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         lwkt_tokref vlock;
1820         struct vnode *vp;
1821         struct buf *bp;
1822         struct fs *fs;
1823         int i, error, delay;
1824         int count;
1825
1826         fs = ip->i_fs;
1827         if (length != 0)
1828                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1829         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1830                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
1831         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1832         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1833         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1834         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1835         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1836         freeblks->fb_fs = fs;
1837         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1838         freeblks->fb_newsize = length;
1839         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1840         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1841                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1842                 ip->i_db[i] = 0;
1843         }
1844         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1845                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1846                 ip->i_ib[i] = 0;
1847         }
1848         ip->i_blocks = 0;
1849         ip->i_size = 0;
1850         /*
1851          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1852          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1853          * the buffer can be safely released.
1854          */
1855         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1856                             fsbtodoff(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1857             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1858                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1859         *((struct ufs1_dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1860             ip->i_din;
1861         /*
1862          * Find and eliminate any inode dependencies.
1863          */
1864         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1865         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1866         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1867                 FREE_LOCK(&lk);
1868                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1869         }
1870         /*
1871          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1872          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1873          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1874          * has never been written to disk, so we can process the
1875          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1876          */
1877         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1878         if (delay)
1879                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1880         /*
1881          * Because the file length has been truncated to zero, any
1882          * pending block allocation dependency structures associated
1883          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1884          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1885          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1886          */
1887         merge_inode_lists(inodedep);
1888         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1889                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1890         FREE_LOCK(&lk);
1891         bdwrite(bp);
1892         /*
1893          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1894          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1895          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1896          * any dependencies.
1897          */
1898         vp = ITOV(ip);
1899         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1900         drain_output(vp, 1);
1901
1902         info.fs = fs;
1903         info.ip = ip;
1904         lwkt_gettoken(&vlock, &vp->v_token);
1905         do {
1906                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1907                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1908         } while (count != 0);
1909         lwkt_reltoken(&vlock);
1910
1911         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1912                 (void)free_inodedep(inodedep);
1913
1914         if (delay) {
1915                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1916                 /*
1917                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1918                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1919                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1920                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1921                  * the request here than in the !delay case.
1922                  */
1923                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1924                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1925         }
1926
1927         FREE_LOCK(&lk);
1928         /*
1929          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1930          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1931          * the dependencies.
1932          */
1933         if (!delay)
1934                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1935 }
1936
1937 static int
1938 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1939 {
1940         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1941         struct inodedep *inodedep;
1942
1943         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1944                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1945                 return(-1);
1946         }
1947         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1948                 kprintf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1949                 BUF_UNLOCK(bp);
1950                 return(-1);
1951         }
1952         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1953         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1954         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1955         FREE_LOCK(&lk);
1956         brelse(bp);
1957         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1958         return(1);
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1963  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1964  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1965  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1966  * associated with related dependencies do not occur.
1967  */
1968 static void
1969 deallocate_dependencies(struct buf *bp, struct inodedep *inodedep)
1970 {
1971         struct worklist *wk;
1972         struct indirdep *indirdep;
1973         struct allocindir *aip;
1974         struct pagedep *pagedep;
1975         struct dirrem *dirrem;
1976         struct diradd *dap;
1977         int i;
1978
1979         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1980                 switch (wk->wk_type) {
1981
1982                 case D_INDIRDEP:
1983                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1984                         /*
1985                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1986                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1987                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1988                          * cache until they are freed. Note that they will
1989                          * only be able to be found by their physical address
1990                          * since the inode mapping the logical address will
1991                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1992                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1993                          * the physical address so it could be used for this
1994                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1995                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1996                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1997                          *
1998                          * NOTE: ir_savebp is relative to the block device
1999                          * so b_bio1 contains the device block number.
2000                          */
2001                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
2002                                 FREE_LOCK(&lk);
2003                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
2004                         }
2005                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
2006                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
2007                                 free_allocindir(aip, inodedep);
2008                         if (bp->b_bio1.bio_offset >= 0 ||
2009                             bp->b_bio2.bio_offset != indirdep->ir_savebp->b_bio1.bio_offset) {
2010                                 FREE_LOCK(&lk);
2011                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
2012                         }
2013                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
2014                             bp->b_bcount);
2015                         WORKLIST_REMOVE(wk);
2016                         WORKLIST_INSERT_BP(indirdep->ir_savebp, wk);
2017                         continue;
2018
2019                 case D_PAGEDEP:
2020                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
2021                         /*
2022                          * None of the directory additions will ever be
2023                          * visible, so they can simply be tossed.
2024                          */
2025                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
2026                                 while ((dap =
2027                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
2028                                         free_diradd(dap);
2029                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
2030                                 free_diradd(dap);
2031                         /*
2032                          * Copy any directory remove dependencies to the list
2033                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
2034                          * If the inode has already been written, then they
2035                          * can be dumped directly onto the work list.
2036                          */
2037                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
2038                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
2039                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2040                                 if (inodedep == NULL ||
2041                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
2042                                      ALLCOMPLETE)
2043                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2044                                 else
2045                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2046                                             &dirrem->dm_list);
2047                         }
2048                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
2049                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
2050                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
2051                         continue;
2052
2053                 case D_ALLOCINDIR:
2054                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
2055                         continue;
2056
2057                 case D_ALLOCDIRECT:
2058                 case D_INODEDEP:
2059                         FREE_LOCK(&lk);
2060                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
2061                             TYPENAME(wk->wk_type));
2062                         /* NOTREACHED */
2063
2064                 default:
2065                         FREE_LOCK(&lk);
2066                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
2067                             TYPENAME(wk->wk_type));
2068                         /* NOTREACHED */
2069                 }
2070         }
2071 }
2072
2073 /*
2074  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
2075  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2076  */
2077 static void
2078 free_allocdirect(struct allocdirectlst *adphead,
2079                  struct allocdirect *adp, int delay)
2080 {
2081
2082 #ifdef DEBUG
2083         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2084                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2085 #endif
2086         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2087                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2088         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2089         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2090                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2091         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2092                 if (delay)
2093                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2094                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2095                 else
2096                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2097         }
2098         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2103  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2104  */
2105 void
2106 softdep_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
2107 {
2108         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2109         struct inodedep *inodedep;
2110         struct freefile *freefile;
2111
2112         /*
2113          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2114          */
2115         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2116                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2117         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2118         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2119         freefile->fx_mode = mode;
2120         freefile->fx_oldinum = ino;
2121         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2122         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2123
2124         /*
2125          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2126          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2127          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2128          * case we can free the file immediately.
2129          */
2130         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2131         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2132             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2133                 FREE_LOCK(&lk);
2134                 handle_workitem_freefile(freefile);
2135                 return;
2136         }
2137         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2138         FREE_LOCK(&lk);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2143  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2144  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2145  *
2146  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2147  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2148  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2149  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2150  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2151  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2152  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2153  * lived files, this change will usually result in removing all the
2154  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2155  */
2156 static int
2157 check_inode_unwritten(struct inodedep *inodedep)
2158 {
2159
2160         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2161             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2162             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2163             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2164             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2165             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2166             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2167                 return (0);
2168
2169         /*
2170          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2171          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2172          */
2173         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2174             inodedep->id_savedino == NULL)
2175                 return(0);
2176
2177         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2178         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2179         inodedep->id_buf = NULL;
2180         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2181                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2182         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2183                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2184                 inodedep->id_savedino = NULL;
2185         }
2186         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2187                 FREE_LOCK(&lk);
2188                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2189         }
2190         return (1);
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2195  */
2196 static int
2197 free_inodedep(struct inodedep *inodedep)
2198 {
2199
2200         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2201             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2202             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2203             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2204             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2205             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2206             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2207             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2208                 return (0);
2209         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2210         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2211         num_inodedep -= 1;
2212         return (1);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2217  * The workitem is added to the pending list after the updated
2218  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2219  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2220  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2221  * performed in this function.
2222  */
2223 static void
2224 handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *freeblks)
2225 {
2226         struct inode tip;
2227         ufs_daddr_t bn;
2228         struct fs *fs;
2229         int i, level, bsize;
2230         long nblocks, blocksreleased = 0;
2231         int error, allerror = 0;
2232         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2233
2234         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2235         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2236         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2237         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2238         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2239         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2240         fs = freeblks->fb_fs;
2241         tmpval = 1;
2242         baselbns[0] = NDADDR;
2243         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2244                 tmpval *= NINDIR(fs);
2245                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2246         }
2247         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2248         blocksreleased = 0;
2249         /*
2250          * Indirect blocks first.
2251          */
2252         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2253                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2254                         continue;
2255                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodoff(fs, bn), level,
2256                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2257                         allerror = error;
2258                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2259                 blocksreleased += nblocks;
2260         }
2261         /*
2262          * All direct blocks or frags.
