kernel - Fix lock/delete race in the namecache
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_cache.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003,2004,2009 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, 1995
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  *
37  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
38  * Poul-Henning Kamp of the FreeBSD Project.
39  *
40  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
41  * modification, are permitted provided that the following conditions
42  * are met:
43  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
45  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
47  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
48  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
49  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
50  *    without specific prior written permission.
51  *
52  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
53  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
54  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
55  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
56  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
57  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
58  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
59  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
60  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
61  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
62  * SUCH DAMAGE.
63  */
64
65 #include <sys/param.h>
66 #include <sys/systm.h>
67 #include <sys/kernel.h>
68 #include <sys/sysctl.h>
69 #include <sys/mount.h>
70 #include <sys/vnode.h>
71 #include <sys/malloc.h>
72 #include <sys/sysproto.h>
73 #include <sys/spinlock.h>
74 #include <sys/proc.h>
75 #include <sys/namei.h>
76 #include <sys/nlookup.h>
77 #include <sys/filedesc.h>
78 #include <sys/fnv_hash.h>
79 #include <sys/globaldata.h>
80 #include <sys/kern_syscall.h>
81 #include <sys/dirent.h>
82 #include <ddb/ddb.h>
83
84 #include <sys/sysref2.h>
85 #include <sys/spinlock2.h>
86 #include <sys/mplock2.h>
87
88 #define MAX_RECURSION_DEPTH     64
89
90 /*
91  * Random lookups in the cache are accomplished with a hash table using
92  * a hash key of (nc_src_vp, name).  Each hash chain has its own spin lock.
93  *
94  * Negative entries may exist and correspond to resolved namecache
95  * structures where nc_vp is NULL.  In a negative entry, NCF_WHITEOUT
96  * will be set if the entry corresponds to a whited-out directory entry
97  * (verses simply not finding the entry at all).   ncneglist is locked
98  * with a global spinlock (ncspin).
99  *
100  * MPSAFE RULES:
101  *
102  * (1) A ncp must be referenced before it can be locked.
103  *
104  * (2) A ncp must be locked in order to modify it.
105  *
106  * (3) ncp locks are always ordered child -> parent.  That may seem
107  *     backwards but forward scans use the hash table and thus can hold
108  *     the parent unlocked when traversing downward.
109  *
110  *     This allows insert/rename/delete/dot-dot and other operations
111  *     to use ncp->nc_parent links.
112  *
113  *     This also prevents a locked up e.g. NFS node from creating a
114  *     chain reaction all the way back to the root vnode / namecache.
115  *
116  * (4) parent linkages require both the parent and child to be locked.
117  */
118
119 /*
120  * Structures associated with name cacheing.
121  */
122 #define NCHHASH(hash)           (&nchashtbl[(hash) & nchash])
123 #define MINNEG                  1024
124 #define MINPOS                  1024
125 #define NCMOUNT_NUMCACHE        1009    /* prime number */
126
127 MALLOC_DEFINE(M_VFSCACHE, "vfscache", "VFS name cache entries");
128
129 LIST_HEAD(nchash_list, namecache);
130
131 struct nchash_head {
132        struct nchash_list list;
133        struct spinlock  spin;
134 };
135
136 struct ncmount_cache {
137         struct spinlock spin;
138         struct namecache *ncp;
139         struct mount *mp;
140         int isneg;              /* if != 0 mp is originator and not target */
141 };
142
143 static struct nchash_head       *nchashtbl;
144 static struct namecache_list    ncneglist;
145 static struct spinlock          ncspin;
146 static struct ncmount_cache     ncmount_cache[NCMOUNT_NUMCACHE];
147
148 /*
149  * ncvp_debug - debug cache_fromvp().  This is used by the NFS server
150  * to create the namecache infrastructure leading to a dangling vnode.
151  *
152  * 0    Only errors are reported
153  * 1    Successes are reported
154  * 2    Successes + the whole directory scan is reported
155  * 3    Force the directory scan code run as if the parent vnode did not
156  *      have a namecache record, even if it does have one.
157  */
158 static int      ncvp_debug;
159 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncvp_debug, CTLFLAG_RW, &ncvp_debug, 0,
160     "Namecache debug level (0-3)");
161
162 static u_long   nchash;                 /* size of hash table */
163 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, nchash, CTLFLAG_RD, &nchash, 0,
164     "Size of namecache hash table");
165
166 static int      ncnegflush = 10;        /* burst for negative flush */
167 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncnegflush, CTLFLAG_RW, &ncnegflush, 0,
168     "Batch flush negative entries");
169
170 static int      ncposflush = 10;        /* burst for positive flush */
171 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncposflush, CTLFLAG_RW, &ncposflush, 0,
172     "Batch flush positive entries");
173
174 static int      ncnegfactor = 16;       /* ratio of negative entries */
175 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncnegfactor, CTLFLAG_RW, &ncnegfactor, 0,
176     "Ratio of namecache negative entries");
177
178 static int      nclockwarn;             /* warn on locked entries in ticks */
179 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, nclockwarn, CTLFLAG_RW, &nclockwarn, 0,
180     "Warn on locked namecache entries in ticks");
181
182 static int      numdefered;             /* number of cache entries allocated */
183 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, numdefered, CTLFLAG_RD, &numdefered, 0,
184     "Number of cache entries allocated");
185
186 static int      ncposlimit;             /* number of cache entries allocated */
187 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncposlimit, CTLFLAG_RW, &ncposlimit, 0,
188     "Number of cache entries allocated");
189
190 static int      ncp_shared_lock_disable = 0;
191 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncp_shared_lock_disable, CTLFLAG_RW,
192            &ncp_shared_lock_disable, 0, "Disable shared namecache locks");
193
194 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct vnode),
195     "sizeof(struct vnode)");
196 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncsize, CTLFLAG_RD, 0, sizeof(struct namecache),
197     "sizeof(struct namecache)");
198
199 static int      ncmount_cache_enable = 1;
200 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ncmount_cache_enable, CTLFLAG_RW,
201            &ncmount_cache_enable, 0, "mount point cache");
202 static long     ncmount_cache_hit;
203 SYSCTL_LONG(_debug, OID_AUTO, ncmount_cache_hit, CTLFLAG_RW,
204             &ncmount_cache_hit, 0, "mpcache hits");
205 static long     ncmount_cache_miss;
206 SYSCTL_LONG(_debug, OID_AUTO, ncmount_cache_miss, CTLFLAG_RW,
207             &ncmount_cache_miss, 0, "mpcache misses");
208 static long     ncmount_cache_overwrite;
209 SYSCTL_LONG(_debug, OID_AUTO, ncmount_cache_overwrite, CTLFLAG_RW,
210             &ncmount_cache_overwrite, 0, "mpcache entry overwrites");
211
212 static int cache_resolve_mp(struct mount *mp);
213 static struct vnode *cache_dvpref(struct namecache *ncp);
214 static void _cache_lock(struct namecache *ncp);
215 static void _cache_setunresolved(struct namecache *ncp);
216 static void _cache_cleanneg(int count);
217 static void _cache_cleanpos(int count);
218 static void _cache_cleandefered(void);
219 static void _cache_unlink(struct namecache *ncp);
220
221 /*
222  * The new name cache statistics
223  */
224 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RW, 0, "Name cache statistics");
225 static int numneg;
226 SYSCTL_INT(_vfs_cache, OID_AUTO, numneg, CTLFLAG_RD, &numneg, 0,
227     "Number of negative namecache entries");
228 static int numcache;
229 SYSCTL_INT(_vfs_cache, OID_AUTO, numcache, CTLFLAG_RD, &numcache, 0,
230     "Number of namecaches entries");
231 static u_long numcalls;
232 SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, numcalls, CTLFLAG_RD, &numcalls, 0,
233     "Number of namecache lookups");
234 static u_long numchecks;
235 SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, numchecks, CTLFLAG_RD, &numchecks, 0,
236     "Number of checked entries in namecache lookups");
237
238 struct nchstats nchstats[SMP_MAXCPU];
239 /*
240  * Export VFS cache effectiveness statistics to user-land.
241  *
242  * The statistics are left for aggregation to user-land so
243  * neat things can be achieved, like observing per-CPU cache
244  * distribution.
245  */
246 static int
247 sysctl_nchstats(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
248 {
249         struct globaldata *gd;
250         int i, error;
251
252         error = 0;
253         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
254                 gd = globaldata_find(i);
255                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, (void *)&(*gd->gd_nchstats),
256                         sizeof(struct nchstats))))
257                         break;
258         }
259
260         return (error);
261 }
262 SYSCTL_PROC(_vfs_cache, OID_AUTO, nchstats, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
263   0, 0, sysctl_nchstats, "S,nchstats", "VFS cache effectiveness statistics");
264
265 static struct namecache *cache_zap(struct namecache *ncp, int nonblock);
266
267 /*
268  * Namespace locking.  The caller must already hold a reference to the
269  * namecache structure in order to lock/unlock it.  This function prevents
270  * the namespace from being created or destroyed by accessors other then
271  * the lock holder.
