sys/vfs/ufs/ffs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c,v 1.64.2.2 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_alloc.c,v 1.22 2006/05/26 17:07:48 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include "opt_quota.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/buf.h>
  43 #include <sys/conf.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/vnode.h>
  46 #include <sys/mount.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/syslog.h>
  50
  51 #include <machine/inttypes.h>
  52
  53 #include "quota.h"
  54 #include "inode.h"
  55 #include "ufs_extern.h"
  56 #include "ufsmount.h"
  57
  58 #include "fs.h"
  59 #include "ffs_extern.h"
  60
  61 typedef ufs_daddr_t allocfcn_t (struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref,
  62                                   int size);
  63
  64 static ufs_daddr_t ffs_alloccg (struct inode *, int, ufs_daddr_t, int);
  65 static ufs_daddr_t
  66               ffs_alloccgblk (struct inode *, struct buf *, ufs_daddr_t);
  67 #ifdef DIAGNOSTIC
  68 static int      ffs_checkblk (struct inode *, ufs_daddr_t, long);
  69 #endif
  70 static void     ffs_clusteracct (struct fs *, struct cg *, ufs_daddr_t,
  71                                      int);
  72 static ufs_daddr_t ffs_clusteralloc (struct inode *, int, ufs_daddr_t,
  73             int);
  74 static ino_t    ffs_dirpref (struct inode *);
  75 static ufs_daddr_t ffs_fragextend (struct inode *, int, long, int, int);
  76 static void     ffs_fserr (struct fs *, uint, char *);
  77 static u_long   ffs_hashalloc
  78                     (struct inode *, int, long, int, allocfcn_t *);
  79 static ino_t    ffs_nodealloccg (struct inode *, int, ufs_daddr_t, int);
  80 static ufs_daddr_t ffs_mapsearch (struct fs *, struct cg *, ufs_daddr_t,
  81             int);
  82
  83 /*
  84  * Allocate a block in the filesystem.
  85  *
  86  * The size of the requested block is given, which must be some
  87  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
  88  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
  89  * the following hierarchy is used to allocate a block:
  90  *   1) allocate the requested block.
  91  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
  92  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
  93  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  94  *      available block is located.
  95  * If no block preference is given the following heirarchy is used
  96  * to allocate a block:
  97  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
  98  *      inode for the file.
  99  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 100  *      available block is located.
 101  */
 102 int
 103 ffs_alloc(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbn, ufs_daddr_t bpref, int size,
 104           struct ucred *cred, ufs_daddr_t *bnp)
 105 {
 106         struct fs *fs;
 107         ufs_daddr_t bno;
 108         int cg;
 109 #ifdef QUOTA
 110         int error;
 111 #endif
 112
 113         *bnp = 0;
 114         fs = ip->i_fs;
 115 #ifdef DIAGNOSTIC
 116         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
 117                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
 118                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
 119                     fs->fs_fsmnt);
 120                 panic("ffs_alloc: bad size");
 121         }
 122         if (cred == NOCRED)
 123                 panic("ffs_alloc: missing credential");
 124 #endif /* DIAGNOSTIC */
 125         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
 126                 goto nospace;
 127         if (cred->cr_uid != 0 &&
 128             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
 129                 goto nospace;
 130 #ifdef QUOTA
 131         error = ufs_chkdq(ip, (long)btodb(size), cred, 0);
 132         if (error)
 133                 return (error);
 134 #endif
 135         if (bpref >= fs->fs_size)
 136                 bpref = 0;
 137         if (bpref == 0)
 138                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 139         else
 140                 cg = dtog(fs, bpref);
 141         bno = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, size,
 142                                          ffs_alloccg);
 143         if (bno > 0) {
 144                 ip->i_blocks += btodb(size);
 145                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 146                 *bnp = bno;
 147                 return (0);
 148         }
 149 #ifdef QUOTA
 150         /*
 151          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 152          */
 153         (void) ufs_chkdq(ip, (long)-btodb(size), cred, FORCE);
 154 #endif
 155 nospace:
 156         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 157         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->fs_fsmnt);
 158         return (ENOSPC);
 159 }
 160
 161 /*
 162  * Reallocate a fragment to a bigger size
 163  *
 164  * The number and size of the old block is given, and a preference
 165  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
 166  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
 167  * invoked to get an appropriate block.
 168  */
 169 int
 170 ffs_realloccg(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbprev, ufs_daddr_t bpref,
 171               int osize, int nsize, struct ucred *cred, struct buf **bpp)
 172 {
 173         struct fs *fs;
 174         struct buf *bp;
 175         int cg, request, error;
 176         ufs_daddr_t bprev, bno;
 177
 178         *bpp = 0;
 179         fs = ip->i_fs;
 180 #ifdef DIAGNOSTIC
 181         if ((uint)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
 182             (uint)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
 183                 printf(
 184                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
 185                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
 186                     nsize, fs->fs_fsmnt);
 187                 panic("ffs_realloccg: bad size");
 188         }
 189         if (cred == NOCRED)
 190                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
 191 #endif /* DIAGNOSTIC */
 192         if (cred->cr_uid != 0 &&
 193             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0)
 194                 goto nospace;
 195         if ((bprev = ip->i_db[lbprev]) == 0) {
 196                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %ld, fs = %s\n",
 197                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (long)bprev,
 198                     fs->fs_fsmnt);
 199                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
 200         }
 201         /*
 202          * Allocate the extra space in the buffer.
 203          */
 204         error = bread(ITOV(ip), lblktodoff(fs, lbprev), osize, &bp);
 205         if (error) {
 206                 brelse(bp);
 207                 return (error);
 208         }
 209
 210         if(bp->b_bio2.bio_offset == NOOFFSET) {
 211                 if( lbprev >= NDADDR)
 212                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
 213                 bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, bprev);
 214         }
 215
 216 #ifdef QUOTA
 217         error = ufs_chkdq(ip, (long)btodb(nsize - osize), cred, 0);
 218         if (error) {
 219                 brelse(bp);
 220                 return (error);
 221         }
 222 #endif
 223         /*
 224          * Check for extension in the existing location.
 225          */
 226         cg = dtog(fs, bprev);
 227         bno = ffs_fragextend(ip, cg, (long)bprev, osize, nsize);
 228         if (bno) {
 229                 if (bp->b_bio2.bio_offset != fsbtodoff(fs, bno))
 230                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
 231                 ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
 232                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 233                 allocbuf(bp, nsize);
 234                 bzero((char *)bp->b_data + osize, (uint)nsize - osize);
 235                 *bpp = bp;
 236                 return (0);
 237         }
 238         /*
 239          * Allocate a new disk location.
