2acd198cbf07dde57b789329cbd993c6d2375111
[games.git] / sys / kern / vfs_mount.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * Copyright (c) 1989, 1993
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
37  * All or some portions of this file are derived from material licensed
38  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
39  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
40  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
41  *
42  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
43  * modification, are permitted provided that the following conditions
44  * are met:
45  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
47  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
49  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
50  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
51  *    must display the following acknowledgement:
52  *      This product includes software developed by the University of
53  *      California, Berkeley and its contributors.
54  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
55  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
56  *    without specific prior written permission.
57  *
58  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
59  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
60  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
61  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
62  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
63  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
64  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
65  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
66  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
67  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
68  * SUCH DAMAGE.
69  *
70  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_mount.c,v 1.32 2008/05/02 00:19:52 corecode Exp $
71  */
72
73 /*
74  * External virtual filesystem routines
75  */
76 #include "opt_ddb.h"
77
78 #include <sys/param.h>
79 #include <sys/systm.h>
80 #include <sys/kernel.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mount.h>
83 #include <sys/proc.h>
84 #include <sys/vnode.h>
85 #include <sys/buf.h>
86 #include <sys/eventhandler.h>
87 #include <sys/kthread.h>
88 #include <sys/sysctl.h>
89
90 #include <machine/limits.h>
91
92 #include <sys/buf2.h>
93 #include <sys/thread2.h>
94 #include <sys/sysref2.h>
95
96 #include <vm/vm.h>
97 #include <vm/vm_object.h>
98
99 struct mountscan_info {
100         TAILQ_ENTRY(mountscan_info) msi_entry;
101         int msi_how;
102         struct mount *msi_node;
103 };
104
105 struct vmntvnodescan_info {
106         TAILQ_ENTRY(vmntvnodescan_info) entry;
107         struct vnode *vp;
108 };
109
110 static int vnlru_nowhere = 0;
111 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnlru_nowhere, CTLFLAG_RD,
112             &vnlru_nowhere, 0,
113             "Number of times the vnlru process ran without success");
114
115
116 static struct lwkt_token mntid_token;
117
118 /* note: mountlist exported to pstat */
119 struct mntlist mountlist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(mountlist);
120 static TAILQ_HEAD(,mountscan_info) mountscan_list;
121 static struct lwkt_token mountlist_token;
122 static TAILQ_HEAD(,vmntvnodescan_info) mntvnodescan_list;
123 struct lwkt_token mntvnode_token;
124
125 static TAILQ_HEAD(,bio_ops) bio_ops_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(bio_ops_list);
126
127 /*
128  * Called from vfsinit()
129  */
130 void
131 vfs_mount_init(void)
132 {
133         lwkt_token_init(&mountlist_token);
134         lwkt_token_init(&mntvnode_token);
135         lwkt_token_init(&mntid_token);
136         TAILQ_INIT(&mountscan_list);
137         TAILQ_INIT(&mntvnodescan_list);
138 }
139
140 /*
141  * Support function called with mntvnode_token held to remove a vnode
142  * from the mountlist.  We must update any list scans which are in progress.
143  */
144 static void
145 vremovevnodemnt(struct vnode *vp)
146 {
147         struct vmntvnodescan_info *info;
148
149         TAILQ_FOREACH(info, &mntvnodescan_list, entry) {
150                 if (info->vp == vp)
151                         info->vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
152         }
153         TAILQ_REMOVE(&vp->v_mount->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
154 }
155
156 /*
157  * Support function called with mntvnode_token held to move a vnode to
158  * the end of the list.
159  */
160 static void
161 vmovevnodetoend(struct mount *mp, struct vnode *vp)
162 {
163         vremovevnodemnt(vp);
164         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
165 }
166
167
168 /*
169  * Allocate a new vnode and associate it with a tag, mount point, and
170  * operations vector.
171  *
172  * A VX locked and refd vnode is returned.  The caller should setup the
173  * remaining fields and vx_put() or, if he wishes to leave a vref,
174  * vx_unlock() the vnode.
175  */
176 int
177 getnewvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
178                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
179 {
180         struct vnode *vp;
181
182         KKASSERT(mp != NULL);
183
184         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
185         vp->v_tag = tag;
186         vp->v_data = NULL;
187
188         /*
189          * By default the vnode is assigned the mount point's normal
190          * operations vector.
191          */
192         vp->v_ops = &mp->mnt_vn_use_ops;
193
194         /*
195          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
196          * VNON prevents it from being messed with, however.
197          */
198         insmntque(vp, mp);
199
200         /*
201          * A VX locked & refd vnode is returned.
202          */
203         *vpp = vp;
204         return (0);
205 }
206
207 /*
208  * This function creates vnodes with special operations vectors.  The
209  * mount point is optional.
210  *
211  * This routine is being phased out.