2263          */
2264         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2265                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2266                         continue;
2267                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2268                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2269                 blocksreleased += btodb(bsize);
2270         }
2271
2272 #ifdef DIAGNOSTIC
2273         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2274                 kprintf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2275         if (allerror)
2276                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2277 #endif /* DIAGNOSTIC */
2278         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2279 }
2280
2281 /*
2282  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2283  * block at doffset. If level is greater than SINGLE, the block is an
2284  * indirect block and recursive calls to indirtrunc must be used to
2285  * cleanse other indirect blocks.
2286  */
2287 static int
2288 indir_trunc(struct inode *ip, off_t doffset, int level, ufs_lbn_t lbn,
2289             long *countp)
2290 {
2291         struct buf *bp;
2292         ufs_daddr_t *bap;
2293         ufs_daddr_t nb;
2294         struct fs *fs;
2295         struct worklist *wk;
2296         struct indirdep *indirdep;
2297         int i, lbnadd, nblocks;
2298         int error, allerror = 0;
2299
2300         fs = ip->i_fs;
2301         lbnadd = 1;
2302         for (i = level; i > 0; i--)
2303                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2304         /*
2305          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2306          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2307          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2308          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2309          * have to use the on-disk address and the block device for the
2310          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2311          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2312          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2313          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2314          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2315          */
2316         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2317         if ((bp = findblk(ip->i_devvp, doffset, FINDBLK_TEST)) != NULL &&
2318             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2319                 /*
2320                  * bp must be ir_savebp, which is held locked for our use.
2321                  */
2322                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2323                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2324                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2325                         FREE_LOCK(&lk);
2326                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2327                 }
2328                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2329                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2330                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2331                         FREE_LOCK(&lk);
2332                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2333                 }
2334                 FREE_LOCK(&lk);
2335         } else {
2336                 FREE_LOCK(&lk);
2337                 error = bread(ip->i_devvp, doffset, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2338                 if (error)
2339                         return (error);
2340         }
2341         /*
2342          * Recursively free indirect blocks.
2343          */
2344         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2345         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2346         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2347                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2348                         continue;
2349                 if (level != 0) {
2350                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodoff(fs, nb),
2351                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2352                                 allerror = error;
2353                 }
2354                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2355                 *countp += nblocks;
2356         }
2357         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2358         brelse(bp);
2359         return (allerror);
2360 }
2361
2362 /*
2363  * Free an allocindir.
2364  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2365  */
2366 static void
2367 free_allocindir(struct allocindir *aip, struct inodedep *inodedep)
2368 {
2369         struct freefrag *freefrag;
2370
2371 #ifdef DEBUG
2372         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2373                 panic("free_allocindir: lock not held");
2374 #endif
2375         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2376                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2377         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2378                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2379         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2380         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2381                 if (inodedep == NULL)
2382                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2383                 else
2384                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2385                             &freefrag->ff_list);
2386         }
2387         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Directory entry addition dependencies.
2392  *
2393  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2394  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2395  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2396  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2397  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2398  * simply of the inode number.
2399  *
2400  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2401  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2402  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2403  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2404  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2405  * the new offsets.
2406  */
2407
2408 /*
2409  * This routine is called after the in-memory inode's link
2410  * count has been incremented, but before the directory entry's
2411  * pointer to the inode has been set.
2412  *
2413  * Parameters:
2414  *      bp:             buffer containing directory block
2415  *      dp:             inode for directory
2416  *      diroffset:      offset of new entry in directory
2417  *      newinum:        inode referenced by new directory entry
2418  *      newdirbp:       non-NULL => contents of new mkdir
2419  */
2420 void
2421 softdep_setup_directory_add(struct buf *bp, struct inode *dp, off_t diroffset,
2422                             ino_t newinum, struct buf *newdirbp)
2423 {
2424         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2425         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2426         struct fs *fs;
2427         struct diradd *dap;
2428         struct pagedep *pagedep;
2429         struct inodedep *inodedep;
2430         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2431
2432         /*
2433          * Whiteouts have no dependencies.
2434          */
2435         if (newinum == WINO) {
2436                 if (newdirbp != NULL)
2437                         bdwrite(newdirbp);
2438                 return;
2439         }
2440
2441         fs = dp->i_fs;
2442         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2443         offset = blkoff(fs, diroffset);
2444         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2445             M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2446         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2447         dap->da_offset = offset;
2448         dap->da_newinum = newinum;
2449         dap->da_state = ATTACHED;
2450         if (newdirbp == NULL) {
2451                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2452                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2453         } else {
2454                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2455                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2456                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2457                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2458                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2459                 mkdir1->md_diradd = dap;
2460                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2461                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2462                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2463                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2464                 mkdir2->md_diradd = dap;
2465                 /*
2466                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2467                  */
2468                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2469                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2470                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2471                 WORKLIST_INSERT_BP(newdirbp, &mkdir1->md_list);
2472                 FREE_LOCK(&lk);
2473                 bdwrite(newdirbp);
2474                 /*
2475                  * Dependency on link count increase for parent directory
2476                  */
2477                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2478                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2479                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2480                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2481                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2482                 } else {
2483                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2484                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2485                 }
2486         }
2487         /*
2488          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2489          */
2490         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2491                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2492         dap->da_pagedep = pagedep;
2493         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2494             da_pdlist);
2495         /*
2496          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2497          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2498          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2499          */
2500         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2501         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2502                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2503         else
2504                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2505         FREE_LOCK(&lk);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * This procedure is called to change the offset of a directory
2510  * entry when compacting a directory block which must be owned
2511  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2512  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2513  * occur while the move is in progress.
2514  *
2515  * Parameters:
2516  *      dp:     inode for directory
2517  *      base:           address of dp->i_offset
2518  *      oldloc:         address of old directory location
2519  *      newloc:         address of new directory location
2520  *      entrysize:      size of directory entry
2521  */
2522 void
2523 softdep_change_directoryentry_offset(struct inode *dp, caddr_t base,
2524                                      caddr_t oldloc, caddr_t newloc,
2525                                      int entrysize)
2526 {
2527         int offset, oldoffset, newoffset;
2528         struct pagedep *pagedep;
2529         struct diradd *dap;
2530         ufs_lbn_t lbn;
2531
2532         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2533         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2534         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2535         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2536                 goto done;
2537         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2538         newoffset = offset + (newloc - base);
2539
2540         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2541                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2542                         continue;
2543                 dap->da_offset = newoffset;
2544                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2545                         break;
2546                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2547                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2548                     dap, da_pdlist);
2549                 break;
2550         }
2551         if (dap == NULL) {
2552
2553                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2554                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2555                                 dap->da_offset = newoffset;
2556                                 break;
2557                         }
2558                 }
2559         }
2560 done:
2561         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2562         FREE_LOCK(&lk);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2567  * with splbio interrupts blocked.
2568  */
2569 static void
2570 free_diradd(struct diradd *dap)
2571 {
2572         struct dirrem *dirrem;
2573         struct pagedep *pagedep;
2574         struct inodedep *inodedep;
2575         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2576
2577 #ifdef DEBUG
2578         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2579                 panic("free_diradd: lock not held");
2580 #endif
2581         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2582         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2583         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2584                 pagedep = dap->da_pagedep;
2585         } else {
2586                 dirrem = dap->da_previous;
2587                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2588                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2589                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2590         }
2591         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2592             0, &inodedep) != 0)
2593                 (void) free_inodedep(inodedep);
2594         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2595                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2596                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2597                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2598                                 continue;
2599                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2600                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2601                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2602                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2603                 }
2604                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2605                         FREE_LOCK(&lk);
2606                         panic("free_diradd: unfound ref");
2607                 }
2608         }
2609         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2610 }
2611
2612 /*
2613  * Directory entry removal dependencies.
2614  *
2615  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2616  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2617  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2618  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2619  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2620  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2621  */
2622
2623 /*
2624  * This routine should be called immediately after removing
2625  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2626  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2627  * code will do this task when it is safe.