 240          */
 241         if (bpref >= fs->fs_size)
 242                 bpref = 0;
 243         switch ((int)fs->fs_optim) {
 244         case FS_OPTSPACE:
 245                 /*
 246                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
 247                  * best use of space, we will waste time relocating it if
 248                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
 249                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
 250                  * to begin optimizing for time.
 251                  */
 252                 request = nsize;
 253                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
 254                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
 255                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
 256                         break;
 257                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
 258                         fs->fs_fsmnt);
 259                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
 260                 break;
 261         case FS_OPTTIME:
 262                 /*
 263                  * At this point we have discovered a file that is trying to
 264                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
 265                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
 266                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
 267                  * above will be able to grow it in place without further
 268                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
 269                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
 270                  * optimizing for space.
 271                  */
 272                 request = fs->fs_bsize;
 273                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
 274                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
 275                         break;
 276                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
 277                         fs->fs_fsmnt);
 278                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
 279                 break;
 280         default:
 281                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
 282                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
 283                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
 284                 /* NOTREACHED */
 285         }
 286         bno = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, request,
 287                                          ffs_alloccg);
 288         if (bno > 0) {
 289                 bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, bno);
 290                 if (!DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
 291                         ffs_blkfree(ip, bprev, (long)osize);
 292                 if (nsize < request)
 293                         ffs_blkfree(ip, bno + numfrags(fs, nsize),
 294                             (long)(request - nsize));
 295                 ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
 296                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 297                 allocbuf(bp, nsize);
 298                 bzero((char *)bp->b_data + osize, (uint)nsize - osize);
 299                 *bpp = bp;
 300                 return (0);
 301         }
 302 #ifdef QUOTA
 303         /*
 304          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 305          */
 306         (void) ufs_chkdq(ip, (long)-btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
 307 #endif
 308         brelse(bp);
 309 nospace:
 310         /*
 311          * no space available
 312          */
 313         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 314         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->fs_fsmnt);
 315         return (ENOSPC);
 316 }
 317
 318 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
 319
 320 /*
 321  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 322  *
 323  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 324  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 325  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible to
 326  * an fs_rotdelay offset from the end of the allocation for the logical
 327  * block immediately preceeding the current range. If successful, the
 328  * physical block numbers in the buffer pointers and in the inode are
 329  * changed to reflect the new allocation. If unsuccessful, the allocation
 330  * is left unchanged. The success in doing the reallocation is returned.
 331  * Note that the error return is not reflected back to the user. Rather
 332  * the previous block allocation will be used.
 333  */
 334 static int doasyncfree = 1;
 335 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, FFS_ASYNCFREE, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 336
 337 static int doreallocblks = 1;
 338 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, FFS_REALLOCBLKS, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 339
 340 #ifdef DEBUG
 341 static volatile int prtrealloc = 0;
 342 #endif
 343
 344 /*
 345  * ffs_reallocblks(struct vnode *a_vp, struct cluster_save *a_buflist)
 346  */
 347 int
 348 ffs_reallocblks(struct vop_reallocblks_args *ap)
 349 {
 350         struct fs *fs;
 351         struct inode *ip;
 352         struct vnode *vp;
 353         struct buf *sbp, *ebp;
 354         ufs_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 355         struct cluster_save *buflist;
 356         ufs_daddr_t start_lbn, end_lbn, soff, newblk, blkno;
 357 #ifdef DIAGNOSTIC
 358         off_t boffset;
 359 #endif
 360         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 361         int i, len, slen, start_lvl, end_lvl, pref, ssize;
 362
 363         if (doreallocblks == 0)
 364                 return (ENOSPC);
 365         vp = ap->a_vp;
 366         ip = VTOI(vp);
 367         fs = ip->i_fs;
 368         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 369                 return (ENOSPC);
 370         buflist = ap->a_buflist;
 371         len = buflist->bs_nchildren;
 372         start_lbn = lblkno(fs, buflist->bs_children[0]->b_loffset);
 373         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 374 #ifdef DIAGNOSTIC
 375         for (i = 0; i < len; i++)
 376                 if (!ffs_checkblk(ip,
 377                    dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset), fs->fs_bsize))
 378                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 379         for (i = 1; i < len; i++) {
 380                 if (buflist->bs_children[i]->b_loffset != lblktodoff(fs, start_lbn) + lblktodoff(fs, i))
 381                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 382         }
 383         boffset = buflist->bs_children[0]->b_bio2.bio_offset;
 384         ssize = (int)fsbtodoff(fs, fs->fs_frag);
 385         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 386                 if (buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset != boffset + (i * ssize))
 387                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 388 #endif
 389         /*
 390          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 391          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 392          * the previous cylinder group.
 393          */
 394         if (dtog(fs, dofftofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_bio2.bio_offset)) !=
 395             dtog(fs, dofftofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_bio2.bio_offset)))
 396                 return (ENOSPC);
 397         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 398             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 399                 return (ENOSPC);
 400         /*
 401          * Get the starting offset and block map for the first block and
 402          * the number of blocks that will fit into sbap starting at soff.
 403          */
 404         if (start_lvl == 0) {
 405                 sbap = &ip->i_db[0];
 406                 soff = start_lbn;
 407                 slen = NDADDR - soff;
 408         } else {
 409                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 410                 if (bread(vp, lblktodoff(fs, idp->in_lbn), (int)fs->fs_bsize, &sbp)) {
 411                         brelse(sbp);
 412                         return (ENOSPC);
 413                 }
 414                 sbap = (ufs_daddr_t *)sbp->b_data;
 415                 soff = idp->in_off;
 416                 slen = fs->fs_nindir - soff;
 417         }
 418         /*
 419          * Find the preferred location for the cluster.
 420          */
 421         pref = ffs_blkpref(ip, start_lbn, soff, sbap);
 422         /*
 423          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 424          */
 425         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 426                 ssize = len;
 427         } else {
 428 #ifdef DIAGNOSTIC
 429                 if (start_ap[start_lvl-1].in_lbn == idp->in_lbn)
 430                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 431 #endif
 432                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 433                 if (bread(vp, lblktodoff(fs, idp->in_lbn), (int)fs->fs_bsize, &ebp))
 434                         goto fail;
 435                 ebap = (ufs_daddr_t *)ebp->b_data;
 436         }
 437
 438         /*
 439          * Make sure we aren't spanning more then two blockmaps.  ssize is
 440          * our calculation of the span we have to scan in the first blockmap,
 441          * while slen is our calculation of the number of entries available
 442          * in the first blockmap (from soff).
 443          */
 444         if (ssize > slen) {
 445                 panic("ffs_reallocblks: range spans more then two blockmaps!"
 446                         " start_lbn %ld len %d (%d/%d)",
 447                         (long)start_lbn, len, slen, ssize);
 448         }
 449         /*
 450          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 451          */
 452         if ((newblk = (ufs_daddr_t)ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), (long)pref,
 453             len, ffs_clusteralloc)) == 0)
 454                 goto fail;
 455         /*
 456          * We have found a new contiguous block.
