
2975                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2976         /*
2977          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2978          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2979          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2980          */
2981         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2982                 vput(vp);
2983                 num_dirrem -= 1;
2984                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2985                 return;
2986         }
2987         /*
2988          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2989          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2990          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2991          * case we can remove the file immediately.
2992          */
2993         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2994         dirrem->dm_state = 0;
2995         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2996         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2997         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2998             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2999                 FREE_LOCK(&lk);
3000                 vput(vp);
3001                 handle_workitem_remove(dirrem);
3002                 return;
3003         }
3004         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
3005         FREE_LOCK(&lk);
3006         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
3007         ffs_update(vp, 0);
3008         vput(vp);
3009 }
3010
3011 /*
3012  * Inode de-allocation dependencies.
3013  *
3014  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
3015  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
3016  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
3017  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
3018  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
3019  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
3020  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
3021  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
3022  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
3023  * following procedure.
3024  */
3025 static void
3026 handle_workitem_freefile(struct freefile *freefile)
3027 {
3028         struct vnode vp;
3029         struct inode tip;
3030         struct inodedep *idp;
3031         int error;
3032
3033 #ifdef DEBUG
3034         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3035         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
3036         FREE_LOCK(&lk);
3037         if (error)
3038                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
3039 #endif
3040         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
3041         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
3042         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
3043         vp.v_data = &tip;
3044         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
3045                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
3046         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
3047 }
3048
3049 /*
3050  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
3051  * the next element on the list.
3052  */
3053 static __inline struct worklist *
3054 markernext(struct worklist *marker)
3055 {
3056         struct worklist *next;
3057
3058         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
3059         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
3060         return next;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * checkread, checkwrite
3065  *
3066  */
3067 static  int
3068 softdep_checkread(struct buf *bp)
3069 {
3070         return(0);
3071 }
3072
3073 static  int
3074 softdep_checkwrite(struct buf *bp)
3075 {
3076         return(0);
3077 }
3078
3079 /*
3080  * Disk writes.
3081  *
3082  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
3083  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
3084  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
3085  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
3086  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
3087  * up-to-date.
3088  *
3089  * In-core inode structure reclamation.
3090  *
3091  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3092  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3093  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3094  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3095  * any increase in contention.
3096  *
3097  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3098  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3099  * while we are manipulating its associated dependencies.
3100  *
3101  * Parameters:
3102  *      bp:     structure describing disk write to occur
3103  */
3104 static void
3105 softdep_disk_io_initiation(struct buf *bp)
3106 {
3107         struct worklist *wk;
3108         struct worklist marker;
3109         struct indirdep *indirdep;
3110
3111         /*
3112          * We only care about write operations. There should never
3113          * be dependencies for reads.
3114          */
3115         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3116                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3117
3118         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3119
3120         /*
3121          * Do any necessary pre-I/O processing.
3122          */
3123         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3124                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3125
3126                 switch (wk->wk_type) {
3127
3128                 case D_PAGEDEP:
3129                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3130                         continue;
3131
3132                 case D_INODEDEP:
3133                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3134                         continue;
3135
3136                 case D_INDIRDEP:
3137                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3138                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3139                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3140                         /*
3141                          * If there are no remaining dependencies, this
3142                          * will be writing the real pointers, so the
3143                          * dependency can be freed.
3144                          */
3145                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3146                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3147                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3148                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3149                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3150                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3151                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3152                                 continue;
3153                         }
3154                         /*
3155                          * Replace up-to-date version with safe version.
3156                          */
3157                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3158                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3159                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3160                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3161                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3162                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3163                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3164                             bp->b_bcount);
3165                         FREE_LOCK(&lk);
3166                         continue;
3167
3168                 case D_MKDIR:
3169                 case D_BMSAFEMAP:
3170                 case D_ALLOCDIRECT:
3171                 case D_ALLOCINDIR:
3172                         continue;
3173
3174                 default:
3175                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3176                             TYPENAME(wk->wk_type));
3177                         /* NOTREACHED */
3178                 }
3179         }
3180 }
3181
3182 /*
3183  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3184  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3185  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3186  * manipulating its associated dependencies.
3187  */
3188 static void
3189 initiate_write_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3190 {
3191         struct diradd *dap;
3192         struct direct *ep;
3193         int i;
3194
3195         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3196                 /*
3197                  * This can only happen if there is a driver that does not
3198                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3199                  * to strategy for the incomplete buffers.
3200                  */
3201                 kprintf("initiate_write_filepage: already started\n");
3202                 return;
3203         }
3204         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3205         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3206         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3207                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3208                         ep = (struct direct *)
3209                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3210                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3211                                 FREE_LOCK(&lk);
3212                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3213                                     "initiate_write_filepage",
3214                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3215                         }
3216                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3217                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3218                         else
3219                                 ep->d_ino = 0;
3220                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3221                         dap->da_state |= UNDONE;
3222                 }
3223         }
3224         FREE_LOCK(&lk);
3225 }
3226
3227 /*
3228  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3229  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3230  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3231  * are manipulating its associated dependencies.
3232  *
3233  * Parameters:
3234  *      bp:     The inode block
3235  */
3236 static void
3237 initiate_write_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3238 {
3239         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3240         struct ufs1_dinode *dp;
3241         struct ufs1_dinode *sip;
3242         struct fs *fs;
3243         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3244         int i, deplist;
3245
3246         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3247                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3248         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3249         fs = inodedep->id_fs;
3250         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3251             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3252         /*
3253          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3254          * inode cannot be written to disk.
3255          */
3256         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3257                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3258                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3259                 MALLOC(sip, struct ufs1_dinode *,
3260                     sizeof(struct ufs1_dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3261                 inodedep->id_savedino = sip;
3262                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3263                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct ufs1_dinode));
3264                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3265                 return;
3266         }
3267         /*
3268          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3269          */
3270         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3271         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3272                 return;
3273         /*
3274          * Set the dependencies to busy.