272  *
273  * Note that holding a locked namecache structure prevents other threads
274  * from making namespace changes (e.g. deleting or creating), prevents
275  * vnode association state changes by other threads, and prevents the
276  * namecache entry from being resolved or unresolved by other threads.
277  *
278  * An exclusive lock owner has full authority to associate/disassociate
279  * vnodes and resolve/unresolve the locked ncp.
280  *
281  * A shared lock owner only has authority to acquire the underlying vnode,
282  * if any.
283  *
284  * The primary lock field is nc_lockstatus.  nc_locktd is set after the
285  * fact (when locking) or cleared prior to unlocking.
286  *
287  * WARNING!  Holding a locked ncp will prevent a vnode from being destroyed
288  *           or recycled, but it does NOT help you if the vnode had already
289  *           initiated a recyclement.  If this is important, use cache_get()
290  *           rather then cache_lock() (and deal with the differences in the
291  *           way the refs counter is handled).  Or, alternatively, make an
292  *           unconditional call to cache_validate() or cache_resolve()
293  *           after cache_lock() returns.
294  */
295 static
296 void
297 _cache_lock(struct namecache *ncp)
298 {
299         thread_t td;
300         int didwarn;
301         int begticks;
302         int error;
303         u_int count;
304
305         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
306         didwarn = 0;
307         begticks = 0;
308         td = curthread;
309
310         for (;;) {
311                 count = ncp->nc_lockstatus;
312                 cpu_ccfence();
313
314                 if ((count & ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ)) == 0) {
315                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
316                                               count, count + 1)) {
317                                 /*
318                                  * The vp associated with a locked ncp must
319                                  * be held to prevent it from being recycled.
320                                  *
321                                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode
322                                  * could already be in the middle of a recycle.
323                                  * Callers must use cache_vref() or
324                                  * cache_vget() on the locked ncp to
325                                  * validate the vp or set the cache entry
326                                  * to unresolved.
327                                  *
328                                  * NOTE! vhold() is allowed if we hold a
329                                  *       lock on the ncp (which we do).
330                                  */
331                                 ncp->nc_locktd = td;
332                                 if (ncp->nc_vp)
333                                         vhold(ncp->nc_vp);
334                                 break;
335                         }
336                         /* cmpset failed */
337                         continue;
338                 }
339                 if (ncp->nc_locktd == td) {
340                         KKASSERT((count & NC_SHLOCK_FLAG) == 0);
341                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
342                                               count, count + 1)) {
343                                 break;
344                         }
345                         /* cmpset failed */
346                         continue;
347                 }
348                 tsleep_interlock(&ncp->nc_locktd, 0);
349                 if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus, count,
350                                       count | NC_EXLOCK_REQ) == 0) {
351                         /* cmpset failed */
352                         continue;
353                 }
354                 if (begticks == 0)
355                         begticks = ticks;
356                 error = tsleep(&ncp->nc_locktd, PINTERLOCKED,
357                                "clock", nclockwarn);
358                 if (error == EWOULDBLOCK) {
359                         if (didwarn == 0) {
360                                 didwarn = ticks;
361                                 kprintf("[diagnostic] cache_lock: "
362                                         "blocked on %p %08x",
363                                         ncp, count);
364                                 kprintf(" \"%*.*s\"\n",
365                                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen,
366                                         ncp->nc_name);
367                         }
368                 }
369                 /* loop */
370         }
371         if (didwarn) {
372                 kprintf("[diagnostic] cache_lock: unblocked %*.*s after "
373                         "%d secs\n",
374                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name,
375                         (int)(ticks + (hz / 2) - begticks) / hz);
376         }
377 }
378
379 /*
380  * The shared lock works similarly to the exclusive lock except
381  * nc_locktd is left NULL and we need an interlock (VHOLD) to
382  * prevent vhold() races, since the moment our cmpset_int succeeds
383  * another cpu can come in and get its own shared lock.
384  *
385  * A critical section is needed to prevent interruption during the
386  * VHOLD interlock.
387  */
388 static
389 void
390 _cache_lock_shared(struct namecache *ncp)
391 {
392         int didwarn;
393         int error;
394         u_int count;
395         u_int optreq = NC_EXLOCK_REQ;
396
397         KKASSERT(ncp->nc_refs != 0);
398         didwarn = 0;
399
400         for (;;) {
401                 count = ncp->nc_lockstatus;
402                 cpu_ccfence();
403
404                 if ((count & ~NC_SHLOCK_REQ) == 0) {
405                         crit_enter();
406                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
407                                       count,
408                                       (count + 1) | NC_SHLOCK_FLAG |
409                                                     NC_SHLOCK_VHOLD)) {
410                                 /*
411                                  * The vp associated with a locked ncp must
412                                  * be held to prevent it from being recycled.
413                                  *
414                                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode
415                                  * could already be in the middle of a recycle.
416                                  * Callers must use cache_vref() or
417                                  * cache_vget() on the locked ncp to
418                                  * validate the vp or set the cache entry
419                                  * to unresolved.
420                                  *
421                                  * NOTE! vhold() is allowed if we hold a
422                                  *       lock on the ncp (which we do).
423                                  */
424                                 if (ncp->nc_vp)
425                                         vhold(ncp->nc_vp);
426                                 atomic_clear_int(&ncp->nc_lockstatus,
427                                                  NC_SHLOCK_VHOLD);
428                                 crit_exit();
429                                 break;
430                         }
431                         /* cmpset failed */
432                         crit_exit();
433                         continue;
434                 }
435
436                 /*
437                  * If already held shared we can just bump the count, but
438                  * only allow this if nobody is trying to get the lock
439                  * exclusively.  If we are blocking too long ignore excl
440                  * requests (which can race/deadlock us).
441                  *
442                  * VHOLD is a bit of a hack.  Even though we successfully
443                  * added another shared ref, the cpu that got the first
444                  * shared ref might not yet have held the vnode.
445                  */
446                 if ((count & (optreq|NC_SHLOCK_FLAG)) == NC_SHLOCK_FLAG) {
447                         KKASSERT((count & ~(NC_EXLOCK_REQ |
448                                             NC_SHLOCK_REQ |
449                                             NC_SHLOCK_FLAG)) > 0);
450                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
451                                               count, count + 1)) {
452                                 while (ncp->nc_lockstatus & NC_SHLOCK_VHOLD)
453                                         cpu_pause();
454                                 break;
455                         }
456                         continue;
457                 }
458                 tsleep_interlock(ncp, 0);
459                 if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus, count,
460                                       count | NC_SHLOCK_REQ) == 0) {
461                         /* cmpset failed */
462                         continue;
463                 }
464                 error = tsleep(ncp, PINTERLOCKED, "clocksh", nclockwarn);
465                 if (error == EWOULDBLOCK) {
466                         optreq = 0;
467                         if (didwarn == 0) {
468                                 didwarn = ticks;
469                                 kprintf("[diagnostic] cache_lock_shared: "
470                                         "blocked on %p %08x",
471                                         ncp, count);
472                                 kprintf(" \"%*.*s\"\n",
473                                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen,
474                                         ncp->nc_name);
475                         }
476                 }
477                 /* loop */
478         }
479         if (didwarn) {
480                 kprintf("[diagnostic] cache_lock_shared: "
481                         "unblocked %*.*s after %d secs\n",
482                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name,
483                         (int)(ticks - didwarn) / hz);
484         }
485 }
486
487 /*
488  * NOTE: nc_refs may be zero if the ncp is interlocked by circumstance,
489  *       such as the case where one of its children is locked.
490  */
491 static
492 int
493 _cache_lock_nonblock(struct namecache *ncp)
494 {
495         thread_t td;
496         u_int count;
497
498         td = curthread;
499
500         for (;;) {
501                 count = ncp->nc_lockstatus;
502
503                 if ((count & ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ)) == 0) {
504                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
505                                               count, count + 1)) {
506                                 /*
507                                  * The vp associated with a locked ncp must
508                                  * be held to prevent it from being recycled.
509                                  *
510                                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode
511                                  * could already be in the middle of a recycle.
512                                  * Callers must use cache_vref() or
513                                  * cache_vget() on the locked ncp to
514                                  * validate the vp or set the cache entry
515                                  * to unresolved.
516                                  *
517                                  * NOTE! vhold() is allowed if we hold a
518                                  *       lock on the ncp (which we do).
519                                  */
520                                 ncp->nc_locktd = td;
521                                 if (ncp->nc_vp)
522                                         vhold(ncp->nc_vp);
523                                 break;
524                         }
525                         /* cmpset failed */
526                         continue;
527                 }
528                 if (ncp->nc_locktd == td) {
529                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
530                                               count, count + 1)) {
531                                 break;
532                         }
533                         /* cmpset failed */
534                         continue;
535                 }
536                 return(EWOULDBLOCK);
537         }
538         return(0);
539 }
540
541 /*
542  * The shared lock works similarly to the exclusive lock except
543  * nc_locktd is left NULL and we need an interlock (VHOLD) to
544  * prevent vhold() races, since the moment our cmpset_int succeeds
545  * another cpu can come in and get its own shared lock.