 457          *
 458          * First we have to replace the old block pointers with the new
 459          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 460          * with the file.
 461          */
 462 #ifdef DEBUG
 463         if (prtrealloc)
 464                 printf("realloc: ino %d, lbns %d-%d\n\told:", ip->i_number,
 465                     start_lbn, end_lbn);
 466 #endif
 467         blkno = newblk;
 468         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 469                 if (i == ssize) {
 470                         bap = ebap;
 471                         soff = -i;
 472                 }
 473 #ifdef DIAGNOSTIC
 474                 if (!ffs_checkblk(ip,
 475                    dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset), fs->fs_bsize))
 476                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 477                 if (dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset) != *bap)
 478                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 479 #endif
 480 #ifdef DEBUG
 481                 if (prtrealloc)
 482                         printf(" %d,", *bap);
 483 #endif
 484                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 485                         if (sbap == &ip->i_db[0] && i < ssize)
 486                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 487                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 488                                     buflist->bs_children[i]);
 489                         else
 490                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 491                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 492                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 493                 }
 494                 *bap++ = blkno;
 495         }
 496         /*
 497          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 498          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 499          * the old block values may have been written to disk. In practise
 500          * they are almost never written, but if we are concerned about
 501          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 502          *
 503          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 504          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 505          * been written. The flag should be set when the cluster is
 506          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 507          * We can then check below to see if it is set, and do the
 508          * synchronous write only when it has been cleared.
 509          */
 510         if (sbap != &ip->i_db[0]) {
 511                 if (doasyncfree)
 512                         bdwrite(sbp);
 513                 else
 514                         bwrite(sbp);
 515         } else {
 516                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 517                 if (!doasyncfree)
 518                         ffs_update(vp, 1);
 519         }
 520         if (ssize < len) {
 521                 if (doasyncfree)
 522                         bdwrite(ebp);
 523                 else
 524                         bwrite(ebp);
 525         }
 526         /*
 527          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 528          */
 529 #ifdef DEBUG
 530         if (prtrealloc)
 531                 printf("\n\tnew:");
 532 #endif
 533         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 534                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 535                         ffs_blkfree(ip,
 536                             dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset),
 537                             fs->fs_bsize);
 538                 buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, blkno);
 539 #ifdef DIAGNOSTIC
 540                 if (!ffs_checkblk(ip,
 541                    dofftofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_bio2.bio_offset), fs->fs_bsize))
 542                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 543 #endif
 544 #ifdef DEBUG
 545                 if (prtrealloc)
 546                         printf(" %d,", blkno);
 547 #endif
 548         }
 549 #ifdef DEBUG
 550         if (prtrealloc) {
 551                 prtrealloc--;
 552                 printf("\n");
 553         }
 554 #endif
 555         return (0);
 556
 557 fail:
 558         if (ssize < len)
 559                 brelse(ebp);
 560         if (sbap != &ip->i_db[0])
 561                 brelse(sbp);
 562         return (ENOSPC);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Allocate an inode in the filesystem.
 567  *
 568  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
 569  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
 570  *   1) allocate the preferred inode.
 571  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
 572  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 573  *      available inode is located.
 574  * If no inode preference is given the following heirarchy is used
 575  * to allocate an inode:
 576  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
 577  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 578  *      available inode is located.
 579  */
 580 int
 581 ffs_valloc(struct vnode *pvp, int mode, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
 582 {
 583         struct inode *pip;
 584         struct fs *fs;
 585         struct inode *ip;
 586         ino_t ino, ipref;
 587         int cg, error;
 588
 589         *vpp = NULL;
 590         pip = VTOI(pvp);
 591         fs = pip->i_fs;
 592         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
 593                 goto noinodes;
 594
 595         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
 596                 ipref = ffs_dirpref(pip);
 597         else
 598                 ipref = pip->i_number;
 599         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
 600                 ipref = 0;
 601         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
 602         /*
 603          * Track number of dirs created one after another
 604          * in a same cg without intervening by files.
 605          */
 606         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 607                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
 608                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
 609         } else {
 610                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
 611                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
 612         }
 613         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode,
 614                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
 615         if (ino == 0)
 616                 goto noinodes;
 617         error = VFS_VGET(pvp->v_mount, ino, vpp);
 618         if (error) {
 619                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
 620                 return (error);
 621         }
 622         ip = VTOI(*vpp);
 623         if (ip->i_mode) {
 624                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
 625                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
 626                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
 627         }
 628         if (ip->i_blocks) {                             /* XXX */
 629                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
 630                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)ip->i_blocks);
 631                 ip->i_blocks = 0;
 632         }
 633         ip->i_flags = 0;
 634         /*
 635          * Set up a new generation number for this inode.
 636          */
 637         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
 638                 ip->i_gen = random() / 2 + 1;
 639         return (0);
 640 noinodes:
 641         ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "out of inodes");
 642         uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->fs_fsmnt);
 643         return (ENOSPC);
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Find a cylinder group to place a directory.
 648  *
 649  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
 650  * directory inode in the same cylinder group as its parent
 651  * directory, but also to reserve space for its files inodes
 652  * and data. Restrict the number of directories which may be
 653  * allocated one after another in the same cylinder group
 654  * without intervening allocation of files.
 655  *
 656  * If we allocate a first level directory then force allocation
 657  * in another cylinder group.
 658  */
 659 static ino_t
 660 ffs_dirpref(struct inode *pip)
 661 {
 662         struct fs *fs;
 663         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
 664         int64_t dirsize64;
 665         int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
 666         int minifree, minbfree, maxndir;
 667         int mincg, minndir;
 668         int maxcontigdirs;
 669
 670         fs = pip->i_fs;
 671
 672         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
 673         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
 674         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
 675
 676         /*
 677          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
 678          */
 679         if (ITOV(pip)->v_flag & VROOT) {
 680                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
 681                 mincg = prefcg;
 682                 minndir = fs->fs_ipg;
 683                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 684                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
 685                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
 686                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 687                                 mincg = cg;
 688                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
 689                         }
 690                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 691                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
 692                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
 693                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 694                                 mincg = cg;
 695                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
 696                         }
 697                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
 698         }
 699
 700         /*
 701          * Count various limits which used for
 702          * optimal allocation of a directory inode.
 703          */
 704         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
 705         minifree = avgifree - avgifree / 4;
 706         if (minifree < 1)
 707                 minifree = 1;
 708         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
 709         if (minbfree < 1)
 710                 minbfree = 1;
 711         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
 712
 713         /*
 714          * fs_avgfilesize and fs_avgfpdir are user-settable entities and
 715          * multiplying them may overflow a 32 bit integer.