212  */
213 int
214 getspecialvnode(enum vtagtype tag, struct mount *mp,
215                 struct vop_ops **ops,
216                 struct vnode **vpp, int lktimeout, int lkflags)
217 {
218         struct vnode *vp;
219
220         vp = allocvnode(lktimeout, lkflags);
221         vp->v_tag = tag;
222         vp->v_data = NULL;
223         vp->v_ops = ops;
224
225         /*
226          * Placing the vnode on the mount point's queue makes it visible.
227          * VNON prevents it from being messed with, however.
228          */
229         insmntque(vp, mp);
230
231         /*
232          * A VX locked & refd vnode is returned.
233          */
234         *vpp = vp;
235         return (0);
236 }
237
238 /*
239  * Interlock against an unmount, return 0 on success, non-zero on failure.
240  *
241  * The passed flag may be 0 or LK_NOWAIT and is only used if an unmount
242  * is in-progress.  
243  *
244  * If no unmount is in-progress LK_NOWAIT is ignored.  No other flag bits
245  * are used.  A shared locked will be obtained and the filesystem will not
246  * be unmountable until the lock is released.
247  */
248 int
249 vfs_busy(struct mount *mp, int flags)
250 {
251         int lkflags;
252
253         if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) {
254                 if (flags & LK_NOWAIT)
255                         return (ENOENT);
256                 /* XXX not MP safe */
257                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_MWAIT;
258                 /*
259                  * Since all busy locks are shared except the exclusive
260                  * lock granted when unmounting, the only place that a
261                  * wakeup needs to be done is at the release of the
262                  * exclusive lock at the end of dounmount.
263                  */
264                 tsleep((caddr_t)mp, 0, "vfs_busy", 0);
265                 return (ENOENT);
266         }
267         lkflags = LK_SHARED;
268         if (lockmgr(&mp->mnt_lock, lkflags))
269                 panic("vfs_busy: unexpected lock failure");
270         return (0);
271 }
272
273 /*
274  * Free a busy filesystem.
275  */
276 void
277 vfs_unbusy(struct mount *mp)
278 {
279         lockmgr(&mp->mnt_lock, LK_RELEASE);
280 }
281
282 /*
283  * Lookup a filesystem type, and if found allocate and initialize
284  * a mount structure for it.
285  *
286  * Devname is usually updated by mount(8) after booting.
287  */
288 int
289 vfs_rootmountalloc(char *fstypename, char *devname, struct mount **mpp)
290 {
291         struct vfsconf *vfsp;
292         struct mount *mp;
293
294         if (fstypename == NULL)
295                 return (ENODEV);
296         for (vfsp = vfsconf; vfsp; vfsp = vfsp->vfc_next) {
297                 if (!strcmp(vfsp->vfc_name, fstypename))
298                         break;
299         }
300         if (vfsp == NULL)
301                 return (ENODEV);
302         mp = kmalloc(sizeof(struct mount), M_MOUNT, M_WAITOK | M_ZERO);
303         lockinit(&mp->mnt_lock, "vfslock", VLKTIMEOUT, 0);
304         vfs_busy(mp, LK_NOWAIT);
305         TAILQ_INIT(&mp->mnt_nvnodelist);
306         TAILQ_INIT(&mp->mnt_reservedvnlist);
307         TAILQ_INIT(&mp->mnt_jlist);
308         mp->mnt_nvnodelistsize = 0;
309         mp->mnt_vfc = vfsp;
310         mp->mnt_op = vfsp->vfc_vfsops;
311         mp->mnt_flag = MNT_RDONLY;
312         vfsp->vfc_refcount++;
313         mp->mnt_iosize_max = DFLTPHYS;
314         mp->mnt_stat.f_type = vfsp->vfc_typenum;
315         mp->mnt_flag |= vfsp->vfc_flags & MNT_VISFLAGMASK;
316         strncpy(mp->mnt_stat.f_fstypename, vfsp->vfc_name, MFSNAMELEN);
317         copystr(devname, mp->mnt_stat.f_mntfromname, MNAMELEN - 1, 0);
318         *mpp = mp;
319         return (0);
320 }
321
322 /*
323  * Lookup a mount point by filesystem identifier.
324  */
325 struct mount *
326 vfs_getvfs(fsid_t *fsid)
327 {
328         struct mount *mp;
329         lwkt_tokref ilock;
330
331         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
332         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
333                 if (mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] == fsid->val[0] &&
334                     mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] == fsid->val[1]) {
335                         break;
336             }
337         }
338         lwkt_reltoken(&ilock);
339         return (mp);
340 }
341
342 /*
343  * Get a new unique fsid.  Try to make its val[0] unique, since this value
344  * will be used to create fake device numbers for stat().  Also try (but
345  * not so hard) make its val[0] unique mod 2^16, since some emulators only
346  * support 16-bit device numbers.  We end up with unique val[0]'s for the
347  * first 2^16 calls and unique val[0]'s mod 2^16 for the first 2^8 calls.
348  *
349  * Keep in mind that several mounts may be running in parallel.  Starting
350  * the search one past where the previous search terminated is both a
351  * micro-optimization and a defense against returning the same fsid to
352  * different mounts.