546  *
547  * A critical section is needed to prevent interruption during the
548  * VHOLD interlock.
549  */
550 static
551 int
552 _cache_lock_shared_nonblock(struct namecache *ncp)
553 {
554         u_int count;
555
556         for (;;) {
557                 count = ncp->nc_lockstatus;
558
559                 if ((count & ~NC_SHLOCK_REQ) == 0) {
560                         crit_enter();
561                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
562                                       count,
563                                       (count + 1) | NC_SHLOCK_FLAG |
564                                                     NC_SHLOCK_VHOLD)) {
565                                 /*
566                                  * The vp associated with a locked ncp must
567                                  * be held to prevent it from being recycled.
568                                  *
569                                  * WARNING!  If VRECLAIMED is set the vnode
570                                  * could already be in the middle of a recycle.
571                                  * Callers must use cache_vref() or
572                                  * cache_vget() on the locked ncp to
573                                  * validate the vp or set the cache entry
574                                  * to unresolved.
575                                  *
576                                  * NOTE! vhold() is allowed if we hold a
577                                  *       lock on the ncp (which we do).
578                                  */
579                                 if (ncp->nc_vp)
580                                         vhold(ncp->nc_vp);
581                                 atomic_clear_int(&ncp->nc_lockstatus,
582                                                  NC_SHLOCK_VHOLD);
583                                 crit_exit();
584                                 break;
585                         }
586                         /* cmpset failed */
587                         crit_exit();
588                         continue;
589                 }
590
591                 /*
592                  * If already held shared we can just bump the count, but
593                  * only allow this if nobody is trying to get the lock
594                  * exclusively.
595                  *
596                  * VHOLD is a bit of a hack.  Even though we successfully
597                  * added another shared ref, the cpu that got the first
598                  * shared ref might not yet have held the vnode.
599                  */
600                 if ((count & (NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_FLAG)) ==
601                     NC_SHLOCK_FLAG) {
602                         KKASSERT((count & ~(NC_EXLOCK_REQ |
603                                             NC_SHLOCK_REQ |
604                                             NC_SHLOCK_FLAG)) > 0);
605                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
606                                               count, count + 1)) {
607                                 while (ncp->nc_lockstatus & NC_SHLOCK_VHOLD)
608                                         cpu_pause();
609                                 break;
610                         }
611                         continue;
612                 }
613                 return(EWOULDBLOCK);
614         }
615         return(0);
616 }
617
618 /*
619  * Helper function
620  *
621  * NOTE: nc_refs can be 0 (degenerate case during _cache_drop).
622  *
623  *       nc_locktd must be NULLed out prior to nc_lockstatus getting cleared.
624  */
625 static
626 void
627 _cache_unlock(struct namecache *ncp)
628 {
629         thread_t td __debugvar = curthread;
630         u_int count;
631         u_int ncount;
632         struct vnode *dropvp;
633
634         KKASSERT(ncp->nc_refs >= 0);
635         KKASSERT((ncp->nc_lockstatus & ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ)) > 0);
636         KKASSERT((ncp->nc_lockstatus & NC_SHLOCK_FLAG) || ncp->nc_locktd == td);
637
638         count = ncp->nc_lockstatus;
639         cpu_ccfence();
640
641         /*
642          * Clear nc_locktd prior to the atomic op (excl lock only)
643          */
644         if ((count & ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ)) == 1)
645                 ncp->nc_locktd = NULL;
646         dropvp = NULL;
647
648         for (;;) {
649                 if ((count &
650                      ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ|NC_SHLOCK_FLAG)) == 1) {
651                         dropvp = ncp->nc_vp;
652                         if (count & NC_EXLOCK_REQ)
653                                 ncount = count & NC_SHLOCK_REQ; /* cnt->0 */
654                         else
655                                 ncount = 0;
656
657                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
658                                               count, ncount)) {
659                                 if (count & NC_EXLOCK_REQ)
660                                         wakeup(&ncp->nc_locktd);
661                                 else if (count & NC_SHLOCK_REQ)
662                                         wakeup(ncp);
663                                 break;
664                         }
665                         dropvp = NULL;
666                 } else {
667                         KKASSERT((count & NC_SHLOCK_VHOLD) == 0);
668                         KKASSERT((count & ~(NC_EXLOCK_REQ |
669                                             NC_SHLOCK_REQ |
670                                             NC_SHLOCK_FLAG)) > 1);
671                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_lockstatus,
672                                               count, count - 1)) {
673                                 break;
674                         }
675                 }
676                 count = ncp->nc_lockstatus;
677                 cpu_ccfence();
678         }
679
680         /*
681          * Don't actually drop the vp until we successfully clean out
682          * the lock, otherwise we may race another shared lock.
683          */
684         if (dropvp)
685                 vdrop(dropvp);
686 }
687
688 static
689 int
690 _cache_lockstatus(struct namecache *ncp)
691 {
692         if (ncp->nc_locktd == curthread)
693                 return(LK_EXCLUSIVE);
694         if (ncp->nc_lockstatus & NC_SHLOCK_FLAG)
695                 return(LK_SHARED);
696         return(-1);
697 }
698
699 /*
700  * cache_hold() and cache_drop() prevent the premature deletion of a
701  * namecache entry but do not prevent operations (such as zapping) on
702  * that namecache entry.
703  *
704  * This routine may only be called from outside this source module if
705  * nc_refs is already at least 1.
706  *
707  * This is a rare case where callers are allowed to hold a spinlock,
708  * so we can't ourselves.
709  */
710 static __inline
711 struct namecache *
712 _cache_hold(struct namecache *ncp)
713 {
714         atomic_add_int(&ncp->nc_refs, 1);
715         return(ncp);
716 }
717
718 /*
719  * Drop a cache entry, taking care to deal with races.
720  *
721  * For potential 1->0 transitions we must hold the ncp lock to safely
722  * test its flags.  An unresolved entry with no children must be zapped
723  * to avoid leaks.
724  *
725  * The call to cache_zap() itself will handle all remaining races and
726  * will decrement the ncp's refs regardless.  If we are resolved or
727  * have children nc_refs can safely be dropped to 0 without having to
728  * zap the entry.
729  *
730  * NOTE: cache_zap() will re-check nc_refs and nc_list in a MPSAFE fashion.
731  *
732  * NOTE: cache_zap() may return a non-NULL referenced parent which must
733  *       be dropped in a loop.
734  */
735 static __inline
736 void
737 _cache_drop(struct namecache *ncp)
738 {
739         int refs;
740
741         while (ncp) {
742                 KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
743                 refs = ncp->nc_refs;
744
745                 if (refs == 1) {
746                         if (_cache_lock_nonblock(ncp) == 0) {
747                                 ncp->nc_flag &= ~NCF_DEFEREDZAP;
748                                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) &&
749                                     TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list)) {
750                                         ncp = cache_zap(ncp, 1);
751                                         continue;
752                                 }
753                                 if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_refs, 1, 0)) {
754                                         _cache_unlock(ncp);
755                                         break;
756                                 }
757                                 _cache_unlock(ncp);
758                         }
759                 } else {
760                         if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_refs, refs, refs - 1))
761                                 break;
762                 }
763                 cpu_pause();
764         }
765 }
766
767 /*
768  * Link a new namecache entry to its parent and to the hash table.  Be
769  * careful to avoid races if vhold() blocks in the future.
770  *
771  * Both ncp and par must be referenced and locked.
772  *
773  * NOTE: The hash table spinlock is held during this call, we can't do
774  *       anything fancy.
775  */
776 static void
777 _cache_link_parent(struct namecache *ncp, struct namecache *par,
778                    struct nchash_head *nchpp)
779 {
780         KKASSERT(ncp->nc_parent == NULL);
781         ncp->nc_parent = par;
782         ncp->nc_head = nchpp;
783
784         /*
785          * Set inheritance flags.  Note that the parent flags may be
786          * stale due to getattr potentially not having been run yet
787          * (it gets run during nlookup()'s).
788          */
789         ncp->nc_flag &= ~(NCF_SF_PNOCACHE | NCF_UF_PCACHE);
790         if (par->nc_flag & (NCF_SF_NOCACHE | NCF_SF_PNOCACHE))
791                 ncp->nc_flag |= NCF_SF_PNOCACHE;
792         if (par->nc_flag & (NCF_UF_CACHE | NCF_UF_PCACHE))
793                 ncp->nc_flag |= NCF_UF_PCACHE;
794
795         LIST_INSERT_HEAD(&nchpp->list, ncp, nc_hash);
796
797         if (TAILQ_EMPTY(&par->nc_list)) {
798                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
799                 /*
800                  * Any vp associated with an ncp which has children must
801                  * be held to prevent it from being recycled.
802                  */
803                 if (par->nc_vp)
804                         vhold(par->nc_vp);
805         } else {
806                 TAILQ_INSERT_HEAD(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
807         }
808 }
809
810 /*
811  * Remove the parent and hash associations from a namecache structure.