3275          */
3276         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3277         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3278              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3279 #ifdef DIAGNOSTIC
3280                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3281                         FREE_LOCK(&lk);
3282                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3283                 }
3284                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3285                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3286                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3287                         FREE_LOCK(&lk);
3288                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3289                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3290                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3291                 }
3292                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3293                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3294                         FREE_LOCK(&lk);
3295                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3296                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3297                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3298                 }
3299                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3300                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3301                         FREE_LOCK(&lk);
3302                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3303                             adp->ad_state);
3304                 }
3305 #endif /* DIAGNOSTIC */
3306                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3307                 adp->ad_state |= UNDONE;
3308         }
3309         /*
3310          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3311          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3312          * might have fragments that were not the last block in the file
3313          * which would corrupt the filesystem.
3314          */
3315         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3316              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3317                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3318                         break;
3319                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3320                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3321                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3322                         continue;
3323                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3324                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3325 #ifdef DIAGNOSTIC
3326                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3327                                 FREE_LOCK(&lk);
3328                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3329                         }
3330 #endif /* DIAGNOSTIC */
3331                         dp->di_db[i] = 0;
3332                 }
3333                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3334 #ifdef DIAGNOSTIC
3335                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3336                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3337                                 FREE_LOCK(&lk);
3338                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3339                         }
3340 #endif /* DIAGNOSTIC */
3341                         dp->di_ib[i] = 0;
3342                 }
3343                 FREE_LOCK(&lk);
3344                 return;
3345         }
3346         /*
3347          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3348          * roll back the size to the last currently allocated block.
3349          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3350          * we already checked for fragments in the loop above.
3351          */
3352         if (lastadp != NULL &&
3353             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3354                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3355                         if (dp->di_db[i] != 0)
3356                                 break;
3357                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3358         }
3359         /*
3360          * The only dependencies are for indirect blocks.
3361          *
3362          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3363          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3364          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3365          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3366          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3367          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3368          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3369          */
3370         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3371                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3372         FREE_LOCK(&lk);
3373 }
3374
3375 /*
3376  * This routine is called during the completion interrupt
3377  * service routine for a disk write (from the procedure called
3378  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3379  * a request completion).  It should be called early in this
3380  * procedure, before the block is made available to other
3381  * processes or other routines are called.
3382  *
3383  * Parameters:
3384  *      bp:     describes the completed disk write
3385  */
3386 static void
3387 softdep_disk_write_complete(struct buf *bp)
3388 {
3389         struct worklist *wk;
3390         struct workhead reattach;
3391         struct newblk *newblk;
3392         struct allocindir *aip;
3393         struct allocdirect *adp;
3394         struct indirdep *indirdep;
3395         struct inodedep *inodedep;
3396         struct bmsafemap *bmsafemap;
3397
3398 #ifdef DEBUG
3399         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3400                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3401         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3402 #endif
3403         LIST_INIT(&reattach);
3404         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3405                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3406                 switch (wk->wk_type) {
3407
3408                 case D_PAGEDEP:
3409                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3410                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3411                         continue;
3412
3413                 case D_INODEDEP:
3414                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3415                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3416                         continue;
3417
3418                 case D_BMSAFEMAP:
3419                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3420                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3421                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3422                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3423                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3424                         }
3425                         while ((adp =
3426                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3427                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3428                                 adp->ad_buf = NULL;
3429                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3430                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3431                         }
3432                         while ((aip =
3433                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3434                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3435                                 aip->ai_buf = NULL;
3436                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3437                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3438                         }
3439                         while ((inodedep =
3440                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3441                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3442                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3443                                 inodedep->id_buf = NULL;
3444                         }
3445                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3446                         continue;
3447
3448                 case D_MKDIR:
3449                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3450                         continue;
3451
3452                 case D_ALLOCDIRECT:
3453                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3454                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3455                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3456                         continue;
3457
3458                 case D_ALLOCINDIR:
3459                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3460                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3461                         handle_allocindir_partdone(aip);
3462                         continue;
3463
3464                 case D_INDIRDEP:
3465                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3466                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3467                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3468                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3469                         }
3470                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3471                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3472                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3473                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3474                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3475                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3476                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3477                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3478                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3479                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3480                                 }
3481                         }
3482                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3483                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3484                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3485                         bdirty(bp);
3486                         continue;
3487
3488                 default:
3489                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3490                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3491                             TYPENAME(wk->wk_type));
3492                         /* NOTREACHED */
3493                 }
3494         }
3495         /*
3496          * Reattach any requests that must be redone.
3497          */
3498         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3499                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3500                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, wk);
3501         }
3502 #ifdef DEBUG
3503         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3504                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3505         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3506 #endif
3507 }
3508
3509 /*
3510  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3511  * this routine is always called from interrupt level with further
3512  * splbio interrupts blocked.
3513  *
3514  * Parameters:
3515  *      adp:    the completed allocdirect
3516  */
3517 static void
3518 handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *adp)
3519 {
3520         struct allocdirect *listadp;
3521         struct inodedep *inodedep;
3522         long bsize;
3523
3524         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3525                 return;
3526         if (adp->ad_buf != NULL) {
3527                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3528                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3529         }
3530         /*
3531          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3532          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3533          * might have fragments that were not the last block in the file
3534          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3535          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3536          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3537          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3538          */
3539         inodedep = adp->ad_inodedep;
3540         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3541         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3542                 /* found our block */
3543                 if (listadp == adp)
3544                         break;
3545                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3546                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3547                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3548                         continue;
3549                 /* hit a fragment */
3550                 return;
3551         }
3552         /*
3553          * If we have reached the end of the current list without
3554          * finding the just finished dependency, then it must be
3555          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3556          * be freed until they are moved to the current list.