353  */
354 void
355 vfs_getnewfsid(struct mount *mp)
356 {
357         static u_int16_t mntid_base;
358         lwkt_tokref ilock;
359         fsid_t tfsid;
360         int mtype;
361
362         lwkt_gettoken(&ilock, &mntid_token);
363         mtype = mp->mnt_vfc->vfc_typenum;
364         tfsid.val[1] = mtype;
365         mtype = (mtype & 0xFF) << 24;
366         for (;;) {
367                 tfsid.val[0] = makeudev(255,
368                     mtype | ((mntid_base & 0xFF00) << 8) | (mntid_base & 0xFF));
369                 mntid_base++;
370                 if (vfs_getvfs(&tfsid) == NULL)
371                         break;
372         }
373         mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] = tfsid.val[0];
374         mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] = tfsid.val[1];
375         lwkt_reltoken(&ilock);
376 }
377
378 /*
379  * This routine is called when we have too many vnodes.  It attempts
380  * to free <count> vnodes and will potentially free vnodes that still
381  * have VM backing store (VM backing store is typically the cause
382  * of a vnode blowout so we want to do this).  Therefore, this operation
383  * is not considered cheap.
384  *
385  * A number of conditions may prevent a vnode from being reclaimed.
386  * the buffer cache may have references on the vnode, a directory
387  * vnode may still have references due to the namei cache representing
388  * underlying files, or the vnode may be in active use.   It is not
389  * desireable to reuse such vnodes.  These conditions may cause the
390  * number of vnodes to reach some minimum value regardless of what
391  * you set kern.maxvnodes to.  Do not set kern.maxvnodes too low.
392  */
393
394 /*
395  * This is a quick non-blocking check to determine if the vnode is a good
396  * candidate for being (eventually) vgone()'d.  Returns 0 if the vnode is
397  * not a good candidate, 1 if it is.
398  */
399 static __inline int 
400 vmightfree(struct vnode *vp, int page_count)
401 {
402         if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
403                 return (0);
404 #if 0
405         if ((vp->v_flag & VFREE) && TAILQ_EMPTY(&vp->v_namecache))
406                 return (0);
407 #endif
408         if (sysref_isactive(&vp->v_sysref))
409                 return (0);
410         if (vp->v_object && vp->v_object->resident_page_count >= page_count)
411                 return (0);
412         return (1);
413 }
414
415 /*
416  * The vnode was found to be possibly vgone()able and the caller has locked it
417  * (thus the usecount should be 1 now).  Determine if the vnode is actually
418  * vgone()able, doing some cleanups in the process.  Returns 1 if the vnode
419  * can be vgone()'d, 0 otherwise.
420  *
421  * Note that v_auxrefs may be non-zero because (A) this vnode is not a leaf
422  * in the namecache topology and (B) this vnode has buffer cache bufs.
423  * We cannot remove vnodes with non-leaf namecache associations.  We do a
424  * tentitive leaf check prior to attempting to flush out any buffers but the
425  * 'real' test when all is said in done is that v_auxrefs must become 0 for
426  * the vnode to be freeable.
427  *
428  * We could theoretically just unconditionally flush when v_auxrefs != 0,
429  * but flushing data associated with non-leaf nodes (which are always
430  * directories), just throws it away for no benefit.  It is the buffer 
431  * cache's responsibility to choose buffers to recycle from the cached
432  * data point of view.
433  */
434 static int
435 visleaf(struct vnode *vp)
436 {
437         struct namecache *ncp;
438
439         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
440                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
441                         return(0);
442         }
443         return(1);
444 }
445
446 /*
447  * Try to clean up the vnode to the point where it can be vgone()'d, returning
448  * 0 if it cannot be vgone()'d (or already has been), 1 if it can.  Unlike
449  * vmightfree() this routine may flush the vnode and block.  Vnodes marked
450  * VFREE are still candidates for vgone()ing because they may hold namecache
451  * resources and could be blocking the namecache directory hierarchy (and
452  * related vnodes) from being freed.
453  */
454 static int
455 vtrytomakegoneable(struct vnode *vp, int page_count)
456 {
457         if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
458                 return (0);
459         if (vp->v_sysref.refcnt > 1)
460                 return (0);
461         if (vp->v_object && vp->v_object->resident_page_count >= page_count)
462                 return (0);
463         if (vp->v_auxrefs && visleaf(vp)) {
464                 vinvalbuf(vp, V_SAVE, 0, 0);
465 #if 0   /* DEBUG */
466                 kprintf((vp->v_auxrefs ? "vrecycle: vp %p failed: %s\n" :
467                         "vrecycle: vp %p succeeded: %s\n"), vp,
468                         (TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) ? 