2628  *
2629  * Parameters:
2630  *      bp:             buffer containing directory block
2631  *      dp:             inode for the directory being modified
2632  *      ip:             inode for directory entry being removed
2633  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2634  */
2635 void
2636 softdep_setup_remove(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2637                      int isrmdir)
2638 {
2639         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2640
2641         /*
2642          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2643          */
2644         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2645
2646         /*
2647          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2648          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2649          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2650          * set then we have deleted an entry that never made it to
2651          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2652          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2653          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2654          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2655          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2656          */
2657         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2658                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2659                     dm_next);
2660                 FREE_LOCK(&lk);
2661         } else {
2662                 if (prevdirrem != NULL)
2663                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2664                             prevdirrem, dm_next);
2665                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2666                 FREE_LOCK(&lk);
2667                 handle_workitem_remove(dirrem);
2668         }
2669 }
2670
2671 /*
2672  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2673  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2674  */
2675 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2676
2677 /*
2678  * Parameters:
2679  *      bp:             buffer containing directory block
2680  *      dp:             inode for the directory being modified
2681  *      ip:             inode for directory entry being removed
2682  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2683  *      prevdirremp:    previously referenced inode, if any
2684  */
2685 static struct dirrem *
2686 newdirrem(struct buf *bp, struct inode *dp, struct inode *ip,
2687           int isrmdir, struct dirrem **prevdirremp)
2688 {
2689         int offset;
2690         ufs_lbn_t lbn;
2691         struct diradd *dap;
2692         struct dirrem *dirrem;
2693         struct pagedep *pagedep;
2694
2695         /*
2696          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2697          */
2698         if (ip == NULL)
2699                 panic("newdirrem: whiteout");
2700         /*
2701          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2702          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2703          * the number of freefile and freeblks structures.
2704          */
2705         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2706                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2707         num_dirrem += 1;
2708         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2709                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2710         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2711         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2712         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2713         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2714         *prevdirremp = NULL;
2715
2716         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2717         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2718         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2719         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2720                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &pagedep->pd_list);
2721         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2722         /*
2723          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2724          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2725          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2726          * list and the pd_pendinghd list.
2727          */
2728
2729         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2730                 if (dap->da_offset == offset)
2731                         break;
2732         if (dap == NULL) {
2733
2734                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2735                         if (dap->da_offset == offset)
2736                                 break;
2737                 if (dap == NULL)
2738                         return (dirrem);
2739         }
2740         /*
2741          * Must be ATTACHED at this point.
2742          */
2743         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2744                 FREE_LOCK(&lk);
2745                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2746         }
2747         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2748                 FREE_LOCK(&lk);
2749                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2750                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2751         }
2752         /*
2753          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2754          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2755          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2756          */
2757         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2758                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2759                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2760                 dap->da_pagedep = pagedep;
2761         }
2762         /*
2763          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2764          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2765          */
2766         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2767         free_diradd(dap);
2768         return (dirrem);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Directory entry change dependencies.
2773  *
2774  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2775  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2776  * are identical to the description of adding a new entry above except
2777  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2778  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2779  * in the removal routine above.
2780  */
2781
2782 /*
2783  * This routine should be called immediately after changing
2784  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2785  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2786  * code will perform this task when it is safe.
2787  *
2788  * Parameters:
2789  *      bp:             buffer containing directory block
2790  *      dp:             inode for the directory being modified
2791  *      ip:             inode for directory entry being removed
2792  *      newinum:        new inode number for changed entry
2793  *      isrmdir:        indicates if doing RMDIR
2794  */
2795 void
2796 softdep_setup_directory_change(struct buf *bp, struct inode *dp,
2797                                struct inode *ip, ino_t newinum,
2798                                int isrmdir)
2799 {
2800         int offset;
2801         struct diradd *dap = NULL;
2802         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2803         struct pagedep *pagedep;
2804         struct inodedep *inodedep;
2805
2806         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2807
2808         /*
2809          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2810          */
2811         if (newinum != WINO) {
2812                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2813                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS | M_ZERO);
2814                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2815                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2816                 dap->da_offset = offset;
2817                 dap->da_newinum = newinum;
2818         }
2819
2820         /*
2821          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2822          */
2823         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2824         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2825         /*
2826          * The possible values for isrmdir:
2827          *      0 - non-directory file rename
2828          *      1 - directory rename within same directory
2829          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2830          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2831          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2832          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2833          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2834          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2835          * followup dirrem.
2836          */
2837         if (isrmdir > 1)
2838                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2839
2840         /*
2841          * Whiteouts have no additional dependencies,
2842          * so just put the dirrem on the correct list.
2843          */
2844         if (newinum == WINO) {
2845                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2846                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2847                             dm_next);
2848                 } else {
2849                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2850                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2851                 }
2852                 FREE_LOCK(&lk);
2853                 return;
2854         }
2855
2856         /*
2857          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2858          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2859          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2860          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2861          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2862          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2863          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2864          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2865          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2866          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2867          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2868          */
2869         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2870                 dap->da_previous = dirrem;
2871         } else {
2872                 if (prevdirrem != NULL) {
2873                         dap->da_previous = prevdirrem;
2874                 } else {
2875                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2876                         dap->da_pagedep = pagedep;
2877                 }
2878                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2879                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2880         }
2881         /*
2882          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2883          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2884          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2885          */
2886         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2887             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2888                 dap->da_state |= COMPLETE;
2889                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2890                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2891         } else {
2892                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2893                     dap, da_pdlist);
2894                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2895         }
2896         FREE_LOCK(&lk);
2897 }
2898
2899 /*
2900  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2901  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2902  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2903  * inode has been written.
2904  *
2905  * Parameters:
2906  *      ip:     the inode with the increased link count
2907  */
2908 void
2909 softdep_change_linkcnt(struct inode *ip)
2910 {
2911         struct inodedep *inodedep;
2912
2913         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2914         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2915         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2916                 FREE_LOCK(&lk);
2917                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2918         }
2919         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2920         FREE_LOCK(&lk);
2921 }
2922
2923 /*
2924  * This workitem decrements the inode's link count.
2925  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2926  */
2927 static void
2928 handle_workitem_remove(struct dirrem *dirrem)
2929 {
2930         struct inodedep *inodedep;
2931         struct vnode *vp;
2932         struct inode *ip;
2933         ino_t oldinum;
2934         int error;
2935
2936         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2937                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2938                 return;
2939         }
2940         ip = VTOI(vp);
2941         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2942         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2943                 FREE_LOCK(&lk);
2944                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2945         }
2946         /*
2947          * Normal file deletion.
2948          */
2949         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2950                 ip->i_nlink--;
2951                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2952                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2953                         FREE_LOCK(&lk);
2954                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2955                 }
2956                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2957                 FREE_LOCK(&lk);
2958                 vput(vp);
2959                 num_dirrem -= 1;
2960                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2961                 return;
2962         }
2963         /*
2964          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2965          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2966          * Next truncate the directory to length zero. When the
2967          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2968          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2969          */
2970         ip->i_nlink -= 2;
2971         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2972         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2973                 FREE_LOCK(&lk);
2974                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2975         }
2976         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2977         FREE_LOCK(&lk);
2978         if ((error = ffs_truncate(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred)) != 0)
2979                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2980         /*
2981          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2982          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2983          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2984          */
2985         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2986                 vput(vp);
2987                 num_dirrem -= 1;
2988                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2989                 return;
2990         }
2991         /*
2992          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2993          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2994          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2995          * case we can remove the file immediately.
2996          */
2997         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2998         dirrem->dm_state = 0;
2999         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
3000         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
3001         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
3002             check_inode_unwritten(inodedep)) {
3003                 FREE_LOCK(&lk);
3004                 vput(vp);
3005                 handle_workitem_remove(dirrem);
3006                 return;
3007         }
3008         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
3009         FREE_LOCK(&lk);
3010         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
3011         ffs_update(vp, 0);
3012         vput(vp);
3013 }
3014
3015 /*
3016  * Inode de-allocation dependencies.
3017  *
3018  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
3019  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
3020  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
3021  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
3022  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
3023  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
3024  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
3025  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
3026  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
3027  * following procedure.
3028  */
3029 static void
3030 handle_workitem_freefile(struct freefile *freefile)
3031 {
3032         struct vnode vp;
3033         struct inode tip;
3034         struct inodedep *idp;
3035         int error;
3036
3037 #ifdef DEBUG
3038         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3039         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
3040         FREE_LOCK(&lk);
3041         if (error)
3042                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
3043 #endif
3044         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
3045         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
3046         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
3047         vp.v_data = &tip;
3048         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
3049                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
3050         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
3051 }
3052
3053 /*
3054  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
3055  * the next element on the list.
3056  */
3057 static __inline struct worklist *
3058 markernext(struct worklist *marker)
3059 {
3060         struct worklist *next;
3061
3062         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
3063         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
3064         return next;
3065 }
3066
3067 /*
3068  * checkread, checkwrite
3069  *
3070  */
3071 static  int
3072 softdep_checkread(struct buf *bp)
3073 {
3074         return(0);
3075 }
3076
3077 static  int
3078 softdep_checkwrite(struct buf *bp)
3079 {
3080         return(0);
3081 }
3082
3083 /*
3084  * Disk writes.
3085  *
3086  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
3087  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
3088  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
3089  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
3090  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
3091  * up-to-date.
3092  *
3093  * In-core inode structure reclamation.
3094  *
3095  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3096  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3097  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3098  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3099  * any increase in contention.
3100  *
3101  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3102  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3103  * while we are manipulating its associated dependencies.