 716          */
 717         dirsize64 = fs->fs_avgfilesize * (int64_t)fs->fs_avgfpdir;
 718         if (dirsize64 > 0x7fffffff) {
 719                 maxcontigdirs = 1;
 720         } else {
 721                 dirsize = (int)dirsize64;
 722                 curdirsize = avgndir ?
 723                         (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
 724                 if (dirsize < curdirsize)
 725                         dirsize = curdirsize;
 726                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
 727                 if (fs->fs_avgfpdir > 0)
 728                         maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
 729                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
 730                 if (maxcontigdirs == 0)
 731                         maxcontigdirs = 1;
 732         }
 733
 734         /*
 735          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
 736          * regular files, but only if we have no deficit in
 737          * inodes or space.
 738          */
 739         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
 740         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 741                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
 742                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
 743                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
 744                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 745                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 746                 }
 747         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 748                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
 749                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
 750                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
 751                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 752                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 753                 }
 754         /*
 755          * This is a backstop when we have deficit in space.
 756          */
 757         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 758                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
 759                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 760         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 761                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
 762                         break;
 763         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
 764 }
 765
 766 /*
 767  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
 768  * logically divided into sections. The first section is composed of the
 769  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
 770  *
 771  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
 772  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
 773  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
 774  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
 775  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
 776  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
 777  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
 778  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
 779  * continues until a cylinder group with greater than the average number
 780  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
 781  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
 782  * here a best guess is made based upon the logical block number being
 783  * allocated.
 784  *
 785  * If a section is already partially allocated, the policy is to
 786  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks.  The end of one of these
 787  * contiguous blocks and the beginning of the next is physically separated
 788  * so that the disk head will be in transit between them for at least
 789  * fs_rotdelay milliseconds.  This is to allow time for the processor to
 790  * schedule another I/O transfer.
 791  */
 792 ufs_daddr_t
 793 ffs_blkpref(struct inode *ip, ufs_daddr_t lbn, int indx, ufs_daddr_t *bap)
 794 {
 795         struct fs *fs;
 796         int cg;
 797         int avgbfree, startcg;
 798         ufs_daddr_t nextblk;
 799
 800         fs = ip->i_fs;
 801         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
 802                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
 803                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 804                         return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 805                 }
 806                 /*
 807                  * Find a cylinder with greater than average number of
 808                  * unused data blocks.
 809                  */
 810                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
 811                         startcg =
 812                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
 813                 else
 814                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
 815                 startcg %= fs->fs_ncg;
 816                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
 817                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
 818                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 819                                 fs->fs_cgrotor = cg;
 820                                 return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 821                         }
 822                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
 823                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
 824                                 fs->fs_cgrotor = cg;
 825                                 return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
 826                         }
 827                 return (0);
 828         }
 829         /*
 830          * One or more previous blocks have been laid out. If less
 831          * than fs_maxcontig previous blocks are contiguous, the
 832          * next block is requested contiguously, otherwise it is
 833          * requested rotationally delayed by fs_rotdelay milliseconds.
 834          */
 835         nextblk = bap[indx - 1] + fs->fs_frag;
 836         if (fs->fs_rotdelay == 0 || indx < fs->fs_maxcontig ||
 837             bap[indx - fs->fs_maxcontig] +
 838             blkstofrags(fs, fs->fs_maxcontig) != nextblk)
 839                 return (nextblk);
 840         /*
 841          * Here we convert ms of delay to frags as:
 842          * (frags) = (ms) * (rev/sec) * (sect/rev) /
 843          *      ((sect/frag) * (ms/sec))
 844          * then round up to the next block.
 845          */
 846         nextblk += roundup(fs->fs_rotdelay * fs->fs_rps * fs->fs_nsect /
 847             (NSPF(fs) * 1000), fs->fs_frag);
 848         return (nextblk);
 849 }
 850
 851 /*
 852  * Implement the cylinder overflow algorithm.
 853  *
 854  * The policy implemented by this algorithm is:
 855  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
 856  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
 857  *   3) brute force search for a free block.
 858  */
 859 /*VARARGS5*/
 860 static u_long
 861 ffs_hashalloc(struct inode *ip, int cg, long pref,
 862               int size, /* size for data blocks, mode for inodes */
 863               allocfcn_t *allocator)
 864 {
 865         struct fs *fs;
 866         long result;    /* XXX why not same type as we return? */
 867         int i, icg = cg;
 868
 869         fs = ip->i_fs;
 870         /*
 871          * 1: preferred cylinder group
 872          */
 873         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
 874         if (result)
 875                 return (result);
 876         /*
 877          * 2: quadratic rehash
 878          */
 879         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
 880                 cg += i;
 881                 if (cg >= fs->fs_ncg)
 882                         cg -= fs->fs_ncg;
 883                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 884                 if (result)
 885                         return (result);
 886         }
 887         /*
 888          * 3: brute force search
 889          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
 890          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
 891          */
 892         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
 893         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
 894                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 895                 if (result)
 896                         return (result);
 897                 cg++;
 898                 if (cg == fs->fs_ncg)
 899                         cg = 0;
 900         }
 901         return (0);
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Determine whether a fragment can be extended.
 906  *
 907  * Check to see if the necessary fragments are available, and
 908  * if they are, allocate them.
 909  */
 910 static ufs_daddr_t
 911 ffs_fragextend(struct inode *ip, int cg, long bprev, int osize, int nsize)
 912 {
 913         struct fs *fs;
 914         struct cg *cgp;
 915         struct buf *bp;
 916         long bno;
 917         int frags, bbase;
 918         int i, error;
 919         uint8_t *blksfree;
 920
 921         fs = ip->i_fs;
 922         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
 923                 return (0);
 924         frags = numfrags(fs, nsize);
 925         bbase = fragnum(fs, bprev);
 926         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
 927                 /* cannot extend across a block boundary */
 928                 return (0);
 929         }
 930         KKASSERT(blknum(fs, bprev) == blknum(fs, bprev + frags - 1));
 931         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
 932                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
 933         if (error) {
 934                 brelse(bp);
 935                 return (0);
 936         }
 937         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
 938         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
 939                 brelse(bp);
 940                 return (0);
 941         }
 942         cgp->cg_time = time_second;
 943         bno = dtogd(fs, bprev);
 944         blksfree = cg_blksfree(cgp);
 945         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
 946                 if (isclr(blksfree, bno + i)) {
 947                         brelse(bp);
 948                         return (0);
 949                 }
 950         }
 951
 952         /*
 953          * the current fragment can be extended
 954          * deduct the count on fragment being extended into
 955          * increase the count on the remaining fragment (if any)
 956          * allocate the extended piece
 957          *
 958          * ---oooooooooonnnnnnn111----
 959          *    [-----frags-----]
 960          *    ^                       ^
 961          *    bbase                   fs_frag
 962          */
 963         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++) {
 964                 if (isclr(blksfree, bno + i))
 965                         break;
 966         }
 967
 968         /*
 969          * Size of original free frag is [i - numfrags(fs, osize)]
 970          * Size of remaining free frag is [i - frags]
 971          */
 972         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
 973         if (i != frags)
 974                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
 975         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
 976                 clrbit(blksfree, bno + i);
 977                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
 978                 fs->fs_cstotal.cs_nffree--;
 979                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree--;
 980         }
 981         fs->fs_fmod = 1;
 982         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
 983                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, bprev);
 984         bdwrite(bp);
 985         return (bprev);
 986 }
 987
 988 /*
 989  * Determine whether a block can be allocated.