469                             TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache)->nc_name : "?"));
470 #endif
471         }
472
473         /*
474          * This sequence may seem a little strange, but we need to optimize
475          * the critical path a bit.  We can't recycle vnodes with other
476          * references and because we are trying to recycle an otherwise
477          * perfectly fine vnode we have to invalidate the namecache in a
478          * way that avoids possible deadlocks (since the vnode lock is being
479          * held here).  Finally, we have to check for other references one
480          * last time in case something snuck in during the inval.
481          */
482         if (vp->v_sysref.refcnt > 1 || vp->v_auxrefs != 0)
483                 return (0);
484         if (cache_inval_vp_nonblock(vp))
485                 return (0);
486         return (vp->v_sysref.refcnt <= 1 && vp->v_auxrefs == 0);
487 }
488
489 /*
490  * Reclaim up to 1/10 of the vnodes associated with a mount point.  Try
491  * to avoid vnodes which have lots of resident pages (we are trying to free
492  * vnodes, not memory).  
493  *
494  * This routine is a callback from the mountlist scan.  The mount point
495  * in question will be busied.
496  */
497 static int
498 vlrureclaim(struct mount *mp, void *data)
499 {
500         struct vnode *vp;
501         lwkt_tokref ilock;
502         int done;
503         int trigger;
504         int usevnodes;
505         int count;
506         int trigger_mult = vnlru_nowhere;
507
508         /*
509          * Calculate the trigger point for the resident pages check.  The
510          * minimum trigger value is approximately the number of pages in
511          * the system divded by the number of vnodes.  However, due to
512          * various other system memory overheads unrelated to data caching
513          * it is a good idea to double the trigger (at least).  
514          *
515          * trigger_mult starts at 0.  If the recycler is having problems
516          * finding enough freeable vnodes it will increase trigger_mult.
517          * This should not happen in normal operation, even on machines with
518          * low amounts of memory, but extraordinary memory use by the system
519          * verses the amount of cached data can trigger it.
520          */
521         usevnodes = desiredvnodes;
522         if (usevnodes <= 0)
523                 usevnodes = 1;
524         trigger = vmstats.v_page_count * (trigger_mult + 2) / usevnodes;
525
526         done = 0;
527         lwkt_gettoken(&ilock, &mntvnode_token);
528         count = mp->mnt_nvnodelistsize / 10 + 1;
529         while (count && (vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_nvnodelist)) != NULL) {
530                 /*
531                  * __VNODESCAN__
532                  *
533                  * The VP will stick around while we hold mntvnode_token,
534                  * at least until we block, so we can safely do an initial
535                  * check, and then must check again after we lock the vnode.
536                  */
537                 if (vp->v_type == VNON ||       /* syncer or indeterminant */
538                     !vmightfree(vp, trigger)    /* critical path opt */
539                 ) {
540                         vmovevnodetoend(mp, vp);
541                         --count;
542                         continue;
543                 }
544
545                 /*
546                  * VX get the candidate vnode.  If the VX get fails the 
547                  * vnode might still be on the mountlist.  Our loop depends
548                  * on us at least cycling the vnode to the end of the
549                  * mountlist.
550                  */
551                 if (vx_get_nonblock(vp) != 0) {
552                         if (vp->v_mount == mp)
553                                 vmovevnodetoend(mp, vp);
554                         --count;
555                         continue;
556                 }
557
558                 /*
559                  * Since we blocked locking the vp, make sure it is still
560                  * a candidate for reclamation.  That is, it has not already
561                  * been reclaimed and only has our VX reference associated
562                  * with it.
563                  */
564                 if (vp->v_type == VNON ||       /* syncer or indeterminant */
565                     (vp->v_flag & VRECLAIMED) ||
566                     vp->v_mount != mp ||
567                     !vtrytomakegoneable(vp, trigger)    /* critical path opt */
568                 ) {
569                         if (vp->v_mount == mp)
570                                 vmovevnodetoend(mp, vp);
571                         --count;
572                         vx_put(vp);
573                         continue;
574                 }
575
576                 /*
577                  * All right, we are good, move the vp to the end of the
578                  * mountlist and clean it out.  The vget will have returned
579                  * an error if the vnode was destroyed (VRECLAIMED set), so we
580                  * do not have to check again.  The vput() will move the 
581                  * vnode to the free list if the vgone() was successful.
582                  */
583                 KKASSERT(vp->v_mount == mp);
584                 vmovevnodetoend(mp, vp);
585                 vgone_vxlocked(vp);
586                 vx_put(vp);
587                 ++done;
588                 --count;
589         }
590         lwkt_reltoken(&ilock);
591         return (done);
592 }
593
594 /*
595  * Attempt to recycle vnodes in a context that is always safe to block.
596  * Calling vlrurecycle() from the bowels of file system code has some
597  * interesting deadlock problems.