3104  *
3105  * Parameters:
3106  *      bp:     structure describing disk write to occur
3107  */
3108 static void
3109 softdep_disk_io_initiation(struct buf *bp)
3110 {
3111         struct worklist *wk;
3112         struct worklist marker;
3113         struct indirdep *indirdep;
3114
3115         /*
3116          * We only care about write operations. There should never
3117          * be dependencies for reads.
3118          */
3119         if (bp->b_cmd == BUF_CMD_READ)
3120                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3121
3122         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3123
3124         /*
3125          * Do any necessary pre-I/O processing.
3126          */
3127         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3128                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3129
3130                 switch (wk->wk_type) {
3131
3132                 case D_PAGEDEP:
3133                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3134                         continue;
3135
3136                 case D_INODEDEP:
3137                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3138                         continue;
3139
3140                 case D_INDIRDEP:
3141                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3142                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3143                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3144                         /*
3145                          * If there are no remaining dependencies, this
3146                          * will be writing the real pointers, so the
3147                          * dependency can be freed.
3148                          */
3149                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3150                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3151                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3152                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3153                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3154                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3155                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3156                                 continue;
3157                         }
3158                         /*
3159                          * Replace up-to-date version with safe version.
3160                          */
3161                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3162                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3163                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3164                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3165                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3166                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3167                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3168                             bp->b_bcount);
3169                         FREE_LOCK(&lk);
3170                         continue;
3171
3172                 case D_MKDIR:
3173                 case D_BMSAFEMAP:
3174                 case D_ALLOCDIRECT:
3175                 case D_ALLOCINDIR:
3176                         continue;
3177
3178                 default:
3179                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3180                             TYPENAME(wk->wk_type));
3181                         /* NOTREACHED */
3182                 }
3183         }
3184 }
3185
3186 /*
3187  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3188  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3189  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3190  * manipulating its associated dependencies.
3191  */
3192 static void
3193 initiate_write_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3194 {
3195         struct diradd *dap;
3196         struct direct *ep;
3197         int i;
3198
3199         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3200                 /*
3201                  * This can only happen if there is a driver that does not
3202                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3203                  * to strategy for the incomplete buffers.
3204                  */
3205                 kprintf("initiate_write_filepage: already started\n");
3206                 return;
3207         }
3208         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3209         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3210         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3211                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3212                         ep = (struct direct *)
3213                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3214                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3215                                 FREE_LOCK(&lk);
3216                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3217                                     "initiate_write_filepage",
3218                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3219                         }
3220                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3221                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3222                         else
3223                                 ep->d_ino = 0;
3224                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3225                         dap->da_state |= UNDONE;
3226                 }
3227         }
3228         FREE_LOCK(&lk);
3229 }
3230
3231 /*
3232  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3233  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3234  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3235  * are manipulating its associated dependencies.
3236  *
3237  * Parameters:
3238  *      bp:     The inode block
3239  */
3240 static void
3241 initiate_write_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3242 {
3243         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3244         struct ufs1_dinode *dp;
3245         struct ufs1_dinode *sip;
3246         struct fs *fs;
3247         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3248         int i, deplist;
3249
3250         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3251                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3252         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3253         fs = inodedep->id_fs;
3254         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3255             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3256         /*
3257          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3258          * inode cannot be written to disk.
3259          */
3260         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3261                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3262                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3263                 MALLOC(sip, struct ufs1_dinode *,
3264                     sizeof(struct ufs1_dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3265                 inodedep->id_savedino = sip;
3266                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3267                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct ufs1_dinode));
3268                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3269                 return;
3270         }
3271         /*
3272          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3273          */
3274         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3275         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3276                 return;
3277         /*
3278          * Set the dependencies to busy.
3279          */
3280         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3281         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3282              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3283 #ifdef DIAGNOSTIC
3284                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3285                         FREE_LOCK(&lk);
3286                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3287                 }
3288                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3289                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3290                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3291                         FREE_LOCK(&lk);
3292                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3293                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3294                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3295                 }
3296                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3297                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3298                         FREE_LOCK(&lk);
3299                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3300                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3301                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3302                 }
3303                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3304                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3305                         FREE_LOCK(&lk);
3306                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3307                             adp->ad_state);
3308                 }
3309 #endif /* DIAGNOSTIC */
3310                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3311                 adp->ad_state |= UNDONE;
3312         }
3313         /*
3314          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3315          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3316          * might have fragments that were not the last block in the file
3317          * which would corrupt the filesystem.
3318          */
3319         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3320              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3321                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3322                         break;
3323                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3324                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3325                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3326                         continue;
3327                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3328                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3329 #ifdef DIAGNOSTIC
3330                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3331                                 FREE_LOCK(&lk);
3332                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3333                         }
3334 #endif /* DIAGNOSTIC */
3335                         dp->di_db[i] = 0;
3336                 }
3337                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3338 #ifdef DIAGNOSTIC
3339                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3340                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3341                                 FREE_LOCK(&lk);
3342                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3343                         }
3344 #endif /* DIAGNOSTIC */
3345                         dp->di_ib[i] = 0;
3346                 }
3347                 FREE_LOCK(&lk);
3348                 return;
3349         }
3350         /*
3351          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3352          * roll back the size to the last currently allocated block.
3353          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3354          * we already checked for fragments in the loop above.
3355          */
3356         if (lastadp != NULL &&
3357             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3358                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3359                         if (dp->di_db[i] != 0)
3360                                 break;
3361                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3362         }
3363         /*
3364          * The only dependencies are for indirect blocks.
3365          *
3366          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3367          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3368          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3369          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3370          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3371          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3372          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3373          */
3374         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3375                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3376         FREE_LOCK(&lk);
3377 }
3378
3379 /*
3380  * This routine is called during the completion interrupt
3381  * service routine for a disk write (from the procedure called
3382  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3383  * a request completion).  It should be called early in this
3384  * procedure, before the block is made available to other
3385  * processes or other routines are called.
3386  *
3387  * Parameters:
3388  *      bp:     describes the completed disk write
3389  */
3390 static void
3391 softdep_disk_write_complete(struct buf *bp)
3392 {
3393         struct worklist *wk;
3394         struct workhead reattach;
3395         struct newblk *newblk;
3396         struct allocindir *aip;
3397         struct allocdirect *adp;
3398         struct indirdep *indirdep;
3399         struct inodedep *inodedep;
3400         struct bmsafemap *bmsafemap;
3401
3402 #ifdef DEBUG
3403         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3404                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3405         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3406 #endif
3407         LIST_INIT(&reattach);
3408         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3409                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3410                 switch (wk->wk_type) {
3411
3412                 case D_PAGEDEP:
3413                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3414                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3415                         continue;
3416
3417                 case D_INODEDEP:
3418                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3419                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3420                         continue;
3421
3422                 case D_BMSAFEMAP:
3423                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3424                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3425                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3426                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3427                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3428                         }
3429                         while ((adp =
3430                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3431                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3432                                 adp->ad_buf = NULL;
3433                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3434                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3435                         }
3436                         while ((aip =
3437                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3438                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3439                                 aip->ai_buf = NULL;
3440                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3441                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3442                         }
3443                         while ((inodedep =
3444                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3445                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3446                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3447                                 inodedep->id_buf = NULL;
3448                         }
3449                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3450                         continue;
3451
3452                 case D_MKDIR:
3453                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3454                         continue;
3455
3456                 case D_ALLOCDIRECT:
3457                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3458                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3459                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3460                         continue;
3461
3462                 case D_ALLOCINDIR:
3463                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3464                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3465                         handle_allocindir_partdone(aip);
3466                         continue;
3467
3468                 case D_INDIRDEP:
3469                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3470                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3471                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3472                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3473                         }
3474                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3475                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3476                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3477                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3478                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3479                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3480                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3481                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3482                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3483                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3484                                 }
3485                         }
3486                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3487                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3488                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3489                         bdirty(bp);
3490                         continue;
3491
3492                 default:
3493                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3494                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3495                             TYPENAME(wk->wk_type));
3496                         /* NOTREACHED */
3497                 }
3498         }
3499         /*
3500          * Reattach any requests that must be redone.
3501          */
3502         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3503                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3504                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, wk);
3505         }
3506 #ifdef DEBUG
3507         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3508                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3509         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3510 #endif
3511 }
3512
3513 /*
3514  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3515  * this routine is always called from interrupt level with further
3516  * splbio interrupts blocked.
3517  *
3518  * Parameters:
3519  *      adp:    the completed allocdirect
3520  */
3521 static void
3522 handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *adp)
3523 {
3524         struct allocdirect *listadp;
3525         struct inodedep *inodedep;
3526         long bsize;
3527
3528         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3529                 return;
3530         if (adp->ad_buf != NULL) {
3531                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3532                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3533         }
3534         /*
3535          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3536          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3537          * might have fragments that were not the last block in the file
3538          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3539          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3540          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3541          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3542          */
3543         inodedep = adp->ad_inodedep;
3544         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3545         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3546                 /* found our block */
3547                 if (listadp == adp)
3548                         break;
3549                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3550                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3551                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3552                         continue;
3553                 /* hit a fragment */
3554                 return;
3555         }
3556         /*
3557          * If we have reached the end of the current list without
3558          * finding the just finished dependency, then it must be
3559          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3560          * be freed until they are moved to the current list.