 990  *
 991  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
 992  * and if it is, allocate it.
 993  */
 994 static ufs_daddr_t
 995 ffs_alloccg(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref, int size)
 996 {
 997         struct fs *fs;
 998         struct cg *cgp;
 999         struct buf *bp;
1000         int i;
1001         ufs_daddr_t bno, blkno;
1002         int allocsiz, error, frags;
1003         uint8_t *blksfree;
1004
1005         fs = ip->i_fs;
1006         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1007                 return (0);
1008         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1009                 (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1010         if (error) {
1011                 brelse(bp);
1012                 return (0);
1013         }
1014         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1015         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1016             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)) {
1017                 brelse(bp);
1018                 return (0);
1019         }
1020         cgp->cg_time = time_second;
1021         if (size == fs->fs_bsize) {
1022                 bno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1023                 bdwrite(bp);
1024                 return (bno);
1025         }
1026         /*
1027          * Check to see if any fragments of sufficient size are already
1028          * available.  Fit the data into a larger fragment if necessary,
1029          * before allocating a whole new block.
1030          */
1031         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1032         frags = numfrags(fs, size);
1033         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++) {
1034                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1035                         break;
1036         }
1037         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1038                 /*
1039                  * No fragments were available, allocate a whole block and
1040                  * cut the requested fragment (of size frags) out of it.
1041                  */
1042                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1043                         brelse(bp);
1044                         return (0);
1045                 }
1046                 bno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1047                 bpref = dtogd(fs, bno);
1048                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1049                         setbit(blksfree, bpref + i);
1050
1051                 /*
1052                  * Calculate the number of free frags still remaining after
1053                  * we have cut out the requested allocation.  Indicate that
1054                  * a fragment of that size is now available for future
1055                  * allocation.
1056                  */
1057                 i = fs->fs_frag - frags;
1058                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1059                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1060                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1061                 fs->fs_fmod = 1;
1062                 cgp->cg_frsum[i]++;
1063                 bdwrite(bp);
1064                 return (bno);
1065         }
1066
1067         /*
1068          * cg_frsum[] has told us that a free fragment of allocsiz size is
1069          * available.  Find it, then clear the bitmap bits associated with
1070          * the size we want.
1071          */
1072         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1073         if (bno < 0) {
1074                 brelse(bp);
1075                 return (0);
1076         }
1077         for (i = 0; i < frags; i++)
1078                 clrbit(blksfree, bno + i);
1079         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1080         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1081         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1082         fs->fs_fmod = 1;
1083
1084         /*
1085          * Account for the allocation.  The original searched size that we
1086          * found is no longer available.  If we cut out a smaller piece then
1087          * a smaller fragment is now available.
1088          */
1089         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1090         if (frags != allocsiz)
1091                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1092         blkno = cg * fs->fs_fpg + bno;
1093         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1094                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, blkno);
1095         bdwrite(bp);
1096         return ((u_long)blkno);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Allocate a block in a cylinder group.
1101  *
1102  * This algorithm implements the following policy:
1103  *   1) allocate the requested block.
1104  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1105  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1106  *      specified cylinder group.
1107  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1108  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1109  */
1110 static ufs_daddr_t
1111 ffs_alloccgblk(struct inode *ip, struct buf *bp, ufs_daddr_t bpref)
1112 {
1113         struct fs *fs;
1114         struct cg *cgp;
1115         ufs_daddr_t bno, blkno;
1116         int cylno, pos, delta;
1117         short *cylbp;
1118         int i;
1119         uint8_t *blksfree;
1120
1121         fs = ip->i_fs;
1122         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1123         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1124         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1125                 bpref = cgp->cg_rotor;
1126                 goto norot;
1127         }
1128         bpref = blknum(fs, bpref);
1129         bpref = dtogd(fs, bpref);
1130         /*
1131          * if the requested block is available, use it
1132          */
1133         if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bpref))) {
1134                 bno = bpref;
1135                 goto gotit;
1136         }
1137         if (fs->fs_nrpos <= 1 || fs->fs_cpc == 0) {
1138                 /*
1139                  * Block layout information is not available.
1140                  * Leaving bpref unchanged means we take the
1141                  * next available free block following the one
1142                  * we just allocated. Hopefully this will at
1143                  * least hit a track cache on drives of unknown
1144                  * geometry (e.g. SCSI).
1145                  */
1146                 goto norot;
1147         }
1148         /*
1149          * check for a block available on the same cylinder
1150          */
1151         cylno = cbtocylno(fs, bpref);
1152         if (cg_blktot(cgp)[cylno] == 0)
1153                 goto norot;
1154         /*
1155          * check the summary information to see if a block is
1156          * available in the requested cylinder starting at the
1157          * requested rotational position and proceeding around.
1158          */
1159         cylbp = cg_blks(fs, cgp, cylno);
1160         pos = cbtorpos(fs, bpref);
1161         for (i = pos; i < fs->fs_nrpos; i++)
1162                 if (cylbp[i] > 0)
1163                         break;
1164         if (i == fs->fs_nrpos)
1165                 for (i = 0; i < pos; i++)
1166                         if (cylbp[i] > 0)
1167                                 break;
1168         if (cylbp[i] > 0) {
1169                 /*
1170                  * found a rotational position, now find the actual
1171                  * block. A panic if none is actually there.
1172                  */
1173                 pos = cylno % fs->fs_cpc;
1174                 bno = (cylno - pos) * fs->fs_spc / NSPB(fs);
1175                 if (fs_postbl(fs, pos)[i] == -1) {
1176                         printf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n",
1177                             pos, i, fs->fs_fsmnt);
1178                         panic("ffs_alloccgblk: cyl groups corrupted");
1179                 }
1180                 for (i = fs_postbl(fs, pos)[i];; ) {
1181                         if (ffs_isblock(fs, blksfree, bno + i)) {
1182                                 bno = blkstofrags(fs, (bno + i));
1183                                 goto gotit;
1184                         }
1185                         delta = fs_rotbl(fs)[i];
1186                         if (delta <= 0 ||
1187                             delta + i > fragstoblks(fs, fs->fs_fpg))
1188                                 break;
1189                         i += delta;
1190                 }
1191                 printf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n", pos, i, fs->fs_fsmnt);
1192                 panic("ffs_alloccgblk: can't find blk in cyl");
1193         }
1194 norot:
1195         /*
1196          * no blocks in the requested cylinder, so take next
1197          * available one in this cylinder group.