598  */
599 static struct thread *vnlruthread;
600 static int vnlruproc_sig;
601
602 void
603 vnlru_proc_wait(void)
604 {
605         if (vnlruproc_sig == 0) {
606                 vnlruproc_sig = 1;      /* avoid unnecessary wakeups */
607                 wakeup(vnlruthread);
608         }
609         tsleep(&vnlruproc_sig, 0, "vlruwk", hz);
610 }
611
612 static void 
613 vnlru_proc(void)
614 {
615         struct thread *td = curthread;
616         int done;
617
618         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, shutdown_kproc, td,
619             SHUTDOWN_PRI_FIRST);   
620
621         crit_enter();
622         for (;;) {
623                 kproc_suspend_loop();
624
625                 /*
626                  * Try to free some vnodes if we have too many
627                  */
628                 if (numvnodes > desiredvnodes &&
629                     freevnodes > desiredvnodes * 2 / 10) {
630                         int count = numvnodes - desiredvnodes;
631
632                         if (count > freevnodes / 100)
633                                 count = freevnodes / 100;
634                         if (count < 5)
635                                 count = 5;
636                         freesomevnodes(count);
637                 }
638
639                 /*
640                  * Nothing to do if most of our vnodes are already on
641                  * the free list.
642                  */
643                 if (numvnodes - freevnodes <= desiredvnodes * 9 / 10) {
644                         vnlruproc_sig = 0;
645                         wakeup(&vnlruproc_sig);
646                         tsleep(td, 0, "vlruwt", hz);
647                         continue;
648                 }
649                 cache_cleanneg(0);
650                 done = mountlist_scan(vlrureclaim, NULL, MNTSCAN_FORWARD);
651
652                 /*
653                  * The vlrureclaim() call only processes 1/10 of the vnodes
654                  * on each mount.  If we couldn't find any repeat the loop
655                  * at least enough times to cover all available vnodes before
656                  * we start sleeping.  Complain if the failure extends past
657                  * 30 second, every 30 seconds.
658                  */
659                 if (done == 0) {
660                         ++vnlru_nowhere;
661                         if (vnlru_nowhere % 10 == 0)
662                                 tsleep(td, 0, "vlrup", hz * 3);
663                         if (vnlru_nowhere % 100 == 0)
664                                 kprintf("vnlru_proc: vnode recycler stopped working!\n");
665                         if (vnlru_nowhere == 1000)
666                                 vnlru_nowhere = 900;
667                 } else {
668                         vnlru_nowhere = 0;
669                 }
670         }
671         crit_exit();
672 }
673
674 /*
675  * MOUNTLIST FUNCTIONS
676  */
677
678 /*
679  * mountlist_insert (MP SAFE)
680  *
681  * Add a new mount point to the mount list.
682  */
683 void
684 mountlist_insert(struct mount *mp, int how)
685 {
686         lwkt_tokref ilock;
687
688         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
689         if (how == MNTINS_FIRST)
690             TAILQ_INSERT_HEAD(&mountlist, mp, mnt_list);
691         else
692             TAILQ_INSERT_TAIL(&mountlist, mp, mnt_list);
693         lwkt_reltoken(&ilock);
694 }
695
696 /*
697  * mountlist_interlock (MP SAFE)
698  *
699  * Execute the specified interlock function with the mountlist token
700  * held.  The function will be called in a serialized fashion verses
701  * other functions called through this mechanism.
702  */
703 int
704 mountlist_interlock(int (*callback)(struct mount *), struct mount *mp)
705 {
706         lwkt_tokref ilock;
707         int error;
708
709         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
710         error = callback(mp);
711         lwkt_reltoken(&ilock);
712         return (error);
713 }
714
715 /*
716  * mountlist_boot_getfirst (DURING BOOT ONLY)
717  *
718  * This function returns the first mount on the mountlist, which is
719  * expected to be the root mount.  Since no interlocks are obtained
720  * this function is only safe to use during booting.
721  */
722
723 struct mount *
724 mountlist_boot_getfirst(void)
725 {
726         return(TAILQ_FIRST(&mountlist));
727 }
728
729 /*
730  * mountlist_remove (MP SAFE)
731  *
732  * Remove a node from the mountlist.  If this node is the next scan node
733  * for any active mountlist scans, the active mountlist scan will be 
734  * adjusted to skip the node, thus allowing removals during mountlist
735  * scans.
736  */
737 void
738 mountlist_remove(struct mount *mp)
739 {
740         struct mountscan_info *msi;
741         lwkt_tokref ilock;
742
743         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
744         TAILQ_FOREACH(msi, &mountscan_list, msi_entry) {
745                 if (msi->msi_node == mp) {
746                         if (msi->msi_how & MNTSCAN_FORWARD)
747                                 msi->msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
748                         else
749                                 msi->msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist, mnt_list);
750                 }
751         }
752         TAILQ_REMOVE(&mountlist, mp, mnt_list);
753         lwkt_reltoken(&ilock);
754 }
755
756 /*
757  * mountlist_scan (MP SAFE)
758  *
759  * Safely scan the mount points on the mount list.  Unless otherwise 
760  * specified each mount point will be busied prior to the callback and
761  * unbusied afterwords.  The callback may safely remove any mount point
762  * without interfering with the scan.  If the current callback
763  * mount is removed the scanner will not attempt to unbusy it.