3561          */
3562         if (listadp == NULL) {
3563 #ifdef DEBUG
3564                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3565                         /* found our block */
3566                         if (listadp == adp)
3567                                 break;
3568                 if (listadp == NULL) {
3569                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3570                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3571                 }
3572 #endif /* DEBUG */
3573                 return;
3574         }
3575         /*
3576          * If we have found the just finished dependency, then free
3577          * it along with anything that follows it that is complete.
3578          */
3579         for (; adp; adp = listadp) {
3580                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3581                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3582                         return;
3583                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3584         }
3585 }
3586
3587 /*
3588  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3589  * this routine is always called from interrupt level with further
3590  * splbio interrupts blocked.
3591  *
3592  * Parameters:
3593  *      aip:    the completed allocindir
3594  */
3595 static void
3596 handle_allocindir_partdone(struct allocindir *aip)
3597 {
3598         struct indirdep *indirdep;
3599
3600         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3601                 return;
3602         if (aip->ai_buf != NULL) {
3603                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3604                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3605         }
3606         indirdep = aip->ai_indirdep;
3607         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3608                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3609                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3610                 return;
3611         }
3612         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3613             aip->ai_newblkno;
3614         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3615         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3616                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3617         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3622  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3623  * that this routine is always called from interrupt level with further
3624  * splbio interrupts blocked.
3625  *
3626  * Parameters:
3627  *      bp:     buffer containing the inode block
3628  */
3629 static int
3630 handle_written_inodeblock(struct inodedep *inodedep, struct buf *bp)
3631 {
3632         struct worklist *wk, *filefree;
3633         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3634         struct ufs1_dinode *dp;
3635         int hadchanges;
3636
3637         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3638                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3639                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3640         }
3641         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3642         dp = (struct ufs1_dinode *)bp->b_data +
3643             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3644         /*
3645          * If we had to rollback the inode allocation because of
3646          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3647          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3648          * all associated dependencies have been cleared and the
3649          * corresponding updates written to disk.
3650          */
3651         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3652                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3653                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3654                 inodedep->id_savedino = NULL;
3655                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3656                         stat_inode_bitmap++;
3657                 bdirty(bp);
3658                 return (1);
3659         }
3660         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3661         /*
3662          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3663          * the inode could be updated.
3664          */
3665         hadchanges = 0;
3666         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3667                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3668                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3669                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3670                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3671                 }
3672                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3673                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3674                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3675                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3676                                     "handle_written_inodeblock",
3677                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3678                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3679                         }
3680                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3681                 } else {
3682                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3683                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3684                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3685                                     "handle_written_inodeblock",
3686                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3687                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3688                         }
3689                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3690                 }
3691                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3692                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3693                 hadchanges = 1;
3694         }
3695         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3696                 stat_direct_blk_ptrs++;
3697         /*
3698          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3699          */
3700         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3701                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3702                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3703         }
3704         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3705                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3706                 hadchanges = 1;
3707         }
3708         inodedep->id_savedsize = -1;
3709         /*
3710          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3711          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3712          * its correct form.
3713          */
3714         if (hadchanges)
3715                 bdirty(bp);
3716         /*
3717          * Process any allocdirects that completed during the update.
3718          */
3719         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3720                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3721         /*
3722          * Process deallocations that were held pending until the
3723          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3724          * is delayed until after all blocks have been freed to
3725          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3726          * before the old ones have been deleted.
3727          */
3728         filefree = NULL;
3729         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3730                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3731                 switch (wk->wk_type) {
3732
3733                 case D_FREEFILE:
3734                         /*
3735                          * We defer adding filefree to the worklist until
3736                          * all other additions have been made to ensure
3737                          * that it will be done after all the old blocks
3738                          * have been freed.
3739                          */
3740                         if (filefree != NULL) {
3741                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3742                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3743                         }
3744                         filefree = wk;
3745                         continue;
3746
3747                 case D_MKDIR:
3748                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3749                         continue;
3750
3751                 case D_DIRADD:
3752                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3753                         continue;
3754
3755                 case D_FREEBLKS:
3756                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3757                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3758                                 continue;
3759                         /* -- fall through -- */
3760                 case D_FREEFRAG:
3761                 case D_DIRREM:
3762                         add_to_worklist(wk);
3763                         continue;
3764
3765                 default:
3766                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3767                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3768                             TYPENAME(wk->wk_type));
3769                         /* NOTREACHED */
3770                 }
3771         }
3772         if (filefree != NULL) {
3773                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3774                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3775                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3776                 }
3777                 add_to_worklist(filefree);
3778                 return (0);
3779         }
3780
3781         /*
3782          * If no outstanding dependencies, free it.
3783          */
3784         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3785                 return (0);
3786         return (hadchanges);
3787 }
3788
3789 /*
3790  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3791  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3792  */
3793 static void
3794 diradd_inode_written(struct diradd *dap, struct inodedep *inodedep)
3795 {
3796         struct pagedep *pagedep;
3797
3798         dap->da_state |= COMPLETE;
3799         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3800                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3801                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3802                 else
3803                         pagedep = dap->da_pagedep;
3804                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3805                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3806         }
3807         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3808 }
3809
3810 /*
3811  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3812  */
3813 static void
3814 handle_written_mkdir(struct mkdir *mkdir, int type)
3815 {
3816         struct diradd *dap;
3817         struct pagedep *pagedep;
3818
3819         if (mkdir->md_state != type) {
3820                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3821                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3822         }
3823         dap = mkdir->md_diradd;
3824         dap->da_state &= ~type;
3825         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3826                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3827         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3828                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3829                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3830                 else
3831                         pagedep = dap->da_pagedep;
3832                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3833                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3834         }
3835         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3836         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3837 }
3838
3839 /*
3840  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3841  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3842  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3843  * Note that this routine is always called from interrupt level
3844  * with further splbio interrupts blocked.
3845  *
3846  * Parameters:
3847  *      bp:     buffer containing the written page
3848  */
3849 static int
3850 handle_written_filepage(struct pagedep *pagedep, struct buf *bp)
3851 {
3852         struct dirrem *dirrem;
3853         struct diradd *dap, *nextdap;
3854         struct direct *ep;
3855         int i, chgs;
3856
3857         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3858                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3859                 panic("handle_written_filepage: not started");
3860         }
3861         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3862         /*
3863          * Process any directory removals that have been committed.
3864          */
3865         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3866                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3867                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3868                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3869         }
3870         /*
3871          * Free any directory additions that have been committed.
3872          */
3873         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3874                 free_diradd(dap);
3875         /*
3876          * Uncommitted directory entries must be restored.
3877          */
3878         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3879                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3880                      dap = nextdap) {
3881                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3882                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3883                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3884                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3885                         }
3886                         ep = (struct direct *)
3887                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3888                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3889                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3890                         dap->da_state |= ATTACHED;
3891                         chgs = 1;
3892                         /*
3893                          * If the inode referenced by the directory has
3894                          * been written out, then the dependency can be
3895                          * moved to the pending list.
3896                          */
3897                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3898                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3899                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3900                                     da_pdlist);
3901                         }
3902                 }
3903         }
3904         /*
3905          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3906          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3907          * its correct form.
3908          */
3909         if (chgs) {
3910                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3911                         stat_dir_entry++;
3912                 bdirty(bp);
3913         }
3914         /*
3915          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3916          * Otherwise it will remain to update the page before it
3917          * is written back to disk.
3918          */
3919         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3920                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3921                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3922                                 break;
3923                 if (i == DAHASHSZ) {
3924                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3925                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3926                         return (0);
3927                 }
3928         }
3929         return (1);
3930 }
3931
3932 /*
3933  * Writing back in-core inode structures.
3934  *
3935  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3936  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3937  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3938  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3939  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3940  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3941  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3942  */
3943
3944 /*
3945  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3946  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3947  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3948  *
3949  * Parameters:
3950  *      ip:     the "in_core" copy of the inode
3951  */
3952 void
3953 softdep_load_inodeblock(struct inode *ip)
3954 {
3955         struct inodedep *inodedep;
3956
3957         /*
3958          * Check for alternate nlink count.
3959          */
3960         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3961         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3962         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3963                 FREE_LOCK(&lk);
3964                 return;
3965         }
3966         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3967         FREE_LOCK(&lk);
3968 }
3969
3970 /*
3971  * This routine is called just before the "in-core" inode
3972  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3973  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3974  * the force flag is set, then the dependencies will be
3975  * cleared so that the update can always be made. Note that
3976  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3977  * will never be in the middle of writing the inode block
3978  * to disk.