812  * If this is the last child of the parent the cache_drop(par) will
813  * attempt to recursively zap the parent.
814  *
815  * ncp must be locked.  This routine will acquire a temporary lock on
816  * the parent as wlel as the appropriate hash chain.
817  */
818 static void
819 _cache_unlink_parent(struct namecache *ncp)
820 {
821         struct namecache *par;
822         struct vnode *dropvp;
823
824         if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
825                 KKASSERT(ncp->nc_parent == par);
826                 _cache_hold(par);
827                 _cache_lock(par);
828                 spin_lock(&ncp->nc_head->spin);
829                 LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
830                 TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
831                 dropvp = NULL;
832                 if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
833                         dropvp = par->nc_vp;
834                 spin_unlock(&ncp->nc_head->spin);
835                 ncp->nc_parent = NULL;
836                 ncp->nc_head = NULL;
837                 _cache_unlock(par);
838                 _cache_drop(par);
839
840                 /*
841                  * We can only safely vdrop with no spinlocks held.
842                  */
843                 if (dropvp)
844                         vdrop(dropvp);
845         }
846 }
847
848 /*
849  * Allocate a new namecache structure.  Most of the code does not require
850  * zero-termination of the string but it makes vop_compat_ncreate() easier.
851  */
852 static struct namecache *
853 cache_alloc(int nlen)
854 {
855         struct namecache *ncp;
856
857         ncp = kmalloc(sizeof(*ncp), M_VFSCACHE, M_WAITOK|M_ZERO);
858         if (nlen)
859                 ncp->nc_name = kmalloc(nlen + 1, M_VFSCACHE, M_WAITOK);
860         ncp->nc_nlen = nlen;
861         ncp->nc_flag = NCF_UNRESOLVED;
862         ncp->nc_error = ENOTCONN;       /* needs to be resolved */
863         ncp->nc_refs = 1;
864
865         TAILQ_INIT(&ncp->nc_list);
866         _cache_lock(ncp);
867         return(ncp);
868 }
869
870 /*
871  * Can only be called for the case where the ncp has never been
872  * associated with anything (so no spinlocks are needed).
873  */
874 static void
875 _cache_free(struct namecache *ncp)
876 {
877         KKASSERT(ncp->nc_refs == 1 && ncp->nc_lockstatus == 1);
878         if (ncp->nc_name)
879                 kfree(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
880         kfree(ncp, M_VFSCACHE);
881 }
882
883 /*
884  * [re]initialize a nchandle.
885  */
886 void
887 cache_zero(struct nchandle *nch)
888 {
889         nch->ncp = NULL;
890         nch->mount = NULL;
891 }
892
893 /*
894  * Ref and deref a namecache structure.
895  *
896  * The caller must specify a stable ncp pointer, typically meaning the
897  * ncp is already referenced but this can also occur indirectly through
898  * e.g. holding a lock on a direct child.
899  *
900  * WARNING: Caller may hold an unrelated read spinlock, which means we can't
901  *          use read spinlocks here.
902  *
903  * MPSAFE if nch is
904  */
905 struct nchandle *
906 cache_hold(struct nchandle *nch)
907 {
908         _cache_hold(nch->ncp);
909         atomic_add_int(&nch->mount->mnt_refs, 1);
910         return(nch);
911 }
912
913 /*
914  * Create a copy of a namecache handle for an already-referenced
915  * entry.
916  *
917  * MPSAFE if nch is
918  */
919 void
920 cache_copy(struct nchandle *nch, struct nchandle *target)
921 {
922         *target = *nch;
923         if (target->ncp)
924                 _cache_hold(target->ncp);
925         atomic_add_int(&nch->mount->mnt_refs, 1);
926 }
927
928 /*
929  * MPSAFE if nch is
930  */
931 void
932 cache_changemount(struct nchandle *nch, struct mount *mp)
933 {
934         atomic_add_int(&nch->mount->mnt_refs, -1);
935         nch->mount = mp;
936         atomic_add_int(&nch->mount->mnt_refs, 1);
937 }
938
939 void
940 cache_drop(struct nchandle *nch)
941 {
942         atomic_add_int(&nch->mount->mnt_refs, -1);
943         _cache_drop(nch->ncp);
944         nch->ncp = NULL;
945         nch->mount = NULL;
946 }
947
948 int
949 cache_lockstatus(struct nchandle *nch)
950 {
951         return(_cache_lockstatus(nch->ncp));
952 }
953
954 void
955 cache_lock(struct nchandle *nch)
956 {
957         _cache_lock(nch->ncp);
958 }
959
960 void
961 cache_lock_maybe_shared(struct nchandle *nch, int excl)
962 {
963         struct namecache *ncp = nch->ncp;
964
965         if (ncp_shared_lock_disable || excl ||
966             (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)) {
967                 _cache_lock(ncp);
968         } else {
969                 _cache_lock_shared(ncp);
970                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
971                         if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED)) {
972                                 _cache_unlock(ncp);
973                                 _cache_lock(ncp);
974                         }
975                 } else {
976                         _cache_unlock(ncp);
977                         _cache_lock(ncp);
978                 }
979         }
980 }
981
982 /*
983  * Relock nch1 given an unlocked nch1 and a locked nch2.  The caller
984  * is responsible for checking both for validity on return as they
985  * may have become invalid.
986  *
987  * We have to deal with potential deadlocks here, just ping pong
988  * the lock until we get it (we will always block somewhere when
989  * looping so this is not cpu-intensive).
990  *
991  * which = 0    nch1 not locked, nch2 is locked
992  * which = 1    nch1 is locked, nch2 is not locked
993  */
994 void
995 cache_relock(struct nchandle *nch1, struct ucred *cred1,
996              struct nchandle *nch2, struct ucred *cred2)
997 {
998         int which;
999
1000         which = 0;
1001
1002         for (;;) {
1003                 if (which == 0) {
1004                         if (cache_lock_nonblock(nch1) == 0) {
1005                                 cache_resolve(nch1, cred1);
1006                                 break;
1007                         }
1008                         cache_unlock(nch2);
1009                         cache_lock(nch1);
1010                         cache_resolve(nch1, cred1);
1011                         which = 1;
1012                 } else {
1013                         if (cache_lock_nonblock(nch2) == 0) {
1014                                 cache_resolve(nch2, cred2);
1015                                 break;
1016                         }
1017                         cache_unlock(nch1);
1018                         cache_lock(nch2);
1019                         cache_resolve(nch2, cred2);
1020                         which = 0;
1021                 }
1022         }
1023 }
1024
1025 int
1026 cache_lock_nonblock(struct nchandle *nch)
1027 {
1028         return(_cache_lock_nonblock(nch->ncp));
1029 }
1030
1031 void
1032 cache_unlock(struct nchandle *nch)
1033 {
1034         _cache_unlock(nch->ncp);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * ref-and-lock, unlock-and-deref functions.
1039  *
1040  * This function is primarily used by nlookup.  Even though cache_lock
1041  * holds the vnode, it is possible that the vnode may have already
1042  * initiated a recyclement.
1043  *
1044  * We want cache_get() to return a definitively usable vnode or a
1045  * definitively unresolved ncp.
1046  */
1047 static
1048 struct namecache *
1049 _cache_get(struct namecache *ncp)
1050 {
1051         _cache_hold(ncp);
1052         _cache_lock(ncp);
1053         if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1054                 _cache_setunresolved(ncp);
1055         return(ncp);
1056 }
1057
1058 /*
1059  * Attempt to obtain a shared lock on the ncp.  A shared lock will only
1060  * be obtained if the ncp is resolved and the vnode (if not ENOENT) is
1061  * valid.  Otherwise an exclusive lock will be acquired instead.
1062  */
1063 static
1064 struct namecache *
1065 _cache_get_maybe_shared(struct namecache *ncp, int excl)
1066 {
1067         if (ncp_shared_lock_disable || excl ||
1068             (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)) {
1069                 return(_cache_get(ncp));
1070         }
1071         _cache_hold(ncp);
1072         _cache_lock_shared(ncp);
1073         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1074                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED)) {
1075                         _cache_unlock(ncp);
1076                         ncp = _cache_get(ncp);
1077                         _cache_drop(ncp);
1078                 }
1079         } else {
1080                 _cache_unlock(ncp);
1081                 ncp = _cache_get(ncp);
1082                 _cache_drop(ncp);
1083         }
1084         return(ncp);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * This is a special form of _cache_lock() which only succeeds if
1089  * it can get a pristine, non-recursive lock.  The caller must have
1090  * already ref'd the ncp.
1091  *
1092  * On success the ncp will be locked, on failure it will not.  The
1093  * ref count does not change either way.
1094  *
1095  * We want _cache_lock_special() (on success) to return a definitively
1096  * usable vnode or a definitively unresolved ncp.