764  *
765  * If a mount node cannot be busied it is silently skipped.
766  *
767  * The callback return value is aggregated and a total is returned.  A return
768  * value of < 0 is not aggregated and will terminate the scan.
769  *
770  * MNTSCAN_FORWARD      - the mountlist is scanned in the forward direction
771  * MNTSCAN_REVERSE      - the mountlist is scanned in reverse
772  * MNTSCAN_NOBUSY       - the scanner will make the callback without busying
773  *                        the mount node.
774  */
775 int
776 mountlist_scan(int (*callback)(struct mount *, void *), void *data, int how)
777 {
778         struct mountscan_info info;
779         lwkt_tokref ilock;
780         struct mount *mp;
781         thread_t td;
782         int count;
783         int res;
784
785         lwkt_gettoken(&ilock, &mountlist_token);
786
787         info.msi_how = how;
788         info.msi_node = NULL;   /* paranoia */
789         TAILQ_INSERT_TAIL(&mountscan_list, &info, msi_entry);
790
791         res = 0;
792         td = curthread;
793
794         if (how & MNTSCAN_FORWARD) {
795                 info.msi_node = TAILQ_FIRST(&mountlist);
796                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
797                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
798                                 count = callback(mp, data);
799                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
800                                 count = callback(mp, data);
801                                 if (mp == info.msi_node)
802                                         vfs_unbusy(mp);
803                         } else {
804                                 count = 0;
805                         }
806                         if (count < 0)
807                                 break;
808                         res += count;
809                         if (mp == info.msi_node)
810                                 info.msi_node = TAILQ_NEXT(mp, mnt_list);
811                 }
812         } else if (how & MNTSCAN_REVERSE) {
813                 info.msi_node = TAILQ_LAST(&mountlist, mntlist);
814                 while ((mp = info.msi_node) != NULL) {
815                         if (how & MNTSCAN_NOBUSY) {
816                                 count = callback(mp, data);
817                         } else if (vfs_busy(mp, LK_NOWAIT) == 0) {
818                                 count = callback(mp, data);
819                                 if (mp == info.msi_node)
820                                         vfs_unbusy(mp);
821                         } else {
822                                 count = 0;
823                         }
824                         if (count < 0)
825                                 break;
826                         res += count;
827                         if (mp == info.msi_node)
828                                 info.msi_node = TAILQ_PREV(mp, mntlist, mnt_list);
829                 }
830         }
831         TAILQ_REMOVE(&mountscan_list, &info, msi_entry);
832         lwkt_reltoken(&ilock);
833         return(res);
834 }
835
836 /*
837  * MOUNT RELATED VNODE FUNCTIONS
838  */
839
840 static struct kproc_desc vnlru_kp = {
841         "vnlru",
842         vnlru_proc,
843         &vnlruthread
844 };
845 SYSINIT(vnlru, SI_SUB_KTHREAD_UPDATE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &vnlru_kp)
846
847 /*
848  * Move a vnode from one mount queue to another.
849  */
850 void
851 insmntque(struct vnode *vp, struct mount *mp)
852 {
853         lwkt_tokref ilock;
854
855         lwkt_gettoken(&ilock, &mntvnode_token);
856         /*
857          * Delete from old mount point vnode list, if on one.
858          */
859         if (vp->v_mount != NULL) {
860                 KASSERT(vp->v_mount->mnt_nvnodelistsize > 0,
861                         ("bad mount point vnode list size"));
862                 vremovevnodemnt(vp);
863                 vp->v_mount->mnt_nvnodelistsize--;
864         }
865         /*
866          * Insert into list of vnodes for the new mount point, if available.
867          */
868         if ((vp->v_mount = mp) == NULL) {
869                 lwkt_reltoken(&ilock);
870                 return;
871         }
872         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
873         mp->mnt_nvnodelistsize++;
874         lwkt_reltoken(&ilock);
875 }
876
877
878 /*
879  * Scan the vnodes under a mount point and issue appropriate callbacks.
880  *
881  * The fastfunc() callback is called with just the mountlist token held
882  * (no vnode lock).  It may not block and the vnode may be undergoing
883  * modifications while the caller is processing it.  The vnode will
884  * not be entirely destroyed, however, due to the fact that the mountlist
885  * token is held.  A return value < 0 skips to the next vnode without calling
886  * the slowfunc(), a return value > 0 terminates the loop.
887  *
888  * The slowfunc() callback is called after the vnode has been successfully
889  * locked based on passed flags.  The vnode is skipped if it gets rearranged
890  * or destroyed while blocking on the lock.  A non-zero return value from
891  * the slow function terminates the loop.  The slow function is allowed to
892  * arbitrarily block.  The scanning code guarentees consistency of operation
893  * even if the slow function deletes or moves the node, or blocks and some
894  * other thread deletes or moves the node.