3557          */
3558         if (listadp == NULL) {
3559 #ifdef DEBUG
3560                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3561                         /* found our block */
3562                         if (listadp == adp)
3563                                 break;
3564                 if (listadp == NULL) {
3565                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3566                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3567                 }
3568 #endif /* DEBUG */
3569                 return;
3570         }
3571         /*
3572          * If we have found the just finished dependency, then free
3573          * it along with anything that follows it that is complete.
3574          */
3575         for (; adp; adp = listadp) {
3576                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3577                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3578                         return;
3579                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3580         }
3581 }
3582
3583 /*
3584  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3585  * this routine is always called from interrupt level with further
3586  * splbio interrupts blocked.
3587  *
3588  * Parameters:
3589  *      aip:    the completed allocindir
3590  */
3591 static void
3592 handle_allocindir_partdone(struct allocindir *aip)
3593 {
3594         struct indirdep *indirdep;
3595
3596         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3597                 return;
3598         if (aip->ai_buf != NULL) {
3599                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3600                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3601         }
3602         indirdep = aip->ai_indirdep;
3603         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3604                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3605                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3606                 return;
3607         }
3608         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3609             aip->ai_newblkno;
3610         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3611         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3612                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3613         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3618  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3619  * that this routine is always called from interrupt level with further
3620  * splbio interrupts blocked.
3621  *
3622  * Parameters:
3623  *      bp:     buffer containing the inode block
3624  */
3625 static int
3626 handle_written_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3627 {
3628         struct worklist *wk, *filefree;
3629         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3630         struct ufs1_dinode *dp;
3631         int hadchanges;
3632
3633         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3634                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3635                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3636         }
3637         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3638         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3639             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3640         /*
3641          * If we had to rollback the inode allocation because of
3642          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3643          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3644          * all associated dependencies have been cleared and the
3645          * corresponding updates written to disk.
3646          */
3647         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3648                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3649                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3650                 inodedep->id_savedino = NULL;
3651                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3652                         stat_inode_bitmap++;
3653                 bdirty(bp);
3654                 return (1);
3655         }
3656         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3657         /*
3658          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3659          * the inode could be updated.
3660          */
3661         hadchanges = 0;
3662         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3663                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3664                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3665                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3666                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3667                 }
3668                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3669                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3670                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3671                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3672                                     "handle_written_inodeblock",
3673                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3674                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3675                         }
3676                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3677                 } else {
3678                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3679                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3680                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3681                                     "handle_written_inodeblock",
3682                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3683                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3684                         }
3685                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3686                 }
3687                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3688                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3689                 hadchanges = 1;
3690         }
3691         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3692                 stat_direct_blk_ptrs++;
3693         /*
3694          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3695          */
3696         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3697                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3698                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3699         }
3700         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3701                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3702                 hadchanges = 1;
3703         }
3704         inodedep->id_savedsize = -1;
3705         /*
3706          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3707          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3708          * its correct form.
3709          */
3710         if (hadchanges)
3711                 bdirty(bp);
3712         /*
3713          * Process any allocdirects that completed during the update.
3714          */
3715         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3716                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3717         /*
3718          * Process deallocations that were held pending until the
3719          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3720          * is delayed until after all blocks have been freed to
3721          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3722          * before the old ones have been deleted.
3723          */
3724         filefree = NULL;
3725         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3726                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3727                 switch (wk->wk_type) {
3728
3729                 case D_FREEFILE:
3730                         /*
3731                          * We defer adding filefree to the worklist until
3732                          * all other additions have been made to ensure
3733                          * that it will be done after all the old blocks
3734                          * have been freed.
3735                          */
3736                         if (filefree != NULL) {
3737                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3738                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3739                         }
3740                         filefree = wk;
3741                         continue;
3742
3743                 case D_MKDIR:
3744                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3745                         continue;
3746
3747                 case D_DIRADD:
3748                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3749                         continue;
3750
3751                 case D_FREEBLKS:
3752                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3753                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3754                                 continue;
3755                         /* -- fall through -- */
3756                 case D_FREEFRAG:
3757                 case D_DIRREM:
3758                         add_to_worklist(wk);
3759                         continue;
3760
3761                 default:
3762                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3763                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3764                             TYPENAME(wk->wk_type));
3765                         /* NOTREACHED */
3766                 }
3767         }
3768         if (filefree != NULL) {
3769                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3770                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3771                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3772                 }
3773                 add_to_worklist(filefree);
3774                 return (0);
3775         }
3776
3777         /*
3778          * If no outstanding dependencies, free it.
3779          */
3780         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3781                 return (0);
3782         return (hadchanges);
3783 }
3784
3785 /*
3786  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3787  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3788  */
3789 static void
3790 diradd_inode_written(struct diradd *dap, struct inodedep *inodedep)
3791 {
3792         struct pagedep *pagedep;
3793
3794         dap->da_state |= COMPLETE;
3795         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3796                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3797                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3798                 else
3799                         pagedep = dap->da_pagedep;
3800                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3801                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3802         }
3803         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3804 }
3805
3806 /*
3807  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3808  */
3809 static void
3810 handle_written_mkdir(struct mkdir *mkdir, int type)
3811 {
3812         struct diradd *dap;
3813         struct pagedep *pagedep;
3814
3815         if (mkdir->md_state != type) {
3816                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3817                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3818         }
3819         dap = mkdir->md_diradd;
3820         dap->da_state &= ~type;
3821         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3822                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3823         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3824                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3825                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3826                 else
3827                         pagedep = dap->da_pagedep;
3828                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3829                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3830         }
3831         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3832         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3833 }
3834
3835 /*
3836  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3837  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3838  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3839  * Note that this routine is always called from interrupt level
3840  * with further splbio interrupts blocked.