1198          */
1199         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1200         if (bno < 0)
1201                 return (0);
1202         cgp->cg_rotor = bno;
1203 gotit:
1204         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1205         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1206         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, -1);
1207         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1208         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1209         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1210         cylno = cbtocylno(fs, bno);
1211         cg_blks(fs, cgp, cylno)[cbtorpos(fs, bno)]--;
1212         cg_blktot(cgp)[cylno]--;
1213         fs->fs_fmod = 1;
1214         blkno = cgp->cg_cgx * fs->fs_fpg + bno;
1215         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1216                 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, blkno);
1217         return (blkno);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Determine whether a cluster can be allocated.
1222  *
1223  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1224  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1225  * take the first one that we find following bpref.
1226  */
1227 static ufs_daddr_t
1228 ffs_clusteralloc(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t bpref, int len)
1229 {
1230         struct fs *fs;
1231         struct cg *cgp;
1232         struct buf *bp;
1233         int i, got, run, bno, bit, map;
1234         u_char *mapp;
1235         int32_t *lp;
1236         uint8_t *blksfree;
1237
1238         fs = ip->i_fs;
1239         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1240                 return (0);
1241         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1242                   (int)fs->fs_cgsize, &bp)) {
1243                 goto fail;
1244         }
1245         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1246         if (!cg_chkmagic(cgp))
1247                 goto fail;
1248
1249         /*
1250          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1251          * available in this cylinder group.
1252          */
1253         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1254         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1255                 if (*lp++ > 0)
1256                         break;
1257         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1258                 /*
1259                  * This is the first time looking for a cluster in this
1260                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1261                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1262                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1263                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1264                  */
1265                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1266                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1267                         if (*lp-- > 0)
1268                                 break;
1269                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1270                 goto fail;
1271         }
1272         /*
1273          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1274          * We take the first one that we find, even if it is larger
1275          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1276          * block allocation. We do not search before the current
1277          * preference point as we do not want to allocate a block
1278          * that is allocated before the previous one (as we will
1279          * then have to wait for another pass of the elevator
1280          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1281          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1282          */
1283         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1284                 bpref = 0;
1285         else
1286                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1287         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1288         map = *mapp++;
1289         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1290         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1291                 if ((map & bit) == 0) {
1292                         run = 0;
1293                 } else {
1294                         run++;
1295                         if (run == len)
1296                                 break;
1297                 }
1298                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1299                         bit <<= 1;
1300                 } else {
1301                         map = *mapp++;
1302                         bit = 1;
1303                 }
1304         }
1305         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1306                 goto fail;
1307         /*
1308          * Allocate the cluster that we have found.
1309          */
1310         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1311         for (i = 1; i <= len; i++) {
1312                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1313                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1314         }
1315         bno = cg * fs->fs_fpg + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1316         if (dtog(fs, bno) != cg)
1317                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1318         len = blkstofrags(fs, len);
1319         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag) {
1320                 if ((got = ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i)) != bno + i)
1321                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1322         }
1323         bdwrite(bp);
1324         return (bno);
1325
1326 fail:
1327         brelse(bp);
1328         return (0);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Determine whether an inode can be allocated.
1333  *
1334  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1335  * allocate it using the following policy:
1336  *   1) allocate the requested inode.
1337  *   2) allocate the next available inode after the requested
1338  *      inode in the specified cylinder group.
1339  *   3) the inode must not already be in the inode hash table.  We
1340  *      can encounter such a case because the vnode reclamation sequence
1341  *      frees the bit
1342  *   3) the inode must not already be in the inode hash, otherwise it
1343  *      may be in the process of being deallocated.  This can occur
1344  *      because the bitmap is updated before the inode is removed from
1345  *      hash.  If we were to reallocate the inode the caller could wind
1346  *      up returning a vnode/inode combination which is in an indeterminate
1347  *      state.
1348  */
1349 static ino_t
1350 ffs_nodealloccg(struct inode *ip, int cg, ufs_daddr_t ipref, int mode)
1351 {
1352         struct fs *fs;
1353         struct cg *cgp;
1354         struct buf *bp;
1355         uint8_t *inosused;
1356         uint8_t map;
1357         int error, len, arraysize, i;
1358         int icheckmiss;
1359         ufs_daddr_t ibase;
1360
1361         fs = ip->i_fs;
1362         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1363                 return (0);
1364         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1365                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1366         if (error) {
1367                 brelse(bp);
1368                 return (0);
1369         }
1370         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1371         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1372                 brelse(bp);
1373                 return (0);
1374         }
1375         inosused = cg_inosused(cgp);
1376         icheckmiss = 0;
1377
1378         /*
1379          * Quick check, reuse the most recently free inode or continue
1380          * a scan from where we left off the last time.
1381          */
1382         ibase = cg * fs->fs_ipg;
1383         if (ipref) {
1384                 ipref %= fs->fs_ipg;
1385                 if (isclr(inosused, ipref)) {
1386                         if (ufs_ihashcheck(ip->i_dev, ibase + ipref) == 0)
1387                                 goto gotit;
1388                 }
1389         }
1390
1391         /*
1392          * Scan the inode bitmap starting at irotor, be sure to handle
1393          * the edge case by going back to the beginning of the array.
1394          *
1395          * If the number of inodes is not byte-aligned, the unused bits
1396          * should be set to 1.  This will be sanity checked in gotit.  Note
1397          * that we have to be sure not to overlap the beginning and end
1398          * when irotor is in the middle of a byte as this will cause the
1399          * same bitmap byte to be checked twice.  To solve this problem we
1400          * just convert everything to a byte index for the loop.
1401          */
1402         ipref = (cgp->cg_irotor % fs->fs_ipg) >> 3;     /* byte index */
1403         len = (fs->fs_ipg + 7) >> 3;                    /* byte size */
1404         arraysize = len;
1405
1406         while (len > 0) {
1407                 map = inosused[ipref];
1408                 if (map != 255) {
1409                         for (i = 0; i < NBBY; ++i) {
1410                                 /*
1411                                  * If we find a free bit we have to make sure
1412                                  * that the inode is not in the middle of
1413                                  * being destroyed.  The inode should not exist
1414                                  * in the inode hash.
1415                                  *
1416                                  * Adjust the rotor to try to hit the
1417                                  * quick-check up above.