1097  */
1098 static int
1099 _cache_lock_special(struct namecache *ncp)
1100 {
1101         if (_cache_lock_nonblock(ncp) == 0) {
1102                 if ((ncp->nc_lockstatus &
1103                      ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ)) == 1) {
1104                         if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
1105                                 _cache_setunresolved(ncp);
1106                         return(0);
1107                 }
1108                 _cache_unlock(ncp);
1109         }
1110         return(EWOULDBLOCK);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * This function tries to get a shared lock but will back-off to an exclusive
1115  * lock if:
1116  *
1117  * (1) Some other thread is trying to obtain an exclusive lock
1118  *     (to prevent the exclusive requester from getting livelocked out
1119  *     by many shared locks).
1120  *
1121  * (2) The current thread already owns an exclusive lock (to avoid
1122  *     deadlocking).
1123  *
1124  * WARNING! On machines with lots of cores we really want to try hard to
1125  *          get a shared lock or concurrent path lookups can chain-react
1126  *          into a very high-latency exclusive lock.
1127  */
1128 static int
1129 _cache_lock_shared_special(struct namecache *ncp)
1130 {
1131         /*
1132          * Only honor a successful shared lock (returning 0) if there is
1133          * no exclusive request pending and the vnode, if present, is not
1134          * in a reclaimed state.
1135          */
1136         if (_cache_lock_shared_nonblock(ncp) == 0) {
1137                 if ((ncp->nc_lockstatus & NC_EXLOCK_REQ) == 0) {
1138                         if (ncp->nc_vp == NULL ||
1139                             (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED) == 0) {
1140                                 return(0);
1141                         }
1142                 }
1143                 _cache_unlock(ncp);
1144                 return(EWOULDBLOCK);
1145         }
1146
1147         /*
1148          * Non-blocking shared lock failed.  If we already own the exclusive
1149          * lock just acquire another exclusive lock (instead of deadlocking).
1150          * Otherwise acquire a shared lock.
1151          */
1152         if (ncp->nc_locktd == curthread) {
1153                 _cache_lock(ncp);
1154                 return(0);
1155         }
1156         _cache_lock_shared(ncp);
1157         return(0);
1158 }
1159
1160
1161 /*
1162  * NOTE: The same nchandle can be passed for both arguments.
1163  */
1164 void
1165 cache_get(struct nchandle *nch, struct nchandle *target)
1166 {
1167         KKASSERT(nch->ncp->nc_refs > 0);
1168         target->mount = nch->mount;
1169         target->ncp = _cache_get(nch->ncp);
1170         atomic_add_int(&target->mount->mnt_refs, 1);
1171 }
1172
1173 void
1174 cache_get_maybe_shared(struct nchandle *nch, struct nchandle *target, int excl)
1175 {
1176         KKASSERT(nch->ncp->nc_refs > 0);
1177         target->mount = nch->mount;
1178         target->ncp = _cache_get_maybe_shared(nch->ncp, excl);
1179         atomic_add_int(&target->mount->mnt_refs, 1);
1180 }
1181
1182 /*
1183  *
1184  */
1185 static __inline
1186 void
1187 _cache_put(struct namecache *ncp)
1188 {
1189         _cache_unlock(ncp);
1190         _cache_drop(ncp);
1191 }
1192
1193 /*
1194  *
1195  */
1196 void
1197 cache_put(struct nchandle *nch)
1198 {
1199         atomic_add_int(&nch->mount->mnt_refs, -1);
1200         _cache_put(nch->ncp);
1201         nch->ncp = NULL;
1202         nch->mount = NULL;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Resolve an unresolved ncp by associating a vnode with it.  If the
1207  * vnode is NULL, a negative cache entry is created.
1208  *
1209  * The ncp should be locked on entry and will remain locked on return.
1210  */
1211 static
1212 void
1213 _cache_setvp(struct mount *mp, struct namecache *ncp, struct vnode *vp)
1214 {
1215         KKASSERT(ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED);
1216         KKASSERT(_cache_lockstatus(ncp) == LK_EXCLUSIVE);
1217
1218         if (vp != NULL) {
1219                 /*
1220                  * Any vp associated with an ncp which has children must
1221                  * be held.  Any vp associated with a locked ncp must be held.
1222                  */
1223                 if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
1224                         vhold(vp);
1225                 spin_lock(&vp->v_spin);
1226                 ncp->nc_vp = vp;
1227                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
1228                 spin_unlock(&vp->v_spin);
1229                 if (ncp->nc_lockstatus & ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ))
1230                         vhold(vp);
1231
1232                 /*
1233                  * Set auxiliary flags
1234                  */
1235                 switch(vp->v_type) {
1236                 case VDIR:
1237                         ncp->nc_flag |= NCF_ISDIR;
1238                         break;
1239                 case VLNK:
1240                         ncp->nc_flag |= NCF_ISSYMLINK;
1241                         /* XXX cache the contents of the symlink */
1242                         break;
1243                 default:
1244                         break;
1245                 }
1246                 atomic_add_int(&numcache, 1);
1247                 ncp->nc_error = 0;
1248                 /* XXX: this is a hack to work-around the lack of a real pfs vfs
1249                  * implementation*/
1250                 if (mp != NULL)
1251                         if (strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "null", 5) == 0)
1252                                 vp->v_pfsmp = mp;
1253         } else {
1254                 /*
1255                  * When creating a negative cache hit we set the
1256                  * namecache_gen.  A later resolve will clean out the
1257                  * negative cache hit if the mount point's namecache_gen
1258                  * has changed.  Used by devfs, could also be used by
1259                  * other remote FSs.
1260                  */
1261                 ncp->nc_vp = NULL;
1262                 spin_lock(&ncspin);
1263                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
1264                 ++numneg;
1265                 spin_unlock(&ncspin);
1266                 ncp->nc_error = ENOENT;
1267                 if (mp)
1268                         VFS_NCPGEN_SET(mp, ncp);
1269         }
1270         ncp->nc_flag &= ~(NCF_UNRESOLVED | NCF_DEFEREDZAP);
1271 }
1272
1273 /*
1274  *
1275  */
1276 void
1277 cache_setvp(struct nchandle *nch, struct vnode *vp)
1278 {
1279         _cache_setvp(nch->mount, nch->ncp, vp);
1280 }
1281
1282 /*
1283  *
1284  */
1285 void
1286 cache_settimeout(struct nchandle *nch, int nticks)
1287 {
1288         struct namecache *ncp = nch->ncp;
1289
1290         if ((ncp->nc_timeout = ticks + nticks) == 0)
1291                 ncp->nc_timeout = 1;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Disassociate the vnode or negative-cache association and mark a
1296  * namecache entry as unresolved again.  Note that the ncp is still
1297  * left in the hash table and still linked to its parent.
1298  *
1299  * The ncp should be locked and refd on entry and will remain locked and refd
1300  * on return.
1301  *
1302  * This routine is normally never called on a directory containing children.
1303  * However, NFS often does just that in its rename() code as a cop-out to
1304  * avoid complex namespace operations.  This disconnects a directory vnode
1305  * from its namecache and can cause the OLDAPI and NEWAPI to get out of
1306  * sync.
1307  *
1308  */
1309 static
1310 void
1311 _cache_setunresolved(struct namecache *ncp)
1312 {
1313         struct vnode *vp;
1314
1315         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1316                 ncp->nc_flag |= NCF_UNRESOLVED;
1317                 ncp->nc_timeout = 0;
1318                 ncp->nc_error = ENOTCONN;
1319                 if ((vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1320                         atomic_add_int(&numcache, -1);
1321                         spin_lock(&vp->v_spin);
1322                         ncp->nc_vp = NULL;
1323                         TAILQ_REMOVE(&vp->v_namecache, ncp, nc_vnode);
1324                         spin_unlock(&vp->v_spin);
1325
1326                         /*
1327                          * Any vp associated with an ncp with children is
1328                          * held by that ncp.  Any vp associated with a locked
1329                          * ncp is held by that ncp.  These conditions must be
1330                          * undone when the vp is cleared out from the ncp.
1331                          */
1332                         if (!TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
1333                                 vdrop(vp);
1334                         if (ncp->nc_lockstatus & ~(NC_EXLOCK_REQ|NC_SHLOCK_REQ))
1335                                 vdrop(vp);
1336                 } else {
1337                         spin_lock(&ncspin);
1338                         TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
1339                         --numneg;
1340                         spin_unlock(&ncspin);
1341                 }
1342                 ncp->nc_flag &= ~(NCF_WHITEOUT|NCF_ISDIR|NCF_ISSYMLINK);
1343         }
1344 }
1345
1346 /*
1347  * The cache_nresolve() code calls this function to automatically
1348  * set a resolved cache element to unresolved if it has timed out
1349  * or if it is a negative cache hit and the mount point namecache_gen
1350  * has changed.
1351  */
1352 static __inline int
1353 _cache_auto_unresolve_test(struct mount *mp, struct namecache *ncp)
1354 {
1355         /*
1356          * Try to zap entries that have timed out.  We have
1357          * to be careful here because locked leafs may depend
1358          * on the vnode remaining intact in a parent, so only
1359          * do this under very specific conditions.