3841  *
3842  * Parameters:
3843  *      bp:     buffer containing the written page
3844  */
3845 static int
3846 handle_written_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3847 {
3848         struct dirrem *dirrem;
3849         struct diradd *dap, *nextdap;
3850         struct direct *ep;
3851         int i, chgs;
3852
3853         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3854                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3855                 panic("handle_written_filepage: not started");
3856         }
3857         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3858         /*
3859          * Process any directory removals that have been committed.
3860          */
3861         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3862                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3863                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3864                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3865         }
3866         /*
3867          * Free any directory additions that have been committed.
3868          */
3869         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3870                 free_diradd(dap);
3871         /*
3872          * Uncommitted directory entries must be restored.
3873          */
3874         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3875                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3876                      dap = nextdap) {
3877                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3878                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3879                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3880                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3881                         }
3882                         ep = (struct direct *)
3883                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3884                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3885                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3886                         dap->da_state |= ATTACHED;
3887                         chgs = 1;
3888                         /*
3889                          * If the inode referenced by the directory has
3890                          * been written out, then the dependency can be
3891                          * moved to the pending list.
3892                          */
3893                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3894                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3895                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3896                                     da_pdlist);
3897                         }
3898                 }
3899         }
3900         /*
3901          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3902          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3903          * its correct form.
3904          */
3905         if (chgs) {
3906                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3907                         stat_dir_entry++;
3908                 bdirty(bp);
3909         }
3910         /*
3911          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3912          * Otherwise it will remain to update the page before it
3913          * is written back to disk.
3914          */
3915         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3916                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3917                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3918                                 break;
3919                 if (i == DAHASHSZ) {
3920                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3921                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3922                         return (0);
3923                 }
3924         }
3925         return (1);
3926 }
3927
3928 /*
3929  * Writing back in-core inode structures.
3930  *
3931  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3932  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3933  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3934  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3935  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3936  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3937  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3938  */
3939
3940 /*
3941  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3942  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3943  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3944  *
3945  * Parameters:
3946  *      ip:     the "in_core" copy of the inode
3947  */
3948 void
3949 softdep_load_inodeblock(struct inode *ip)
3950 {
3951         struct inodedep *inodedep;
3952
3953         /*
3954          * Check for alternate nlink count.
3955          */
3956         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3957         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3958         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3959                 FREE_LOCK(&lk);
3960                 return;
3961         }
3962         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3963         FREE_LOCK(&lk);
3964 }
3965
3966 /*
3967  * This routine is called just before the "in-core" inode
3968  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3969  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3970  * the force flag is set, then the dependencies will be
3971  * cleared so that the update can always be made. Note that
3972  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3973  * will never be in the middle of writing the inode block
3974  * to disk.
3975  *
3976  * Parameters:
3977  *      ip:             the "in_core" copy of the inode
3978  *      bp:             the buffer containing the inode block
3979  *      waitfor:        nonzero => update must be allowed
3980  */
3981 void
3982 softdep_update_inodeblock(struct inode *ip, struct buf *bp,
3983                           int waitfor)
3984 {
3985         struct inodedep *inodedep;
3986         struct worklist *wk;
3987         int error, gotit;
3988
3989         /*
3990          * If the effective link count is not equal to the actual link
3991          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3992          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3993          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3994          * to track.
3995          */
3996         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3997         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3998                 FREE_LOCK(&lk);
3999                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
4000                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
4001                 return;
4002         }
4003         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
4004                 FREE_LOCK(&lk);
4005                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
4006         }
4007         /*
4008          * Changes have been initiated. Anything depending on these
4009          * changes cannot occur until this inode has been written.
4010          */
4011         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
4012         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
4013                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &inodedep->id_list);
4014         /*
4015          * Any new dependencies associated with the incore inode must
4016          * now be moved to the list associated with the buffer holding
4017          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
4018          * allocdirects that are completed by the merger.
4019          */
4020         merge_inode_lists(inodedep);
4021         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
4022                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
4023         /*
4024          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
4025          * operations dependent on the inode being written to disk
4026          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
4027          * processed when the buffer I/O completes.
4028          */
4029         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
4030                 WORKLIST_REMOVE(wk);
4031                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
4032         }
4033         /*
4034          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
4035          * that allocates them have been written (indicated by
4036          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
4037          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
4038          * to be written so that the update can be done.
4039          */
4040         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
4041                 FREE_LOCK(&lk);
4042                 return;
4043         }
4044         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4045         FREE_LOCK(&lk);
4046         if (gotit &&
4047             (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4048                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
4049 }
4050
4051 /*
4052  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
4053  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
4054  * with splbio interrupts blocked.
4055  */
4056 static void
4057 merge_inode_lists(struct inodedep *inodedep)
4058 {
4059         struct allocdirect *listadp, *newadp;
4060
4061         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
4062         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
4063                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
4064                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
4065                         continue;
4066                 }
4067                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
4068                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
4069                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
4070                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
4071                             listadp);
4072                         listadp = newadp;
4073                 }
4074                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
4075         }
4076         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
4077                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
4078                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
4079         }
4080 }
4081
4082 /*
4083  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
4084  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
4085  *
4086  * Parameters:
4087  *      vp:     the "in_core" copy of the inode
4088  */
4089 static int
4090 softdep_fsync(struct vnode *vp)
4091 {
4092         struct inodedep *inodedep;
4093         struct pagedep *pagedep;
4094         struct worklist *wk;
4095         struct diradd *dap;
4096         struct mount *mnt;
4097         struct vnode *pvp;
4098         struct inode *ip;
4099         struct buf *bp;
4100         struct fs *fs;
4101         int error, flushparent;
4102         ino_t parentino;
4103         ufs_lbn_t lbn;
4104
4105         /*
4106          * Move check from original kernel code, possibly not needed any
4107          * more with the per-mount bioops.