3979  *
3980  * Parameters:
3981  *      ip:             the "in_core" copy of the inode
3982  *      bp:             the buffer containing the inode block
3983  *      waitfor:        nonzero => update must be allowed
3984  */
3985 void
3986 softdep_update_inodeblock(struct inode *ip, struct buf *bp,
3987                           int waitfor)
3988 {
3989         struct inodedep *inodedep;
3990         struct worklist *wk;
3991         int error, gotit;
3992
3993         /*
3994          * If the effective link count is not equal to the actual link
3995          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3996          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3997          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3998          * to track.
3999          */
4000         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4001         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4002                 FREE_LOCK(&lk);
4003                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
4004                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
4005                 return;
4006         }
4007         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
4008                 FREE_LOCK(&lk);
4009                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
4010         }
4011         /*
4012          * Changes have been initiated. Anything depending on these
4013          * changes cannot occur until this inode has been written.
4014          */
4015         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
4016         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
4017                 WORKLIST_INSERT_BP(bp, &inodedep->id_list);
4018         /*
4019          * Any new dependencies associated with the incore inode must
4020          * now be moved to the list associated with the buffer holding
4021          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
4022          * allocdirects that are completed by the merger.
4023          */
4024         merge_inode_lists(inodedep);
4025         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
4026                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
4027         /*
4028          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
4029          * operations dependent on the inode being written to disk
4030          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
4031          * processed when the buffer I/O completes.
4032          */
4033         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
4034                 WORKLIST_REMOVE(wk);
4035                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
4036         }
4037         /*
4038          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
4039          * that allocates them have been written (indicated by
4040          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
4041          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
4042          * to be written so that the update can be done.
4043          */
4044         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
4045                 FREE_LOCK(&lk);
4046                 return;
4047         }
4048         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4049         FREE_LOCK(&lk);
4050         if (gotit &&
4051             (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4052                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
4053 }
4054
4055 /*
4056  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
4057  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
4058  * with splbio interrupts blocked.
4059  */
4060 static void
4061 merge_inode_lists(struct inodedep *inodedep)
4062 {
4063         struct allocdirect *listadp, *newadp;
4064
4065         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
4066         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
4067                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
4068                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
4069                         continue;
4070                 }
4071                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
4072                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
4073                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
4074                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
4075                             listadp);
4076                         listadp = newadp;
4077                 }
4078                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
4079         }
4080         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
4081                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
4082                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
4083         }
4084 }
4085
4086 /*
4087  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
4088  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
4089  *
4090  * Parameters:
4091  *      vp:     the "in_core" copy of the inode
4092  */
4093 static int
4094 softdep_fsync(struct vnode *vp)
4095 {
4096         struct inodedep *inodedep;
4097         struct pagedep *pagedep;
4098         struct worklist *wk;
4099         struct diradd *dap;
4100         struct mount *mnt;
4101         struct vnode *pvp;
4102         struct inode *ip;
4103         struct buf *bp;
4104         struct fs *fs;
4105         int error, flushparent;
4106         ino_t parentino;
4107         ufs_lbn_t lbn;
4108
4109         /*
4110          * Move check from original kernel code, possibly not needed any
4111          * more with the per-mount bioops.
4112          */
4113         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4114                 return (0);
4115
4116         ip = VTOI(vp);
4117         fs = ip->i_fs;
4118         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4119         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4120                 FREE_LOCK(&lk);
4121                 return (0);
4122         }
4123         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4124             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4125             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4126             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4127                 FREE_LOCK(&lk);
4128                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4129         }
4130         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4131                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4132                         break;
4133                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4134                         FREE_LOCK(&lk);
4135                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4136                             TYPENAME(wk->wk_type));
4137                 }
4138                 dap = WK_DIRADD(wk);
4139                 /*
4140                  * Flush our parent if this directory entry
4141                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4142                  */
4143                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4144                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4145                 else
4146                         pagedep = dap->da_pagedep;
4147                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4148                 parentino = pagedep->pd_ino;
4149                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4150                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4151                         FREE_LOCK(&lk);
4152                         panic("softdep_fsync: dirty");
4153                 }
4154                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4155                 /*
4156                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4157                  * then we will not be able to release and recover the
4158                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4159                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4160                  * not now, but then the user was not asking to have it
4161                  * written, so we are not breaking any promises.
4162                  */
4163                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4164                         break;
4165                 /*
4166                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4167                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4168                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4169                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4170                  * ufs_lookup for details on possible races.
4171                  */
4172                 FREE_LOCK(&lk);
4173                 vn_unlock(vp);
4174                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4175                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4176                 if (error != 0)
4177                         return (error);
4178                 if (flushparent) {
4179                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0) {
4180                                 vput(pvp);
4181                                 return (error);
4182                         }
4183                 }
4184                 /*
4185                  * Flush directory page containing the inode's name.
4186                  */
4187                 error = bread(pvp, lblktodoff(fs, lbn), blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4188                 if (error == 0)
4189                         error = bwrite(bp);
4190                 vput(pvp);
4191                 if (error != 0)
4192                         return (error);
4193                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4194                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4195                         break;
4196         }
4197         FREE_LOCK(&lk);
4198         return (0);
4199 }
4200
4201 /*
4202  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4203  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4204  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4205  */
4206 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4207
4208 void
4209 softdep_fsync_mountdev(struct vnode *vp)
4210 {
4211         lwkt_tokref vlock;
4212
4213         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4214                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4215         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4216         lwkt_gettoken(&vlock, &vp->v_token);
4217         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4218                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4219         lwkt_reltoken(&vlock);
4220         drain_output(vp, 1);
4221         FREE_LOCK(&lk);
4222 }
4223
4224 static int
4225 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4226 {
4227         struct worklist *wk;
4228         struct vnode *vp = data;
4229
4230         /*
4231          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4232          */
4233         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4234                 return(0);
4235         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4236                 BUF_UNLOCK(bp);
4237                 kprintf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4238                 return(0);
4239         }
4240         /*
4241          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4242          * dependencies.
4243          */
4244         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4245             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP) {
4246                 BUF_UNLOCK(bp);
4247                 return(0);
4248         }
4249         bremfree(bp);
4250         FREE_LOCK(&lk);
4251         (void) bawrite(bp);
4252         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4253         return(0);
4254 }
4255
4256 /*
4257  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4258  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4259  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4260  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4261  */
4262 struct softdep_sync_metadata_info {
4263         struct vnode *vp;
4264         int waitfor;
4265 };
4266
4267 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4268
4269 int
4270 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4271 {
4272         struct softdep_sync_metadata_info info;
4273         lwkt_tokref vlock;
4274         int error, waitfor;
4275
4276         /*
4277          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4278          * that is doing soft dependency processing.
4279          */
4280         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4281                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4282                         return (0);
4283         } else
4284                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4285                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4286                         return (0);
4287         /*
4288          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4289          */
4290         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4291         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4292                 FREE_LOCK(&lk);
4293                 return (error);
4294         }
4295         /*
4296          * For most files, the only metadata dependencies are the
4297          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4298          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4299          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4300          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4301          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4302          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4303          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4304          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4305          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4306          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4307          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4308          * usual case we will be blocking against a write that we
4309          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4310          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4311          */
4312         waitfor = MNT_NOWAIT;
4313 top:
4314         /*
4315          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4316          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4317          */
4318         drain_output(vp, 1);
4319
4320         info.vp = vp;
4321         info.waitfor = waitfor;
4322         lwkt_gettoken(&vlock, &vp->v_token);
4323         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4324                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4325         lwkt_reltoken(&vlock);
4326         if (error < 0) {
4327                 FREE_LOCK(&lk);
4328                 return(-error); /* error code */
4329         }
4330
4331         /*
4332          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4333          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4334          */
4335         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4336                 waitfor = MNT_WAIT;
4337                 FREE_LOCK(&lk);
4338                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4339                 goto top;
4340         }
4341
4342         /*
4343          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4344          * then we are done. For certain directories and block
4345          * devices, we may need to do further work.
4346          *
4347          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4348          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4349          */
4350         drain_output(vp, 1);
4351         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4352                 FREE_LOCK(&lk);
4353                 return (0);
4354         }
4355
4356         FREE_LOCK(&lk);
4357         /*
4358          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4359          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4360          * partially written files have been written to disk. The only easy
4361          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4362          * this happens rarely).