1360          */
1361         if (ncp->nc_timeout && (int)(ncp->nc_timeout - ticks) < 0 &&
1362             TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list)) {
1363                 return 1;
1364         }
1365
1366         /*
1367          * If a resolved negative cache hit is invalid due to
1368          * the mount's namecache generation being bumped, zap it.
1369          */
1370         if (ncp->nc_vp == NULL && VFS_NCPGEN_TEST(mp, ncp)) {
1371                 return 1;
1372         }
1373
1374         /*
1375          * Otherwise we are good
1376          */
1377         return 0;
1378 }
1379
1380 static __inline void
1381 _cache_auto_unresolve(struct mount *mp, struct namecache *ncp)
1382 {
1383         /*
1384          * Already in an unresolved state, nothing to do.
1385          */
1386         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1387                 if (_cache_auto_unresolve_test(mp, ncp))
1388                         _cache_setunresolved(ncp);
1389         }
1390 }
1391
1392 /*
1393  *
1394  */
1395 void
1396 cache_setunresolved(struct nchandle *nch)
1397 {
1398         _cache_setunresolved(nch->ncp);
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Determine if we can clear NCF_ISMOUNTPT by scanning the mountlist
1403  * looking for matches.  This flag tells the lookup code when it must
1404  * check for a mount linkage and also prevents the directories in question
1405  * from being deleted or renamed.
1406  */
1407 static
1408 int
1409 cache_clrmountpt_callback(struct mount *mp, void *data)
1410 {
1411         struct nchandle *nch = data;
1412
1413         if (mp->mnt_ncmounton.ncp == nch->ncp)
1414                 return(1);
1415         if (mp->mnt_ncmountpt.ncp == nch->ncp)
1416                 return(1);
1417         return(0);
1418 }
1419
1420 /*
1421  *
1422  */
1423 void
1424 cache_clrmountpt(struct nchandle *nch)
1425 {
1426         int count;
1427
1428         count = mountlist_scan(cache_clrmountpt_callback, nch,
1429                                MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
1430         if (count == 0)
1431                 nch->ncp->nc_flag &= ~NCF_ISMOUNTPT;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Invalidate portions of the namecache topology given a starting entry.
1436  * The passed ncp is set to an unresolved state and:
1437  *
1438  * The passed ncp must be referencxed and locked.  The routine may unlock
1439  * and relock ncp several times, and will recheck the children and loop
1440  * to catch races.  When done the passed ncp will be returned with the
1441  * reference and lock intact.
1442  *
1443  * CINV_DESTROY         - Set a flag in the passed ncp entry indicating
1444  *                        that the physical underlying nodes have been 
1445  *                        destroyed... as in deleted.  For example, when
1446  *                        a directory is removed.  This will cause record
1447  *                        lookups on the name to no longer be able to find
1448  *                        the record and tells the resolver to return failure
1449  *                        rather then trying to resolve through the parent.
1450  *
1451  *                        The topology itself, including ncp->nc_name,
1452  *                        remains intact.
1453  *
1454  *                        This only applies to the passed ncp, if CINV_CHILDREN
1455  *                        is specified the children are not flagged.
1456  *
1457  * CINV_CHILDREN        - Set all children (recursively) to an unresolved
1458  *                        state as well.
1459  *
1460  *                        Note that this will also have the side effect of
1461  *                        cleaning out any unreferenced nodes in the topology
1462  *                        from the leaves up as the recursion backs out.
1463  *
1464  * Note that the topology for any referenced nodes remains intact, but
1465  * the nodes will be marked as having been destroyed and will be set
1466  * to an unresolved state.
1467  *
1468  * It is possible for cache_inval() to race a cache_resolve(), meaning that
1469  * the namecache entry may not actually be invalidated on return if it was
1470  * revalidated while recursing down into its children.  This code guarentees
1471  * that the node(s) will go through an invalidation cycle, but does not 
1472  * guarentee that they will remain in an invalidated state. 
1473  *
1474  * Returns non-zero if a revalidation was detected during the invalidation
1475  * recursion, zero otherwise.  Note that since only the original ncp is
1476  * locked the revalidation ultimately can only indicate that the original ncp
1477  * *MIGHT* no have been reresolved.
1478  *
1479  * DEEP RECURSION HANDLING - If a recursive invalidation recurses deeply we
1480  * have to avoid blowing out the kernel stack.  We do this by saving the
1481  * deep namecache node and aborting the recursion, then re-recursing at that
1482  * node using a depth-first algorithm in order to allow multiple deep
1483  * recursions to chain through each other, then we restart the invalidation
1484  * from scratch.
1485  */
1486
1487 struct cinvtrack {
1488         struct namecache *resume_ncp;
1489         int depth;
1490 };
1491
1492 static int _cache_inval_internal(struct namecache *, int, struct cinvtrack *);
1493
1494 static
1495 int
1496 _cache_inval(struct namecache *ncp, int flags)
1497 {
1498         struct cinvtrack track;
1499         struct namecache *ncp2;
1500         int r;
1501
1502         track.depth = 0;
1503         track.resume_ncp = NULL;
1504
1505         for (;;) {
1506                 r = _cache_inval_internal(ncp, flags, &track);
1507                 if (track.resume_ncp == NULL)
1508                         break;
1509                 kprintf("Warning: deep namecache recursion at %s\n",
1510                         ncp->nc_name);
1511                 _cache_unlock(ncp);
1512                 while ((ncp2 = track.resume_ncp) != NULL) {
1513                         track.resume_ncp = NULL;
1514                         _cache_lock(ncp2);
1515                         _cache_inval_internal(ncp2, flags & ~CINV_DESTROY,
1516                                              &track);
1517                         _cache_put(ncp2);
1518                 }
1519                 _cache_lock(ncp);
1520         }
1521         return(r);
1522 }
1523
1524 int
1525 cache_inval(struct nchandle *nch, int flags)
1526 {
1527         return(_cache_inval(nch->ncp, flags));
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Helper for _cache_inval().  The passed ncp is refd and locked and
1532  * remains that way on return, but may be unlocked/relocked multiple
1533  * times by the routine.
1534  */
1535 static int
1536 _cache_inval_internal(struct namecache *ncp, int flags, struct cinvtrack *track)
1537 {
1538         struct namecache *kid;
1539         struct namecache *nextkid;
1540         int rcnt = 0;
1541
1542         KKASSERT(_cache_lockstatus(ncp) == LK_EXCLUSIVE);
1543
1544         _cache_setunresolved(ncp);
1545         if (flags & CINV_DESTROY)
1546                 ncp->nc_flag |= NCF_DESTROYED;
1547         if ((flags & CINV_CHILDREN) && 
1548             (kid = TAILQ_FIRST(&ncp->nc_list)) != NULL
1549         ) {
1550                 _cache_hold(kid);
1551                 if (++track->depth > MAX_RECURSION_DEPTH) {
1552                         track->resume_ncp = ncp;
1553                         _cache_hold(ncp);
1554                         ++rcnt;
1555                 }
1556                 _cache_unlock(ncp);
1557                 while (kid) {
1558                         if (track->resume_ncp) {
1559                                 _cache_drop(kid);
1560                                 break;
1561                         }
1562                         if ((nextkid = TAILQ_NEXT(kid, nc_entry)) != NULL)
1563                                 _cache_hold(nextkid);
1564                         if ((kid->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 ||
1565                             TAILQ_FIRST(&kid->nc_list)
1566                         ) {
1567                                 _cache_lock(kid);
1568                                 rcnt += _cache_inval_internal(kid, flags & ~CINV_DESTROY, track);
1569                                 _cache_unlock(kid);
1570                         }
1571                         _cache_drop(kid);
1572                         kid = nextkid;
1573                 }
1574                 --track->depth;
1575                 _cache_lock(ncp);
1576         }
1577
1578         /*
1579          * Someone could have gotten in there while ncp was unlocked,
1580          * retry if so.
1581          */
1582         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
1583                 ++rcnt;
1584         return (rcnt);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Invalidate a vnode's namecache associations.  To avoid races against
1589  * the resolver we do not invalidate a node which we previously invalidated
1590  * but which was then re-resolved while we were in the invalidation loop.
1591  *
1592  * Returns non-zero if any namecache entries remain after the invalidation
1593  * loop completed.
1594  *
1595  * NOTE: Unlike the namecache topology which guarentees that ncp's will not
1596  *       be ripped out of the topology while held, the vnode's v_namecache
1597  *       list has no such restriction.  NCP's can be ripped out of the list
1598  *       at virtually any time if not locked, even if held.
1599  *
1600  *       In addition, the v_namecache list itself must be locked via
1601  *       the vnode's spinlock.