4108          */
4109         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4110                 return (0);
4111
4112         ip = VTOI(vp);
4113         fs = ip->i_fs;
4114         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4115         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4116                 FREE_LOCK(&lk);
4117                 return (0);
4118         }
4119         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4120             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4121             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4122             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4123                 FREE_LOCK(&lk);
4124                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4125         }
4126         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4127                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4128                         break;
4129                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4130                         FREE_LOCK(&lk);
4131                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4132                             TYPENAME(wk->wk_type));
4133                 }
4134                 dap = WK_DIRADD(wk);
4135                 /*
4136                  * Flush our parent if this directory entry
4137                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4138                  */
4139                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4140                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4141                 else
4142                         pagedep = dap->da_pagedep;
4143                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4144                 parentino = pagedep->pd_ino;
4145                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4146                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4147                         FREE_LOCK(&lk);
4148                         panic("softdep_fsync: dirty");
4149                 }
4150                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4151                 /*
4152                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4153                  * then we will not be able to release and recover the
4154                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4155                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4156                  * not now, but then the user was not asking to have it
4157                  * written, so we are not breaking any promises.
4158                  */
4159                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4160                         break;
4161                 /*
4162                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4163                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4164                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4165                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4166                  * ufs_lookup for details on possible races.
4167                  */
4168                 FREE_LOCK(&lk);
4169                 vn_unlock(vp);
4170                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4171                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4172                 if (error != 0)
4173                         return (error);
4174                 if (flushparent) {
4175                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0) {
4176                                 vput(pvp);
4177                                 return (error);
4178                         }
4179                 }
4180                 /*
4181                  * Flush directory page containing the inode's name.
4182                  */
4183                 error = bread(pvp, lblktodoff(fs, lbn), blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4184                 if (error == 0)
4185                         error = bwrite(bp);
4186                 vput(pvp);
4187                 if (error != 0)
4188                         return (error);
4189                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4190                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4191                         break;
4192         }
4193         FREE_LOCK(&lk);
4194         return (0);
4195 }
4196
4197 /*
4198  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4199  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4200  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4201  */
4202 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4203
4204 void
4205 softdep_fsync_mountdev(struct vnode *vp)
4206 {
4207         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4208                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4209         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4210         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4211                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4212         drain_output(vp, 1);
4213         FREE_LOCK(&lk);
4214 }
4215
4216 static int
4217 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4218 {
4219         struct worklist *wk;
4220         struct vnode *vp = data;
4221
4222         /*
4223          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4224          */
4225         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4226                 return(0);
4227         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4228                 BUF_UNLOCK(bp);
4229                 kprintf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4230                 return(0);
4231         }
4232         /*
4233          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4234          * dependencies.
4235          */
4236         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4237             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP) {
4238                 BUF_UNLOCK(bp);
4239                 return(0);
4240         }
4241         bremfree(bp);
4242         FREE_LOCK(&lk);
4243         (void) bawrite(bp);
4244         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4245         return(0);
4246 }
4247
4248 /*
4249  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4250  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4251  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4252  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4253  */
4254 struct softdep_sync_metadata_info {
4255         struct vnode *vp;
4256         int waitfor;
4257 };
4258
4259 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4260
4261 int
4262 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4263 {
4264         struct softdep_sync_metadata_info info;
4265         int error, waitfor;
4266
4267         /*
4268          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4269          * that is doing soft dependency processing.
4270          */
4271         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4272                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4273                         return (0);
4274         } else
4275                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4276                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4277                         return (0);
4278         /*
4279          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4280          */
4281         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4282         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4283                 FREE_LOCK(&lk);
4284                 return (error);
4285         }
4286         /*
4287          * For most files, the only metadata dependencies are the
4288          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4289          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4290          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4291          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4292          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4293          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4294          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4295          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4296          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4297          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4298          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4299          * usual case we will be blocking against a write that we
4300          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4301          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4302          */
4303         waitfor = MNT_NOWAIT;
4304 top:
4305         /*
4306          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4307          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4308          */
4309         drain_output(vp, 1);
4310         info.vp = vp;
4311         info.waitfor = waitfor;
4312         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4313                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4314         if (error < 0) {
4315                 FREE_LOCK(&lk);
4316                 return(-error); /* error code */
4317         }
4318
4319         /*
4320          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4321          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4322          */
4323         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4324                 waitfor = MNT_WAIT;
4325                 FREE_LOCK(&lk);
4326                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4327                 goto top;
4328         }
4329
4330         /*
4331          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4332          * then we are done. For certain directories and block
4333          * devices, we may need to do further work.
4334          *
4335          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4336          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4337          */
4338         drain_output(vp, 1);
4339         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4340                 FREE_LOCK(&lk);
4341                 return (0);
4342         }
4343
4344         FREE_LOCK(&lk);
4345         /*
4346          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4347          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4348          * partially written files have been written to disk. The only easy
4349          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4350          * this happens rarely).
4351          */
4352         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4353             vp->v_rdev &&
4354             vp->v_rdev->si_mountpoint && !vn_islocked(vp) &&
4355             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT)) != 0)
4356                 return (error);
4357         return (0);
4358 }
4359
4360 static int
4361 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4362 {
4363         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4364         struct pagedep *pagedep;
4365         struct allocdirect *adp;
4366         struct allocindir *aip;
4367         struct worklist *wk;
4368         struct buf *nbp;
4369         int error;
4370         int i;
4371
4372         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4373                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4374                 return (1);
4375         }
4376         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4377                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4378                 BUF_UNLOCK(bp);
4379                 return(1);
4380         }
4381
4382         /*
4383          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4384          * will disappear.