895  */
896 int
897 vmntvnodescan(
898     struct mount *mp, 
899     int flags,
900     int (*fastfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
901     int (*slowfunc)(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data),
902     void *data
903 ) {
904         struct vmntvnodescan_info info;
905         lwkt_tokref ilock;
906         struct vnode *vp;
907         int r = 0;
908         int maxcount = 1000000;
909         int count = 0;
910
911         lwkt_gettoken(&ilock, &mntvnode_token);
912
913         info.vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_nvnodelist);
914         TAILQ_INSERT_TAIL(&mntvnodescan_list, &info, entry);
915         while ((vp = info.vp) != NULL) {
916                 if (--maxcount == 0)
917                         panic("maxcount reached during vmntvnodescan");
918
919                 if (vp->v_type == VNON)         /* visible but not ready */
920                         goto next;
921                 KKASSERT(vp->v_mount == mp);
922
923                 /*
924                  * Quick test.  A negative return continues the loop without
925                  * calling the slow test.  0 continues onto the slow test.
926                  * A positive number aborts the loop.
927                  */
928                 if (fastfunc) {
929                         if ((r = fastfunc(mp, vp, data)) < 0)
930                                 goto next;
931                         if (r)
932                                 break;
933                 }
934
935                 /*
936                  * Get a vxlock on the vnode, retry if it has moved or isn't
937                  * in the mountlist where we expect it.
938                  */
939                 if (slowfunc) {
940                         int error;
941
942                         switch(flags) {
943                         case VMSC_GETVP:
944                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE);
945                                 break;
946                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
947                                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE|LK_NOWAIT);
948                                 break;
949                         case VMSC_GETVX:
950                                 vx_get(vp);
951                                 error = 0;
952                                 break;
953                         default:
954                                 error = 0;
955                                 break;
956                         }
957                         if (error)
958                                 goto next;
959                         /*
960                          * Do not call the slow function if the vnode is
961                          * invalid or if it was ripped out from under us
962                          * while we (potentially) blocked.
963                          */
964                         if (info.vp == vp && vp->v_type != VNON)
965                                 r = slowfunc(mp, vp, data);
966
967                         /*
968                          * Cleanup
969                          */
970                         switch(flags) {
971                         case VMSC_GETVP:
972                         case VMSC_GETVP|VMSC_NOWAIT:
973                                 vput(vp);
974                                 break;
975                         case VMSC_GETVX:
976                                 vx_put(vp);
977                                 break;
978                         default:
979                                 break;
980                         }
981                         if (r != 0)
982                                 break;
983                 }
984
985 next:
986                 /*
987                  * Yield after some processing.  Depending on the number
988                  * of vnodes, we might wind up running for a long time.
989                  * Because threads are not preemptable, time critical
990                  * userland processes might starve.  Give them a chance
991                  * now and then.
992                  */
993                 if (++count == 10000) {
994                         /* We really want to yield a bit, so we simply sleep a tick */
995                         tsleep(mp, 0, "vnodescn", 1);
996                         count = 0;
997                 }
998
999                 /*
1000                  * Iterate.  If the vnode was ripped out from under us
1001                  * info.vp will already point to the next vnode, otherwise
1002                  * we have to obtain the next valid vnode ourselves.
1003                  */
1004                 if (info.vp == vp)
1005                         info.vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes);
1006         }
1007         TAILQ_REMOVE(&mntvnodescan_list, &info, entry);
1008         lwkt_reltoken(&ilock);
1009         return(r);
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Remove any vnodes in the vnode table belonging to mount point mp.
1014  *
1015  * If FORCECLOSE is not specified, there should not be any active ones,
1016  * return error if any are found (nb: this is a user error, not a
1017  * system error). If FORCECLOSE is specified, detach any active vnodes
1018  * that are found.
1019  *
1020  * If WRITECLOSE is set, only flush out regular file vnodes open for
1021  * writing.
1022  *
1023  * SKIPSYSTEM causes any vnodes marked VSYSTEM to be skipped.
1024  *
1025  * `rootrefs' specifies the base reference count for the root vnode
1026  * of this filesystem. The root vnode is considered busy if its
1027  * v_sysref.refcnt exceeds this value. On a successful return, vflush()
1028  * will call vrele() on the root vnode exactly rootrefs times.
1029  * If the SKIPSYSTEM or WRITECLOSE flags are specified, rootrefs must
1030  * be zero.
1031  */
1032 #ifdef DIAGNOSTIC
1033 static int busyprt = 0;         /* print out busy vnodes */
1034 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, busyprt, CTLFLAG_RW, &busyprt, 0, "");
1035 #endif
1036
1037 static int vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data);
1038
1039 struct vflush_info {
1040         int flags;
1041         int busy;
1042         thread_t td;
1043 };
1044
1045 int
1046 vflush(struct mount *mp, int rootrefs, int flags)
1047 {
1048         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
1049         struct vnode *rootvp = NULL;
1050         int error;
1051         struct vflush_info vflush_info;
1052
1053         if (rootrefs > 0) {
1054                 KASSERT((flags & (SKIPSYSTEM | WRITECLOSE)) == 0,
1055                     ("vflush: bad args"));
1056                 /*
1057                  * Get the filesystem root vnode. We can vput() it
1058                  * immediately, since with rootrefs > 0, it won't go away.