1602  */
1603 int
1604 cache_inval_vp(struct vnode *vp, int flags)
1605 {
1606         struct namecache *ncp;
1607         struct namecache *next;
1608
1609 restart:
1610         spin_lock(&vp->v_spin);
1611         ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache);
1612         if (ncp)
1613                 _cache_hold(ncp);
1614         while (ncp) {
1615                 /* loop entered with ncp held and vp spin-locked */
1616                 if ((next = TAILQ_NEXT(ncp, nc_vnode)) != NULL)
1617                         _cache_hold(next);
1618                 spin_unlock(&vp->v_spin);
1619                 _cache_lock(ncp);
1620                 if (ncp->nc_vp != vp) {
1621                         kprintf("Warning: cache_inval_vp: race-A detected on "
1622                                 "%s\n", ncp->nc_name);
1623                         _cache_put(ncp);
1624                         if (next)
1625                                 _cache_drop(next);
1626                         goto restart;
1627                 }
1628                 _cache_inval(ncp, flags);
1629                 _cache_put(ncp);                /* also releases reference */
1630                 ncp = next;
1631                 spin_lock(&vp->v_spin);
1632                 if (ncp && ncp->nc_vp != vp) {
1633                         spin_unlock(&vp->v_spin);
1634                         kprintf("Warning: cache_inval_vp: race-B detected on "
1635                                 "%s\n", ncp->nc_name);
1636                         _cache_drop(ncp);
1637                         goto restart;
1638                 }
1639         }
1640         spin_unlock(&vp->v_spin);
1641         return(TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) != NULL);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * This routine is used instead of the normal cache_inval_vp() when we
1646  * are trying to recycle otherwise good vnodes.
1647  *
1648  * Return 0 on success, non-zero if not all namecache records could be
1649  * disassociated from the vnode (for various reasons).
1650  */
1651 int
1652 cache_inval_vp_nonblock(struct vnode *vp)
1653 {
1654         struct namecache *ncp;
1655         struct namecache *next;
1656
1657         spin_lock(&vp->v_spin);
1658         ncp = TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache);
1659         if (ncp)
1660                 _cache_hold(ncp);
1661         while (ncp) {
1662                 /* loop entered with ncp held */
1663                 if ((next = TAILQ_NEXT(ncp, nc_vnode)) != NULL)
1664                         _cache_hold(next);
1665                 spin_unlock(&vp->v_spin);
1666                 if (_cache_lock_nonblock(ncp)) {
1667                         _cache_drop(ncp);
1668                         if (next)
1669                                 _cache_drop(next);
1670                         goto done;
1671                 }
1672                 if (ncp->nc_vp != vp) {
1673                         kprintf("Warning: cache_inval_vp: race-A detected on "
1674                                 "%s\n", ncp->nc_name);
1675                         _cache_put(ncp);
1676                         if (next)
1677                                 _cache_drop(next);
1678                         goto done;
1679                 }
1680                 _cache_inval(ncp, 0);
1681                 _cache_put(ncp);                /* also releases reference */
1682                 ncp = next;
1683                 spin_lock(&vp->v_spin);
1684                 if (ncp && ncp->nc_vp != vp) {
1685                         spin_unlock(&vp->v_spin);
1686                         kprintf("Warning: cache_inval_vp: race-B detected on "
1687                                 "%s\n", ncp->nc_name);
1688                         _cache_drop(ncp);
1689                         goto done;
1690                 }
1691         }
1692         spin_unlock(&vp->v_spin);
1693 done:
1694         return(TAILQ_FIRST(&vp->v_namecache) != NULL);
1695 }
1696
1697 /*
1698  * The source ncp has been renamed to the target ncp.  Both fncp and tncp
1699  * must be locked.  The target ncp is destroyed (as a normal rename-over
1700  * would destroy the target file or directory).
1701  *
1702  * Because there may be references to the source ncp we cannot copy its
1703  * contents to the target.  Instead the source ncp is relinked as the target
1704  * and the target ncp is removed from the namecache topology.
1705  */
1706 void
1707 cache_rename(struct nchandle *fnch, struct nchandle *tnch)
1708 {
1709         struct namecache *fncp = fnch->ncp;
1710         struct namecache *tncp = tnch->ncp;
1711         struct namecache *tncp_par;
1712         struct nchash_head *nchpp;
1713         u_int32_t hash;
1714         char *oname;
1715         char *nname;
1716
1717         if (tncp->nc_nlen) {
1718                 nname = kmalloc(tncp->nc_nlen + 1, M_VFSCACHE, M_WAITOK);
1719                 bcopy(tncp->nc_name, nname, tncp->nc_nlen);
1720                 nname[tncp->nc_nlen] = 0;
1721         } else {
1722                 nname = NULL;
1723         }
1724
1725         /*
1726          * Rename fncp (unlink)
1727          */
1728         _cache_unlink_parent(fncp);
1729         oname = fncp->nc_name;
1730         fncp->nc_name = nname;
1731         fncp->nc_nlen = tncp->nc_nlen;
1732         if (oname)
1733                 kfree(oname, M_VFSCACHE);
1734
1735         tncp_par = tncp->nc_parent;
1736         _cache_hold(tncp_par);
1737         _cache_lock(tncp_par);
1738
1739         /*
1740          * Rename fncp (relink)
1741          */
1742         hash = fnv_32_buf(fncp->nc_name, fncp->nc_nlen, FNV1_32_INIT);
1743         hash = fnv_32_buf(&tncp_par, sizeof(tncp_par), hash);
1744         nchpp = NCHHASH(hash);
1745
1746         spin_lock(&nchpp->spin);
1747         _cache_link_parent(fncp, tncp_par, nchpp);
1748         spin_unlock(&nchpp->spin);
1749
1750         _cache_put(tncp_par);
1751
1752         /*
1753          * Get rid of the overwritten tncp (unlink)
1754          */
1755         _cache_unlink(tncp);
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Perform actions consistent with unlinking a file.  The passed-in ncp
1760  * must be locked.
1761  *
1762  * The ncp is marked DESTROYED so it no longer shows up in searches,
1763  * and will be physically deleted when the vnode goes away.
1764  *
1765  * If the related vnode has no refs then we cycle it through vget()/vput()
1766  * to (possibly if we don't have a ref race) trigger a deactivation,
1767  * allowing the VFS to trivially detect and recycle the deleted vnode
1768  * via VOP_INACTIVE().
1769  *
1770  * NOTE: _cache_rename() will automatically call _cache_unlink() on the
1771  *       target ncp.
1772  */
1773 void
1774 cache_unlink(struct nchandle *nch)
1775 {
1776         _cache_unlink(nch->ncp);
1777 }
1778
1779 static void
1780 _cache_unlink(struct namecache *ncp)
1781 {
1782         struct vnode *vp;
1783
1784         /*
1785          * Causes lookups to fail and allows another ncp with the same
1786          * name to be created under ncp->nc_parent.
1787          */
1788         ncp->nc_flag |= NCF_DESTROYED;
1789
1790         /*
1791          * Attempt to trigger a deactivation.  Set VAUX_FINALIZE to
1792          * force action on the 1->0 transition.
1793          */
1794         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 &&
1795             (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1796                 atomic_set_int(&vp->v_refcnt, VREF_FINALIZE);
1797                 if (VREFCNT(vp) <= 0) {
1798                         if (vget(vp, LK_SHARED) == 0)
1799                                 vput(vp);
1800                 }
1801         }
1802 }
1803
1804 /*
1805  * vget the vnode associated with the namecache entry.  Resolve the namecache
1806  * entry if necessary.  The passed ncp must be referenced and locked.  If
1807  * the ncp is resolved it might be locked shared.
1808  *
1809  * lk_type may be LK_SHARED, LK_EXCLUSIVE.  A ref'd, possibly locked
1810  * (depending on the passed lk_type) will be returned in *vpp with an error
1811  * of 0, or NULL will be returned in *vpp with a non-0 error code.  The
1812  * most typical error is ENOENT, meaning that the ncp represents a negative
1813  * cache hit and there is no vnode to retrieve, but other errors can occur
1814  * too.
1815  *
1816  * The vget() can race a reclaim.  If this occurs we re-resolve the
1817  * namecache entry.
1818  *
1819  * There are numerous places in the kernel where vget() is called on a
1820  * vnode while one or more of its namecache entries is locked.  Releasing
1821  * a vnode never deadlocks against locked namecache entries (the vnode
1822  * will not get recycled while referenced ncp's exist).  This means we
1823  * can safely acquire the vnode.  In fact, we MUST NOT release the ncp
1824  * lock when acquiring the vp lock or we might cause a deadlock.
1825  *
1826  * NOTE: The passed-in ncp must be locked exclusively if it is initially
1827  *       unresolved.  If a reclaim race occurs the passed-in ncp will be
1828  *       relocked exclusively before being re-resolved.
1829  */
1830 int
1831 cache_vget(struct nchandle *nch, struct ucred *cred,
1832            int lk_type, struct vnode **vpp)
1833 {
1834         struct namecache *ncp;
1835         struct vnode *vp;
1836         int error;
1837
1838         ncp = nch->ncp;
1839 again:
1840         vp = NULL;
1841         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
1842                 error = cache_resolve(nch, cred);
1843         else
1844                 error = 0;
1845
1846         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1847                 error = vget(vp, lk_type);
1848                 if (error) {
1849                         /*
1850                          * VRECLAIM race
1851                          *
1852                          * The ncp may have been locked shared, we must relock
1853                          * it exclusively before we can set it to unresolved.