4385          */
4386         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4387                 switch (wk->wk_type) {
4388
4389                 case D_ALLOCDIRECT:
4390                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4391                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4392                                 break;
4393                         nbp = adp->ad_buf;
4394                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4395                                 break;
4396                         FREE_LOCK(&lk);
4397                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4398                                 bawrite(nbp);
4399                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4400                                 bawrite(bp);
4401                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4402                                 return (-error);
4403                         }
4404                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4405                         break;
4406
4407                 case D_ALLOCINDIR:
4408                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4409                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4410                                 break;
4411                         nbp = aip->ai_buf;
4412                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4413                                 break;
4414                         FREE_LOCK(&lk);
4415                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4416                                 bawrite(nbp);
4417                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4418                                 bawrite(bp);
4419                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4420                                 return (-error);
4421                         }
4422                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4423                         break;
4424
4425                 case D_INDIRDEP:
4426                 restart:
4427
4428                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4429                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4430                                         continue;
4431                                 nbp = aip->ai_buf;
4432                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4433                                         goto restart;
4434                                 FREE_LOCK(&lk);
4435                                 if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4436                                         bawrite(bp);
4437                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4438                                         return (-error);
4439                                 }
4440                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4441                                 goto restart;
4442                         }
4443                         break;
4444
4445                 case D_INODEDEP:
4446                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4447                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4448                                 FREE_LOCK(&lk);
4449                                 bawrite(bp);
4450                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4451                                 return (-error);
4452                         }
4453                         break;
4454
4455                 case D_PAGEDEP:
4456                         /*
4457                          * We are trying to sync a directory that may
4458                          * have dependencies on both its own metadata
4459                          * and/or dependencies on the inodes of any
4460                          * recently allocated files. We walk its diradd
4461                          * lists pushing out the associated inode.
4462                          */
4463                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4464                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4465                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4466                                         continue;
4467                                 if ((error =
4468                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4469                                                 pagedep->pd_mnt,
4470                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4471                                         FREE_LOCK(&lk);
4472                                         bawrite(bp);
4473                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4474                                         return (-error);
4475                                 }
4476                         }
4477                         break;
4478
4479                 case D_MKDIR:
4480                         /*
4481                          * This case should never happen if the vnode has
4482                          * been properly sync'ed. However, if this function
4483                          * is used at a place where the vnode has not yet
4484                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4485                          * rather than panic, just flush it.
4486                          */
4487                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4488                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4489                                 break;
4490                         FREE_LOCK(&lk);
4491                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4492                                 bawrite(nbp);
4493                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4494                                 bawrite(bp);
4495                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4496                                 return (-error);
4497                         }
4498                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4499                         break;
4500
4501                 case D_BMSAFEMAP:
4502                         /*
4503                          * This case should never happen if the vnode has
4504                          * been properly sync'ed. However, if this function
4505                          * is used at a place where the vnode has not yet
4506                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4507                          * rather than panic, just flush it.
4508                          *
4509                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4510                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4511                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4512                          */
4513                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4514                         if (nbp == bp)
4515                                 break;
4516                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4517                                 break;
4518                         FREE_LOCK(&lk);
4519                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4520                                 bawrite(nbp);
4521                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4522                                 bawrite(bp);
4523                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4524                                 return (-error);
4525                         }
4526                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4527                         break;
4528
4529                 default:
4530                         FREE_LOCK(&lk);
4531                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4532                             TYPENAME(wk->wk_type));
4533                         /* NOTREACHED */
4534                 }
4535         }
4536         FREE_LOCK(&lk);
4537         bawrite(bp);
4538         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4539         return(0);
4540 }
4541
4542 /*
4543  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4544  * Called with splbio blocked.
4545  */
4546 static int
4547 flush_inodedep_deps(struct fs *fs, ino_t ino)
4548 {
4549         struct inodedep *inodedep;
4550         struct allocdirect *adp;
4551         int error, waitfor;
4552         struct buf *bp;
4553
4554         /*
4555          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4556          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4557          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4558          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4559          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4560          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4561          * usual case we will be blocking against a write that we
4562          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4563          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4564          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4565          * any pending I/O to complete.
4566          */
4567         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4568                 FREE_LOCK(&lk);
4569                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4570                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4571                         return (0);
4572                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4573                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4574                                 continue;
4575                         bp = adp->ad_buf;
4576                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4577                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4578                                         continue;
4579                                 break;
4580                         }
4581                         FREE_LOCK(&lk);
4582                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4583                                 bawrite(bp);
4584                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4585                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4586                                 return (error);
4587                         }
4588                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4589                         break;
4590                 }
4591                 if (adp != NULL)
4592                         continue;
4593                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4594                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4595                                 continue;
4596                         bp = adp->ad_buf;
4597                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4598                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4599                                         continue;
4600                                 break;
4601                         }
4602                         FREE_LOCK(&lk);
4603                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4604                                 bawrite(bp);
4605                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4606                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4607                                 return (error);
4608                         }
4609                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4610                         break;
4611                 }
4612                 if (adp != NULL)
4613                         continue;
4614                 /*
4615                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4616                  */
4617                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4618                         break;
4619                 waitfor = MNT_WAIT;
4620         }
4621         /*
4622          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4623          */
4624         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4625                 (void) free_inodedep(inodedep);
4626         return (0);
4627 }
4628
4629 /*
4630  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4631  * Called with splbio blocked.