1418                                  */
1419                                 if ((map & (1 << i)) == 0) {
1420                                         if (ufs_ihashcheck(ip->i_dev, ibase + (ipref << 3) + i) == 0) {
1421                                                 ipref = (ipref << 3) + i;
1422                                                 cgp->cg_irotor = (ipref + 1) % fs->fs_ipg;
1423                                                 goto gotit;
1424                                         }
1425                                         ++icheckmiss;
1426                                 }
1427                         }
1428                 }
1429
1430                 /*
1431                  * Setup for the next byte, start at the beginning again if
1432                  * we hit the end of the array.
1433                  */
1434                 if (++ipref == arraysize)
1435                         ipref = 0;
1436                 --len;
1437         }
1438         if (icheckmiss == cgp->cg_cs.cs_nifree) {
1439                 brelse(bp);
1440                 return(0);
1441         }
1442         printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1443         panic("ffs_nodealloccg: block not in map, icheckmiss/nfree %d/%d",
1444                 icheckmiss, cgp->cg_cs.cs_nifree);
1445         /* NOTREACHED */
1446
1447         /*
1448          * ipref is a bit index as of the gotit label.
1449          */
1450 gotit:
1451         KKASSERT(ipref >= 0 && ipref < fs->fs_ipg);
1452         if (icheckmiss) {
1453                 printf("Warning: inode free race avoided %d times\n",
1454                         icheckmiss);
1455         }
1456         cgp->cg_time = time_second;
1457         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1458                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, ibase + ipref);
1459         setbit(inosused, ipref);
1460         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1461         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1462         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1463         fs->fs_fmod = 1;
1464         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1465                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1466                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1467                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1468         }
1469         bdwrite(bp);
1470         return (ibase + ipref);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Free a block or fragment.
1475  *
1476  * The specified block or fragment is placed back in the
1477  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1478  * block reassembly is checked.
1479  */
1480 void
1481 ffs_blkfree(struct inode *ip, ufs_daddr_t bno, long size)
1482 {
1483         struct fs *fs;
1484         struct cg *cgp;
1485         struct buf *bp;
1486         ufs_daddr_t blkno;
1487         int i, error, cg, blk, frags, bbase;
1488         uint8_t *blksfree;
1489
1490         fs = ip->i_fs;
1491         VOP_FREEBLKS(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, bno), size);
1492         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1493             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1494                 printf("dev=%s, bno = %ld, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1495                     devtoname(ip->i_dev), (long)bno, (long)fs->fs_bsize, size,
1496                     fs->fs_fsmnt);
1497                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1498         }
1499         cg = dtog(fs, bno);
1500         if ((uint)bno >= fs->fs_size) {
1501                 printf("bad block %ld, ino %lu\n",
1502                     (long)bno, (u_long)ip->i_number);
1503                 ffs_fserr(fs, ip->i_uid, "bad block");
1504                 return;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Load the cylinder group
1509          */
1510         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1511                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1512         if (error) {
1513                 brelse(bp);
1514                 return;
1515         }
1516         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1517         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1518                 brelse(bp);
1519                 return;
1520         }
1521         cgp->cg_time = time_second;
1522         bno = dtogd(fs, bno);
1523         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1524
1525         if (size == fs->fs_bsize) {
1526                 /*
1527                  * Free a whole block
1528                  */
1529                 blkno = fragstoblks(fs, bno);
1530                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, blkno)) {
1531                         printf("dev = %s, block = %ld, fs = %s\n",
1532                             devtoname(ip->i_dev), (long)bno, fs->fs_fsmnt);
1533                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1534                 }
1535                 ffs_setblock(fs, blksfree, blkno);
1536                 ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, 1);
1537                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1538                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1539                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1540                 i = cbtocylno(fs, bno);
1541                 cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bno)]++;
1542                 cg_blktot(cgp)[i]++;
1543         } else {
1544                 /*
1545                  * Free a fragment within a block.
1546                  *
1547                  * bno is the starting block number of the fragment being
1548                  * freed.
1549                  *
1550                  * bbase is the starting block number for the filesystem
1551                  * block containing the fragment.
1552                  *
1553                  * blk is the current bitmap for the fragments within the
1554                  * filesystem block containing the fragment.
1555                  *
1556                  * frags is the number of fragments being freed
1557                  *
1558                  * Call ffs_fragacct() to account for the removal of all
1559                  * current fragments, then adjust the bitmap to free the
1560                  * requested fragment, and finally call ffs_fragacct() again
1561                  * to regenerate the accounting.
1562                  */
1563                 bbase = bno - fragnum(fs, bno);
1564                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1565                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1566                 frags = numfrags(fs, size);
1567                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1568                         if (isset(blksfree, bno + i)) {
1569                                 printf("dev = %s, block = %ld, fs = %s\n",
1570                                     devtoname(ip->i_dev), (long)(bno + i),
1571                                     fs->fs_fsmnt);
1572                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1573                         }
1574                         setbit(blksfree, bno + i);
1575                 }
1576                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1577                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1578                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1579
1580                 /*
1581                  * Add back in counts associated with the new frags
1582                  */
1583                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1584                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1585
1586                 /*
1587                  * If a complete block has been reassembled, account for it
1588                  */
1589                 blkno = fragstoblks(fs, bbase);
1590                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, blkno)) {
1591                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1592                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1593                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1594                         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, 1);
1595                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1596                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1597                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1598                         i = cbtocylno(fs, bbase);
1599                         cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bbase)]++;
1600                         cg_blktot(cgp)[i]++;
1601                 }
1602         }
1603         fs->fs_fmod = 1;
1604         bdwrite(bp);
1605 }
1606
1607 #ifdef DIAGNOSTIC
1608 /*
1609  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1610  * fragment is allocated, false if it is free.
1611  */
1612 static int
1613 ffs_checkblk(struct inode *ip, ufs_daddr_t bno, long size)
1614 {
1615         struct fs *fs;
1616         struct cg *cgp;
1617         struct buf *bp;
1618         int i, error, frags, free;
1619         uint8_t *blksfree;
1620
1621         fs = ip->i_fs;
1622         if ((uint)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1623                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1624                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1625                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1626         }
1627         if ((uint)bno >= fs->fs_size)
1628                 panic("ffs_checkblk: bad block %d", bno);
1629         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
1630                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1631         if (error)
1632                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
1633         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1634         if (!cg_chkmagic(cgp))
1635                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
1636         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1637         bno = dtogd(fs, bno);
1638         if (size == fs->fs_bsize) {
1639                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno));
1640         } else {
1641                 frags = numfrags(fs, size);
1642                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
1643                         if (isset(blksfree, bno + i))
1644                                 free++;
1645                 if (free != 0 && free != frags)
1646                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
1647         }
1648         brelse(bp);
1649         return (!free);
1650 }
1651 #endif /* DIAGNOSTIC */
1652
1653 /*
1654  * Free an inode.
1655  */
1656 int
1657 ffs_vfree(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1658 {
1659         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
1660                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
1661                 return (0);
1662         }
1663         return (ffs_freefile(pvp, ino, mode));
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Do the actual free operation.