4363          */
4364         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4365             vp->v_rdev &&
4366             vp->v_rdev->si_mountpoint && !vn_islocked(vp) &&
4367             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT)) != 0)
4368                 return (error);
4369         return (0);
4370 }
4371
4372 static int
4373 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4374 {
4375         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4376         struct pagedep *pagedep;
4377         struct allocdirect *adp;
4378         struct allocindir *aip;
4379         struct worklist *wk;
4380         struct buf *nbp;
4381         int error;
4382         int i;
4383
4384         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4385                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4386                 return (1);
4387         }
4388         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4389                 kprintf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4390                 BUF_UNLOCK(bp);
4391                 return(1);
4392         }
4393
4394         /*
4395          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4396          * will disappear.
4397          */
4398         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4399                 switch (wk->wk_type) {
4400
4401                 case D_ALLOCDIRECT:
4402                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4403                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4404                                 break;
4405                         nbp = adp->ad_buf;
4406                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4407                                 break;
4408                         FREE_LOCK(&lk);
4409                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4410                                 bawrite(nbp);
4411                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4412                                 bawrite(bp);
4413                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4414                                 return (-error);
4415                         }
4416                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4417                         break;
4418
4419                 case D_ALLOCINDIR:
4420                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4421                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4422                                 break;
4423                         nbp = aip->ai_buf;
4424                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4425                                 break;
4426                         FREE_LOCK(&lk);
4427                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4428                                 bawrite(nbp);
4429                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4430                                 bawrite(bp);
4431                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4432                                 return (-error);
4433                         }
4434                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4435                         break;
4436
4437                 case D_INDIRDEP:
4438                 restart:
4439
4440                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4441                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4442                                         continue;
4443                                 nbp = aip->ai_buf;
4444                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4445                                         goto restart;
4446                                 FREE_LOCK(&lk);
4447                                 if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4448                                         bawrite(bp);
4449                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4450                                         return (-error);
4451                                 }
4452                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4453                                 goto restart;
4454                         }
4455                         break;
4456
4457                 case D_INODEDEP:
4458                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4459                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4460                                 FREE_LOCK(&lk);
4461                                 bawrite(bp);
4462                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4463                                 return (-error);
4464                         }
4465                         break;
4466
4467                 case D_PAGEDEP:
4468                         /*
4469                          * We are trying to sync a directory that may
4470                          * have dependencies on both its own metadata
4471                          * and/or dependencies on the inodes of any
4472                          * recently allocated files. We walk its diradd
4473                          * lists pushing out the associated inode.
4474                          */
4475                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4476                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4477                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4478                                         continue;
4479                                 if ((error =
4480                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4481                                                 pagedep->pd_mnt,
4482                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4483                                         FREE_LOCK(&lk);
4484                                         bawrite(bp);
4485                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4486                                         return (-error);
4487                                 }
4488                         }
4489                         break;
4490
4491                 case D_MKDIR:
4492                         /*
4493                          * This case should never happen if the vnode has
4494                          * been properly sync'ed. However, if this function
4495                          * is used at a place where the vnode has not yet
4496                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4497                          * rather than panic, just flush it.
4498                          */
4499                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4500                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4501                                 break;
4502                         FREE_LOCK(&lk);
4503                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4504                                 bawrite(nbp);
4505                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4506                                 bawrite(bp);
4507                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4508                                 return (-error);
4509                         }
4510                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4511                         break;
4512
4513                 case D_BMSAFEMAP:
4514                         /*
4515                          * This case should never happen if the vnode has
4516                          * been properly sync'ed. However, if this function
4517                          * is used at a place where the vnode has not yet
4518                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4519                          * rather than panic, just flush it.
4520                          *
4521                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4522                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4523                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4524                          */
4525                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4526                         if (nbp == bp)
4527                                 break;
4528                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4529                                 break;
4530                         FREE_LOCK(&lk);
4531                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4532                                 bawrite(nbp);
4533                         } else if ((error = bwrite(nbp)) != 0) {
4534                                 bawrite(bp);
4535                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4536                                 return (-error);
4537                         }
4538                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4539                         break;
4540
4541                 default:
4542                         FREE_LOCK(&lk);
4543                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4544                             TYPENAME(wk->wk_type));
4545                         /* NOTREACHED */
4546                 }
4547         }
4548         FREE_LOCK(&lk);
4549         bawrite(bp);
4550         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4551         return(0);
4552 }
4553
4554 /*
4555  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4556  * Called with splbio blocked.
4557  */
4558 static int
4559 flush_inodedep_deps(struct fs *fs, ino_t ino)
4560 {
4561         struct inodedep *inodedep;
4562         struct allocdirect *adp;
4563         int error, waitfor;
4564         struct buf *bp;
4565
4566         /*
4567          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4568          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4569          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4570          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4571          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4572          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4573          * usual case we will be blocking against a write that we
4574          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4575          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4576          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4577          * any pending I/O to complete.
4578          */
4579         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4580                 FREE_LOCK(&lk);
4581                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4582                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4583                         return (0);
4584                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4585                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4586                                 continue;
4587                         bp = adp->ad_buf;
4588                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4589                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4590                                         continue;
4591                                 break;
4592                         }
4593                         FREE_LOCK(&lk);
4594                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4595                                 bawrite(bp);
4596                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4597                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4598                                 return (error);
4599                         }
4600                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4601                         break;
4602                 }
4603                 if (adp != NULL)
4604                         continue;
4605                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4606                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4607                                 continue;
4608                         bp = adp->ad_buf;
4609                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4610                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4611                                         continue;
4612                                 break;
4613                         }
4614                         FREE_LOCK(&lk);
4615                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4616                                 bawrite(bp);
4617                         } else if ((error = bwrite(bp)) != 0) {
4618                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4619                                 return (error);
4620                         }
4621                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4622                         break;
4623                 }
4624                 if (adp != NULL)
4625                         continue;
4626                 /*
4627                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4628                  */
4629                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4630                         break;
4631                 waitfor = MNT_WAIT;
4632         }
4633         /*
4634          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4635          */
4636         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4637                 (void) free_inodedep(inodedep);
4638         return (0);
4639 }
4640
4641 /*
4642  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4643  * Called with splbio blocked.
4644  */
4645 static int
4646 flush_pagedep_deps(struct vnode *pvp, struct mount *mp,
4647                    struct diraddhd *diraddhdp)
4648 {
4649         struct inodedep *inodedep;
4650         struct ufsmount *ump;
4651         struct diradd *dap;
4652         struct vnode *vp;
4653         int gotit, error = 0;
4654         struct buf *bp;
4655         ino_t inum;
4656
4657         ump = VFSTOUFS(mp);
4658         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4659                 /*
4660                  * Flush ourselves if this directory entry
4661                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4662                  */
4663                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4664                         FREE_LOCK(&lk);
4665                         if ((error = ffs_update(pvp, 1)) != 0)
4666                                 break;
4667                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4668                         /*
4669                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4670                          */
4671                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4672                                 continue;
4673                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4674                                 FREE_LOCK(&lk);
4675                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4676                         }
4677                 }
4678                 /*
4679                  * A newly allocated directory must have its "." and
4680                  * ".." entries written out before its name can be
4681                  * committed in its parent. We do not want or need
4682                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4683                  * that may end up here again, once for each directory
4684                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4685                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4686                  * because the first call may choose to defer blocks
4687                  * that still have dependencies, but deferral will
4688                  * happen at most once.
4689                  */
4690                 inum = dap->da_newinum;
4691                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4692                         FREE_LOCK(&lk);
4693                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4694                                 break;
4695                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)) ||
4696                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT))) {
4697                                 vput(vp);
4698                                 break;
4699                         }
4700                         drain_output(vp, 0);
4701                         vput(vp);
4702                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4703                         /*
4704                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4705                          */
4706                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4707                                 continue;
4708                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4709                                 FREE_LOCK(&lk);
4710                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4711                         }
4712                 }
4713                 /*
4714                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4715                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4716                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4717                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4718                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4719                  * the time of the reference count change. So we need only
4720                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4721                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4722                  */
4723                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4724                         FREE_LOCK(&lk);
4725                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4726                 }
4727                 /*
4728                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4729                  * push them to disk.
4730                  */
4731                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4732                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4733                         FREE_LOCK(&lk);
4734                         if (gotit && (error = bwrite(inodedep->id_buf)) != 0)
4735                                 break;
4736                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4737                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4738                                 continue;
4739                 }
4740                 /*
4741                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4742                  * to be written, push it to disk.
4743                  */
4744                 FREE_LOCK(&lk);
4745                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4746                         fsbtodoff(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4747                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4748                         break;
4749                 if ((error = bwrite(bp)) != 0)
4750                         break;
4751                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4752                 /*
4753                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4754                  * then something is seriously wrong.
4755                  */
4756                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4757                         FREE_LOCK(&lk);
4758                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4759                 }
4760         }
4761         if (error)
4762                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4763         return (error);
4764 }
4765
4766 /*
4767  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4768  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4769  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4770  * the offending operations to fall back to running synchronously
4771  * until the memory load returns to a reasonable level.