4632  */
4633 static int
4634 flush_pagedep_deps(struct vnode *pvp, struct mount *mp,
4635                    struct diraddhd *diraddhdp)
4636 {
4637         struct inodedep *inodedep;
4638         struct ufsmount *ump;
4639         struct diradd *dap;
4640         struct vnode *vp;
4641         int gotit, error = 0;
4642         struct buf *bp;
4643         ino_t inum;
4644
4645         ump = VFSTOUFS(mp);
4646         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4647                 /*
4648                  * Flush ourselves if this directory entry
4649                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4650                  */
4651                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4652                         FREE_LOCK(&lk);
4653                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0)
4654                                 break;
4655                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4656                         /*
4657                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4658                          */
4659                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4660                                 continue;
4661                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4662                                 FREE_LOCK(&lk);
4663                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4664                         }
4665                 }
4666                 /*
4667                  * A newly allocated directory must have its "." and
4668                  * ".." entries written out before its name can be
4669                  * committed in its parent. We do not want or need
4670                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4671                  * that may end up here again, once for each directory
4672                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4673                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4674                  * because the first call may choose to defer blocks
4675                  * that still have dependencies, but deferral will
4676                  * happen at most once.
4677                  */
4678                 inum = dap->da_newinum;
4679                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4680                         FREE_LOCK(&lk);
4681                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4682                                 break;
4683                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)) ||
4684                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT))) {
4685                                 vput(vp);
4686                                 break;
4687                         }
4688                         drain_output(vp, 0);
4689                         vput(vp);
4690                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4691                         /*
4692                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4693                          */
4694                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4695                                 continue;
4696                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4697                                 FREE_LOCK(&lk);
4698                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4699                         }
4700                 }
4701                 /*
4702                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4703                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4704                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4705                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4706                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4707                  * the time of the reference count change. So we need only
4708                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4709                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4710                  */
4711                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4712                         FREE_LOCK(&lk);
4713                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4714                 }
4715                 /*
4716                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4717                  * push them to disk.
4718                  */
4719                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4720                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4721                         FREE_LOCK(&lk);
4722                         if (gotit && (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4723                                 break;
4724                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4725                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4726                                 continue;
4727                 }
4728                 /*
4729                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4730                  * to be written, push it to disk.
4731                  */
4732                 FREE_LOCK(&lk);
4733                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4734                         fsbtodoff(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4735                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4736                         break;
4737                 if ((error = bwrite(bp)) != 0)
4738                         break;
4739                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4740                 /*
4741                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4742                  * then something is seriously wrong.
4743                  */
4744                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4745                         FREE_LOCK(&lk);
4746                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4747                 }
4748         }
4749         if (error)
4750                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4751         return (error);
4752 }
4753
4754 /*
4755  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4756  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4757  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4758  * the offending operations to fall back to running synchronously
4759  * until the memory load returns to a reasonable level.
4760  */
4761 int
4762 softdep_slowdown(struct vnode *vp)
4763 {
4764         int max_softdeps_hard;
4765
4766         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4767         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4768             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4769                 return (0);
4770         stat_sync_limit_hit += 1;
4771         return (1);
4772 }
4773
4774 /*
4775  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4776  * down and speed up the I/O processing.
4777  */
4778 static int
4779 request_cleanup(int resource, int islocked)
4780 {
4781         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4782
4783         /*
4784          * We never hold up the filesystem syncer process.
4785          */
4786         if (td == filesys_syncer)
4787                 return (0);
4788         /*
4789          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4790          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4791          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4792          * handle any remove requests that might block on a locked
4793          * inode as that could lead to deadlock.
4794          */
4795         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4796                 if (islocked)
4797                         FREE_LOCK(&lk);
4798                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4799                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4800                 stat_worklist_push += 2;
4801                 if (islocked)
4802                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4803                 return(1);
4804         }
4805
4806         /*
4807          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4808          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4809          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4810          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4811          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4812          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4813          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4814          * the cleanup for us.
4815          */
4816         switch (resource) {
4817
4818         case FLUSH_INODES:
4819                 stat_ino_limit_push += 1;
4820                 req_clear_inodedeps += 1;
4821                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4822                 break;
4823
4824         case FLUSH_REMOVE:
4825                 stat_blk_limit_push += 1;
4826                 req_clear_remove += 1;
4827                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4828                 break;
4829
4830         default:
4831                 if (islocked)
4832                         FREE_LOCK(&lk);
4833                 panic("request_cleanup: unknown type");
4834         }
4835         /*
4836          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4837          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4838          */
4839         if (islocked == 0)
4840                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4841         proc_waiting += 1;
4842         if (!callout_active(&handle))
4843                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4844                               pause_timer, NULL);
4845         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4846             "softupdate", 0);
4847         proc_waiting -= 1;
4848         if (islocked == 0)
4849                 FREE_LOCK(&lk);
4850         return (1);
4851 }
4852
4853 /*
4854  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4855  * to indicate that there is no longer a timer running.
4856  */
4857 void
4858 pause_timer(void *arg)
4859 {
4860         *stat_countp += 1;
4861         wakeup_one(&proc_waiting);
4862         if (proc_waiting > 0)
4863                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4864                               pause_timer, NULL);
4865         else
4866                 callout_deactivate(&handle);
4867 }
4868
4869 /*
4870  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4871  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4872  */
4873 static void
4874 clear_remove(struct thread *td)
4875 {
4876         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4877         struct pagedep *pagedep;
4878         static int next = 0;
4879         struct mount *mp;
4880         struct vnode *vp;
4881         int error, cnt;
4882         ino_t ino;
4883
4884         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4885         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4886                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4887                 if (next >= pagedep_hash)
4888                         next = 0;
4889                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4890                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4891                                 continue;
4892                         mp = pagedep->pd_mnt;
4893                         ino = pagedep->pd_ino;
4894                         FREE_LOCK(&lk);
4895                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4896                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4897                                 return;
4898                         }
4899                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)))
4900                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4901                         drain_output(vp, 0);
4902                         vput(vp);
4903                         return;
4904                 }
4905         }
4906         FREE_LOCK(&lk);
4907 }
4908
4909 /*
4910  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4911  * the number of inodedep dependency structures.