1059                  */
1060                 if ((error = VFS_ROOT(mp, &rootvp)) != 0)
1061                         return (error);
1062                 vput(rootvp);
1063         }
1064
1065         vflush_info.busy = 0;
1066         vflush_info.flags = flags;
1067         vflush_info.td = td;
1068         vmntvnodescan(mp, VMSC_GETVX, NULL, vflush_scan, &vflush_info);
1069
1070         if (rootrefs > 0 && (flags & FORCECLOSE) == 0) {
1071                 /*
1072                  * If just the root vnode is busy, and if its refcount
1073                  * is equal to `rootrefs', then go ahead and kill it.
1074                  */
1075                 KASSERT(vflush_info.busy > 0, ("vflush: not busy"));
1076                 KASSERT(rootvp->v_sysref.refcnt >= rootrefs, ("vflush: rootrefs"));
1077                 if (vflush_info.busy == 1 && rootvp->v_sysref.refcnt == rootrefs) {
1078                         vx_lock(rootvp);
1079                         vgone_vxlocked(rootvp);
1080                         vx_unlock(rootvp);
1081                         vflush_info.busy = 0;
1082                 }
1083         }
1084         if (vflush_info.busy)
1085                 return (EBUSY);
1086         for (; rootrefs > 0; rootrefs--)
1087                 vrele(rootvp);
1088         return (0);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * The scan callback is made with an VX locked vnode.
1093  */
1094 static int
1095 vflush_scan(struct mount *mp, struct vnode *vp, void *data)
1096 {
1097         struct vflush_info *info = data;
1098         struct vattr vattr;
1099
1100         /*
1101          * Skip over a vnodes marked VSYSTEM.
1102          */
1103         if ((info->flags & SKIPSYSTEM) && (vp->v_flag & VSYSTEM)) {
1104                 return(0);
1105         }
1106
1107         /*
1108          * If WRITECLOSE is set, flush out unlinked but still open
1109          * files (even if open only for reading) and regular file
1110          * vnodes open for writing. 
1111          */
1112         if ((info->flags & WRITECLOSE) &&
1113             (vp->v_type == VNON ||
1114             (VOP_GETATTR(vp, &vattr) == 0 &&
1115             vattr.va_nlink > 0)) &&
1116             (vp->v_writecount == 0 || vp->v_type != VREG)) {
1117                 return(0);
1118         }
1119
1120         /*
1121          * If we are the only holder (refcnt of 1) or the vnode is in
1122          * termination (refcnt < 0), we can vgone the vnode.
1123          */
1124         if (vp->v_sysref.refcnt <= 1) {
1125                 vgone_vxlocked(vp);
1126                 return(0);
1127         }
1128
1129         /*
1130          * If FORCECLOSE is set, forcibly close the vnode. For block
1131          * or character devices, revert to an anonymous device. For
1132          * all other files, just kill them.
1133          */
1134         if (info->flags & FORCECLOSE) {
1135                 if (vp->v_type != VBLK && vp->v_type != VCHR) {
1136                         vgone_vxlocked(vp);
1137                 } else {
1138                         vclean_vxlocked(vp, 0);
1139                         vp->v_ops = &spec_vnode_vops_p;
1140                         insmntque(vp, NULL);
1141                 }
1142                 return(0);
1143         }
1144 #ifdef DIAGNOSTIC
1145         if (busyprt)
1146                 vprint("vflush: busy vnode", vp);
1147 #endif
1148         ++info->busy;
1149         return(0);
1150 }
1151
1152 void
1153 add_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1154 {
1155         TAILQ_INSERT_TAIL(&bio_ops_list, ops, entry);
1156 }
1157
1158 void
1159 rem_bio_ops(struct bio_ops *ops)
1160 {
1161         TAILQ_REMOVE(&bio_ops_list, ops, entry);
1162 }
1163
1164 /*
1165  * This calls the bio_ops io_sync function either for a mount point
1166  * or generally.
1167  *
1168  * WARNING: softdeps is weirdly coded and just isn't happy unless
1169  * io_sync is called with a NULL mount from the general syncing code.
1170  */
1171 void
1172 bio_ops_sync(struct mount *mp)
1173 {
1174         struct bio_ops *ops;
1175
1176         if (mp) {
1177                 if ((ops = mp->mnt_bioops) != NULL)
1178                         ops->io_sync(mp);
1179         } else {
1180                 TAILQ_FOREACH(ops, &bio_ops_list, entry) {
1181                         ops->io_sync(NULL);
1182                 }
1183         }
1184 }
1185