4772  */
4773 int
4774 softdep_slowdown(struct vnode *vp)
4775 {
4776         int max_softdeps_hard;
4777
4778         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4779         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4780             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4781                 return (0);
4782         stat_sync_limit_hit += 1;
4783         return (1);
4784 }
4785
4786 /*
4787  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4788  * down and speed up the I/O processing.
4789  */
4790 static int
4791 request_cleanup(int resource, int islocked)
4792 {
4793         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4794
4795         /*
4796          * We never hold up the filesystem syncer process.
4797          */
4798         if (td == filesys_syncer)
4799                 return (0);
4800         /*
4801          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4802          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4803          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4804          * handle any remove requests that might block on a locked
4805          * inode as that could lead to deadlock.
4806          */
4807         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4808                 if (islocked)
4809                         FREE_LOCK(&lk);
4810                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4811                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4812                 stat_worklist_push += 2;
4813                 if (islocked)
4814                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4815                 return(1);
4816         }
4817
4818         /*
4819          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4820          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4821          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4822          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4823          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4824          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4825          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4826          * the cleanup for us.
4827          */
4828         switch (resource) {
4829
4830         case FLUSH_INODES:
4831                 stat_ino_limit_push += 1;
4832                 req_clear_inodedeps += 1;
4833                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4834                 break;
4835
4836         case FLUSH_REMOVE:
4837                 stat_blk_limit_push += 1;
4838                 req_clear_remove += 1;
4839                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4840                 break;
4841
4842         default:
4843                 if (islocked)
4844                         FREE_LOCK(&lk);
4845                 panic("request_cleanup: unknown type");
4846         }
4847         /*
4848          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4849          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4850          */
4851         if (islocked == 0)
4852                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4853         proc_waiting += 1;
4854         if (!callout_active(&handle))
4855                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4856                               pause_timer, NULL);
4857         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4858             "softupdate", 0);
4859         proc_waiting -= 1;
4860         if (islocked == 0)
4861                 FREE_LOCK(&lk);
4862         return (1);
4863 }
4864
4865 /*
4866  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4867  * to indicate that there is no longer a timer running.
4868  */
4869 void
4870 pause_timer(void *arg)
4871 {
4872         *stat_countp += 1;
4873         wakeup_one(&proc_waiting);
4874         if (proc_waiting > 0)
4875                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4876                               pause_timer, NULL);
4877         else
4878                 callout_deactivate(&handle);
4879 }
4880
4881 /*
4882  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4883  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4884  */
4885 static void
4886 clear_remove(struct thread *td)
4887 {
4888         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4889         struct pagedep *pagedep;
4890         static int next = 0;
4891         struct mount *mp;
4892         struct vnode *vp;
4893         int error, cnt;
4894         ino_t ino;
4895
4896         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4897         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4898                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4899                 if (next >= pagedep_hash)
4900                         next = 0;
4901                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4902                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4903                                 continue;
4904                         mp = pagedep->pd_mnt;
4905                         ino = pagedep->pd_ino;
4906                         FREE_LOCK(&lk);
4907                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4908                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4909                                 return;
4910                         }
4911                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)))
4912                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4913                         drain_output(vp, 0);
4914                         vput(vp);
4915                         return;
4916                 }
4917         }
4918         FREE_LOCK(&lk);
4919 }
4920
4921 /*
4922  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4923  * the number of inodedep dependency structures.
4924  */
4925 struct clear_inodedeps_info {
4926         struct fs *fs;
4927         struct mount *mp;
4928 };
4929
4930 static int
4931 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4932 {
4933         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4934
4935         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4936                 info->mp = mp;
4937                 return(-1);
4938         }
4939         return(0);
4940 }
4941
4942 static void
4943 clear_inodedeps(struct thread *td)
4944 {
4945         struct clear_inodedeps_info info;
4946         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4947         struct inodedep *inodedep;
4948         static int next = 0;
4949         struct vnode *vp;
4950         struct fs *fs;
4951         int error, cnt;
4952         ino_t firstino, lastino, ino;
4953
4954         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4955         /*
4956          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4957          * We will then gather up all the inodes in its block
4958          * that have dependencies and flush them out.
4959          */
4960         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4961                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4962                 if (next >= inodedep_hash)
4963                         next = 0;
4964                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4965                         break;
4966         }
4967         if (inodedep == NULL) {
4968                 FREE_LOCK(&lk);
4969                 return;
4970         }
4971         /*
4972          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4973          */
4974         fs = inodedep->id_fs;
4975         info.mp = NULL;
4976         info.fs = fs;
4977         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4978                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4979         /*
4980          * Find the last inode in the block with dependencies.
4981          */
4982         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4983         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4984                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4985                         break;
4986         /*
4987          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4988          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4989          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4990          */
4991         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4992                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4993                         continue;
4994                 FREE_LOCK(&lk);
4995                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4996                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4997                         return;
4998                 }
4999                 if (ino == lastino) {
5000                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT)))
5001                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
5002                 } else {
5003                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT)))
5004                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
5005                         drain_output(vp, 0);
5006                 }
5007                 vput(vp);
5008                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5009         }
5010         FREE_LOCK(&lk);
5011 }
5012
5013 /*
5014  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
5015  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
5016  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
5017  */
5018 static int
5019 softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int wantcount)
5020 {
5021         struct worklist *wk;
5022         struct inodedep *inodedep;
5023         struct indirdep *indirdep;
5024         struct allocindir *aip;
5025         struct pagedep *pagedep;
5026         struct diradd *dap;
5027         int i, retval;
5028
5029         retval = 0;
5030         ACQUIRE_LOCK(&lk);
5031         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
5032                 switch (wk->wk_type) {
5033
5034                 case D_INODEDEP:
5035                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
5036                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
5037                                 /* bitmap allocation dependency */
5038                                 retval += 1;
5039                                 if (!wantcount)
5040                                         goto out;
5041                         }
5042                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
5043                                 /* direct block pointer dependency */
5044                                 retval += 1;
5045                                 if (!wantcount)
5046                                         goto out;
5047                         }
5048                         continue;
5049
5050                 case D_INDIRDEP:
5051                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
5052
5053                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
5054                                 /* indirect block pointer dependency */
5055                                 retval += 1;
5056                                 if (!wantcount)
5057                                         goto out;
5058                         }
5059                         continue;
5060
5061                 case D_PAGEDEP:
5062                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
5063                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
5064
5065                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
5066                                         /* directory entry dependency */
5067                                         retval += 1;
5068                                         if (!wantcount)
5069                                                 goto out;
5070                                 }
5071                         }
5072                         continue;
5073
5074                 case D_BMSAFEMAP:
5075                 case D_ALLOCDIRECT:
5076                 case D_ALLOCINDIR:
5077                 case D_MKDIR:
5078                         /* never a dependency on these blocks */
5079                         continue;
5080
5081                 default:
5082                         FREE_LOCK(&lk);
5083                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
5084                             TYPENAME(wk->wk_type));
5085                         /* NOTREACHED */
5086                 }
5087         }
5088 out:
5089         FREE_LOCK(&lk);
5090         return retval;
5091 }
5092
5093 /*
5094  * Acquire exclusive access to a buffer.
5095  * Must be called with splbio blocked.
5096  * Return 1 if buffer was acquired.
5097  */
5098 static int
5099 getdirtybuf(struct buf **bpp, int waitfor)
5100 {
5101         struct buf *bp;
5102         int error;
5103
5104         for (;;) {
5105                 if ((bp = *bpp) == NULL)
5106                         return (0);
5107                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0)
5108                         break;
5109                 if (waitfor != MNT_WAIT)
5110                         return (0);
5111                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
5112                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
5113                 if (error != ENOLCK) {
5114                         FREE_LOCK(&lk);
5115                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
5116                 }
5117         }
5118         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5119                 BUF_UNLOCK(bp);
5120                 return (0);
5121         }
5122         bremfree(bp);
5123         return (1);
5124 }
5125
5126 /*
5127  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5128  * Must be called with vnode locked.
5129  */
5130 static void
5131 drain_output(struct vnode *vp, int islocked)
5132 {
5133
5134         if (!islocked)
5135                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5136         while (bio_track_active(&vp->v_track_write)) {
5137                 FREE_LOCK(&lk);
5138                 bio_track_wait(&vp->v_track_write, 0, 0);
5139                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5140         }
5141         if (!islocked)
5142                 FREE_LOCK(&lk);
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5147  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5148  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5149  */
5150 static void
5151 softdep_deallocate_dependencies(struct buf *bp)
5152 {
5153         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5154                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5155         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5156         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5157 }
5158
5159 /*
5160  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5161  */
5162 void
5163 softdep_error(char *func, int error)
5164 {
5165
5166         /* XXX should do something better! */
5167         kprintf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5168 }