4912  */
4913 struct clear_inodedeps_info {
4914         struct fs *fs;
4915         struct mount *mp;
4916 };
4917
4918 static int
4919 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4920 {
4921         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4922
4923         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4924                 info->mp = mp;
4925                 return(-1);
4926         }
4927         return(0);
4928 }
4929
4930 static void
4931 clear_inodedeps(struct thread *td)
4932 {
4933         struct clear_inodedeps_info info;
4934         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4935         struct inodedep *inodedep;
4936         static int next = 0;
4937         struct vnode *vp;
4938         struct fs *fs;
4939         int error, cnt;
4940         ino_t firstino, lastino, ino;
4941
4942         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4943         /*
4944          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4945          * We will then gather up all the inodes in its block
4946          * that have dependencies and flush them out.
4947          */
4948         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4949                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4950                 if (next >= inodedep_hash)
4951                         next = 0;
4952                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4953                         break;
4954         }
4955         if (inodedep == NULL) {
4956                 FREE_LOCK(&lk);
4957                 return;
4958         }
4959         /*
4960          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4961          */
4962         fs = inodedep->id_fs;
4963         info.mp = NULL;
4964         info.fs = fs;
4965         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4966                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4967         /*
4968          * Find the last inode in the block with dependencies.
4969          */
4970         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4971         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4972                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4973                         break;
4974         /*
4975          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4976          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4977          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4978          */
4979         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4980                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4981                         continue;
4982                 FREE_LOCK(&lk);
4983                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4984                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4985                         return;
4986                 }
4987                 if (ino == lastino) {
4988                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT)))
4989                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4990                 } else {
4991                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)))
4992                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4993                         drain_output(vp, 0);
4994                 }
4995                 vput(vp);
4996                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4997         }
4998         FREE_LOCK(&lk);
4999 }
5000
5001 /*
5002  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
5003  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
5004  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
5005  */
5006 static int
5007 softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int wantcount)
5008 {
5009         struct worklist *wk;
5010         struct inodedep *inodedep;
5011         struct indirdep *indirdep;
5012         struct allocindir *aip;
5013         struct pagedep *pagedep;
5014         struct diradd *dap;
5015         int i, retval;
5016
5017         retval = 0;
5018         ACQUIRE_LOCK(&lk);
5019         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
5020                 switch (wk->wk_type) {
5021
5022                 case D_INODEDEP:
5023                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
5024                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
5025                                 /* bitmap allocation dependency */
5026                                 retval += 1;
5027                                 if (!wantcount)
5028                                         goto out;
5029                         }
5030                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
5031                                 /* direct block pointer dependency */
5032                                 retval += 1;
5033                                 if (!wantcount)
5034                                         goto out;
5035                         }
5036                         continue;
5037
5038                 case D_INDIRDEP:
5039                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
5040
5041                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
5042                                 /* indirect block pointer dependency */
5043                                 retval += 1;
5044                                 if (!wantcount)
5045                                         goto out;
5046                         }
5047                         continue;
5048
5049                 case D_PAGEDEP:
5050                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
5051                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
5052
5053                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
5054                                         /* directory entry dependency */
5055                                         retval += 1;
5056                                         if (!wantcount)
5057                                                 goto out;
5058                                 }
5059                         }
5060                         continue;
5061
5062                 case D_BMSAFEMAP:
5063                 case D_ALLOCDIRECT:
5064                 case D_ALLOCINDIR:
5065                 case D_MKDIR:
5066                         /* never a dependency on these blocks */
5067                         continue;
5068
5069                 default:
5070                         FREE_LOCK(&lk);
5071                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
5072                             TYPENAME(wk->wk_type));
5073                         /* NOTREACHED */
5074                 }
5075         }
5076 out:
5077         FREE_LOCK(&lk);
5078         return retval;
5079 }
5080
5081 /*
5082  * Acquire exclusive access to a buffer.
5083  * Must be called with splbio blocked.
5084  * Return 1 if buffer was acquired.
5085  */
5086 static int
5087 getdirtybuf(struct buf **bpp, int waitfor)
5088 {
5089         struct buf *bp;
5090         int error;
5091
5092         for (;;) {
5093                 if ((bp = *bpp) == NULL)
5094                         return (0);
5095                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0)
5096                         break;
5097                 if (waitfor != MNT_WAIT)
5098                         return (0);
5099                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
5100                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
5101                 if (error != ENOLCK) {
5102                         FREE_LOCK(&lk);
5103                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
5104                 }
5105         }
5106         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5107                 BUF_UNLOCK(bp);
5108                 return (0);
5109         }
5110         bremfree(bp);
5111         return (1);
5112 }
5113
5114 /*
5115  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5116  * Must be called with vnode locked.
5117  */
5118 static void
5119 drain_output(struct vnode *vp, int islocked)
5120 {
5121
5122         if (!islocked)
5123                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5124         while (vp->v_track_write.bk_active) {
5125                 vp->v_track_write.bk_waitflag = 1;
5126                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &vp->v_track_write,
5127                                   0, "drainvp", 0);
5128         }
5129         if (!islocked)
5130                 FREE_LOCK(&lk);
5131 }
5132
5133 /*
5134  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5135  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5136  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5137  */
5138 static void
5139 softdep_deallocate_dependencies(struct buf *bp)
5140 {
5141         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5142                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5143         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5144         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5145 }
5146
5147 /*
5148  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5149  */
5150 void
5151 softdep_error(char *func, int error)
5152 {
5153
5154         /* XXX should do something better! */
5155         kprintf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5156 }