1668  * The specified inode is placed back in the free map.
1669  */
1670 int
1671 ffs_freefile(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1672 {
1673         struct fs *fs;
1674         struct cg *cgp;
1675         struct inode *pip;
1676         struct buf *bp;
1677         int error, cg;
1678         uint8_t *inosused;
1679
1680         pip = VTOI(pvp);
1681         fs = pip->i_fs;
1682         if ((uint)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
1683                 panic("ffs_vfree: range: dev = (%d,%d), ino = %"PRId64", fs = %s",
1684                     major(pip->i_dev), minor(pip->i_dev), ino, fs->fs_fsmnt);
1685         cg = ino_to_cg(fs, ino);
1686         error = bread(pip->i_devvp, fsbtodoff(fs, cgtod(fs, cg)),
1687                       (int)fs->fs_cgsize, &bp);
1688         if (error) {
1689                 brelse(bp);
1690                 return (error);
1691         }
1692         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1693         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1694                 brelse(bp);
1695                 return (0);
1696         }
1697         cgp->cg_time = time_second;
1698         inosused = cg_inosused(cgp);
1699         ino %= fs->fs_ipg;
1700         if (isclr(inosused, ino)) {
1701                 printf("dev = %s, ino = %lu, fs = %s\n",
1702                     devtoname(pip->i_dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
1703                 if (fs->fs_ronly == 0)
1704                         panic("ffs_vfree: freeing free inode");
1705         }
1706         clrbit(inosused, ino);
1707         if (ino < cgp->cg_irotor)
1708                 cgp->cg_irotor = ino;
1709         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
1710         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
1711         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
1712         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1713                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
1714                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
1715                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
1716         }
1717         fs->fs_fmod = 1;
1718         bdwrite(bp);
1719         return (0);
1720 }
1721
1722 /*
1723  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
1724  *
1725  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
1726  * available.
1727  */
1728 static ufs_daddr_t
1729 ffs_mapsearch(struct fs *fs, struct cg *cgp, ufs_daddr_t bpref, int allocsiz)
1730 {
1731         ufs_daddr_t bno;
1732         int start, len, loc, i;
1733         int blk, field, subfield, pos;
1734         uint8_t *blksfree;
1735
1736         /*
1737          * find the fragment by searching through the free block
1738          * map for an appropriate bit pattern.
1739          */
1740         if (bpref)
1741                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
1742         else
1743                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
1744         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1745         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
1746         loc = scanc((uint)len, (u_char *)&blksfree[start],
1747                 (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
1748                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
1749         if (loc == 0) {
1750                 len = start + 1;        /* XXX why overlap here? */
1751                 start = 0;
1752                 loc = scanc((uint)len, (u_char *)&blksfree[0],
1753                         (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
1754                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
1755                 if (loc == 0) {
1756                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
1757                             start, len, fs->fs_fsmnt);
1758                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
1759                         /* NOTREACHED */
1760                 }
1761         }
1762         bno = (start + len - loc) * NBBY;
1763         cgp->cg_frotor = bno;
1764         /*
1765          * found the byte in the map
1766          * sift through the bits to find the selected frag
1767          */
1768         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
1769                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
1770                 blk <<= 1;
1771                 field = around[allocsiz];
1772                 subfield = inside[allocsiz];
1773                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
1774                         if ((blk & field) == subfield)
1775                                 return (bno + pos);
1776                         field <<= 1;
1777                         subfield <<= 1;
1778                 }
1779         }
1780         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
1781         panic("ffs_alloccg: block not in map");
1782         return (-1);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Update the cluster map because of an allocation or free.
1787  *
1788  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
1789  */
1790 static void
1791 ffs_clusteracct(struct fs *fs, struct cg *cgp, ufs_daddr_t blkno, int cnt)
1792 {
1793         int32_t *sump;
1794         int32_t *lp;
1795         u_char *freemapp, *mapp;
1796         int i, start, end, forw, back, map, bit;
1797
1798         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
1799                 return;
1800         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
1801         sump = cg_clustersum(cgp);
1802         /*
1803          * Allocate or clear the actual block.
1804          */
1805         if (cnt > 0)
1806                 setbit(freemapp, blkno);
1807         else
1808                 clrbit(freemapp, blkno);
1809         /*
1810          * Find the size of the cluster going forward.
1811          */
1812         start = blkno + 1;
1813         end = start + fs->fs_contigsumsize;
1814         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
1815                 end = cgp->cg_nclusterblks;
1816         mapp = &freemapp[start / NBBY];
1817         map = *mapp++;
1818         bit = 1 << (start % NBBY);
1819         for (i = start; i < end; i++) {
1820                 if ((map & bit) == 0)
1821                         break;
1822                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1823                         bit <<= 1;
1824                 } else {
1825                         map = *mapp++;
1826                         bit = 1;
1827                 }
1828         }
1829         forw = i - start;
1830         /*
1831          * Find the size of the cluster going backward.
1832          */
1833         start = blkno - 1;
1834         end = start - fs->fs_contigsumsize;
1835         if (end < 0)
1836                 end = -1;
1837         mapp = &freemapp[start / NBBY];
1838         map = *mapp--;
1839         bit = 1 << (start % NBBY);
1840         for (i = start; i > end; i--) {
1841                 if ((map & bit) == 0)
1842                         break;
1843                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
1844                         bit >>= 1;
1845                 } else {
1846                         map = *mapp--;
1847                         bit = 1 << (NBBY - 1);
1848                 }
1849         }
1850         back = start - i;
1851         /*
1852          * Account for old cluster and the possibly new forward and
1853          * back clusters.
1854          */
1855         i = back + forw + 1;
1856         if (i > fs->fs_contigsumsize)
1857                 i = fs->fs_contigsumsize;
1858         sump[i] += cnt;
1859         if (back > 0)
1860                 sump[back] -= cnt;
1861         if (forw > 0)
1862                 sump[forw] -= cnt;
1863         /*
1864          * Update cluster summary information.
1865          */
1866         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
1867         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
1868                 if (*lp-- > 0)
1869                         break;
1870         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
1871 }
1872
1873 /*
1874  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
1875  *
1876  * The form of the error message is:
1877  *      fs: error message
1878  */
1879 static void
1880 ffs_fserr(struct fs *fs, uint uid, char *cp)
1881 {
1882         struct thread *td = curthread;
1883         struct proc *p;
1884
1885         if ((p = td->td_proc) != NULL) {
1886             log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d on %s: %s\n", p ? p->p_pid : -1,
1887                     p ? p->p_comm : "-", uid, fs->fs_fsmnt, cp);
1888         } else {
1889             log(LOG_ERR, "system thread %p, uid %d on %s: %s\n",
1890                     td, uid, fs->fs_fsmnt, cp);
1891         }
1892 }