1854                          */
1855                         if (error == ENOENT) {
1856                                 kprintf("Warning: vnode reclaim race detected "
1857                                         "in cache_vget on %p (%s)\n",
1858                                         vp, ncp->nc_name);
1859                                 _cache_unlock(ncp);
1860                                 _cache_lock(ncp);
1861                                 _cache_setunresolved(ncp);
1862                                 goto again;
1863                         }
1864
1865                         /*
1866                          * Not a reclaim race, some other error.
1867                          */
1868                         KKASSERT(ncp->nc_vp == vp);
1869                         vp = NULL;
1870                 } else {
1871                         KKASSERT(ncp->nc_vp == vp);
1872                         KKASSERT((vp->v_flag & VRECLAIMED) == 0);
1873                 }
1874         }
1875         if (error == 0 && vp == NULL)
1876                 error = ENOENT;
1877         *vpp = vp;
1878         return(error);
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Similar to cache_vget() but only acquires a ref on the vnode.
1883  *
1884  * NOTE: The passed-in ncp must be locked exclusively if it is initially
1885  *       unresolved.  If a reclaim race occurs the passed-in ncp will be
1886  *       relocked exclusively before being re-resolved.
1887  */
1888 int
1889 cache_vref(struct nchandle *nch, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
1890 {
1891         struct namecache *ncp;
1892         struct vnode *vp;
1893         int error;
1894
1895         ncp = nch->ncp;
1896 again:
1897         vp = NULL;
1898         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
1899                 error = cache_resolve(nch, cred);
1900         else
1901                 error = 0;
1902
1903         if (error == 0 && (vp = ncp->nc_vp) != NULL) {
1904                 error = vget(vp, LK_SHARED);
1905                 if (error) {
1906                         /*
1907                          * VRECLAIM race
1908                          */
1909                         if (error == ENOENT) {
1910                                 kprintf("Warning: vnode reclaim race detected "
1911                                         "in cache_vget on %p (%s)\n",
1912                                         vp, ncp->nc_name);
1913                                 _cache_unlock(ncp);
1914                                 _cache_lock(ncp);
1915                                 _cache_setunresolved(ncp);
1916                                 goto again;
1917                         }
1918
1919                         /*
1920                          * Not a reclaim race, some other error.
1921                          */
1922                         KKASSERT(ncp->nc_vp == vp);
1923                         vp = NULL;
1924                 } else {
1925                         KKASSERT(ncp->nc_vp == vp);
1926                         KKASSERT((vp->v_flag & VRECLAIMED) == 0);
1927                         /* caller does not want a lock */
1928                         vn_unlock(vp);
1929                 }
1930         }
1931         if (error == 0 && vp == NULL)
1932                 error = ENOENT;
1933         *vpp = vp;
1934         return(error);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Return a referenced vnode representing the parent directory of
1939  * ncp.
1940  *
1941  * Because the caller has locked the ncp it should not be possible for
1942  * the parent ncp to go away.  However, the parent can unresolve its
1943  * dvp at any time so we must be able to acquire a lock on the parent
1944  * to safely access nc_vp.
1945  *
1946  * We have to leave par unlocked when vget()ing dvp to avoid a deadlock,
1947  * so use vhold()/vdrop() while holding the lock to prevent dvp from
1948  * getting destroyed.
1949  *
1950  * NOTE: vhold() is allowed when dvp has 0 refs if we hold a
1951  *       lock on the ncp in question..
1952  */
1953 static struct vnode *
1954 cache_dvpref(struct namecache *ncp)
1955 {
1956         struct namecache *par;
1957         struct vnode *dvp;
1958
1959         dvp = NULL;
1960         if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
1961                 _cache_hold(par);
1962                 _cache_lock(par);
1963                 if ((par->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
1964                         if ((dvp = par->nc_vp) != NULL)
1965                                 vhold(dvp);
1966                 }
1967                 _cache_unlock(par);
1968                 if (dvp) {
1969                         if (vget(dvp, LK_SHARED) == 0) {
1970                                 vn_unlock(dvp);
1971                                 vdrop(dvp);
1972                                 /* return refd, unlocked dvp */
1973                         } else {
1974                                 vdrop(dvp);
1975                                 dvp = NULL;
1976                         }
1977                 }
1978                 _cache_drop(par);
1979         }
1980         return(dvp);
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Convert a directory vnode to a namecache record without any other 
1985  * knowledge of the topology.  This ONLY works with directory vnodes and
1986  * is ONLY used by the NFS server.  dvp must be refd but unlocked, and the
1987  * returned ncp (if not NULL) will be held and unlocked.
1988  *
1989  * If 'makeit' is 0 and dvp has no existing namecache record, NULL is returned.
1990  * If 'makeit' is 1 we attempt to track-down and create the namecache topology
1991  * for dvp.  This will fail only if the directory has been deleted out from
1992  * under the caller.  
1993  *
1994  * Callers must always check for a NULL return no matter the value of 'makeit'.
1995  *
1996  * To avoid underflowing the kernel stack each recursive call increments
1997  * the makeit variable.
1998  */
1999
2000 static int cache_inefficient_scan(struct nchandle *nch, struct ucred *cred,
2001                                   struct vnode *dvp, char *fakename);
2002 static int cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, 
2003                                   struct vnode **saved_dvp);
2004
2005 int
2006 cache_fromdvp(struct vnode *dvp, struct ucred *cred, int makeit,
2007               struct nchandle *nch)
2008 {
2009         struct vnode *saved_dvp;
2010         struct vnode *pvp;
2011         char *fakename;
2012         int error;
2013
2014         nch->ncp = NULL;
2015         nch->mount = dvp->v_mount;
2016         saved_dvp = NULL;
2017         fakename = NULL;
2018
2019         /*
2020          * Handle the makeit == 0 degenerate case
2021          */
2022         if (makeit == 0) {
2023                 spin_lock_shared(&dvp->v_spin);
2024                 nch->ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache);
2025                 if (nch->ncp)
2026                         cache_hold(nch);
2027                 spin_unlock_shared(&dvp->v_spin);
2028         }
2029
2030         /*
2031          * Loop until resolution, inside code will break out on error.
2032          */
2033         while (makeit) {
2034                 /*
2035                  * Break out if we successfully acquire a working ncp.
2036                  */
2037                 spin_lock_shared(&dvp->v_spin);
2038                 nch->ncp = TAILQ_FIRST(&dvp->v_namecache);
2039                 if (nch->ncp) {
2040                         cache_hold(nch);
2041                         spin_unlock_shared(&dvp->v_spin);
2042                         break;
2043                 }
2044                 spin_unlock_shared(&dvp->v_spin);
2045
2046                 /*
2047                  * If dvp is the root of its filesystem it should already
2048                  * have a namecache pointer associated with it as a side 
2049                  * effect of the mount, but it may have been disassociated.
2050                  */
2051                 if (dvp->v_flag & VROOT) {
2052                         nch->ncp = _cache_get(nch->mount->mnt_ncmountpt.ncp);
2053                         error = cache_resolve_mp(nch->mount);
2054                         _cache_put(nch->ncp);
2055                         if (ncvp_debug) {
2056                                 kprintf("cache_fromdvp: resolve root of mount %p error %d", 
2057                                         dvp->v_mount, error);
2058                         }
2059                         if (error) {
2060                                 if (ncvp_debug)
2061                                         kprintf(" failed\n");
2062                                 nch->ncp = NULL;
2063                                 break;
2064                         }
2065                         if (ncvp_debug)
2066                                 kprintf(" succeeded\n");
2067                         continue;
2068                 }
2069
2070                 /*
2071                  * If we are recursed too deeply resort to an O(n^2)
2072                  * algorithm to resolve the namecache topology.  The
2073                  * resolved pvp is left referenced in saved_dvp to
2074                  * prevent the tree from being destroyed while we loop.
2075                  */
2076                 if (makeit > 20) {
2077                         error = cache_fromdvp_try(dvp, cred, &saved_dvp);
2078                         if (error) {
2079                                 kprintf("lookupdotdot(longpath) failed %d "
2080                                        "dvp %p\n", error, dvp);
2081                                 nch->ncp = NULL;
2082                                 break;
2083                         }
2084                         continue;
2085                 }
2086
2087                 /*
2088                  * Get the parent directory and resolve its ncp.
2089                  */
2090                 if (fakename) {
2091                         kfree(fakename, M_TEMP);
2092                         fakename = NULL;
2093                 }
2094                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred,
2095                                           &fakename);
2096                 if (error) {
2097                         kprintf("lookupdotdot failed %d dvp %p\n", error, dvp);
2098                         break;
2099                 }
2100                 vn_unlock(pvp);
2101
2102                 /*
2103                  * Reuse makeit as a recursion depth counter.  On success
2104                  * nch will be fully referenced.
2105                  */
2106                 cache_fromdvp(pvp, cred, makeit + 1, nch);
2107                 vrele(pvp);
2108                 if (nch->ncp == NULL)
2109                         break;
2110
2111                 /*
2112                  * Do an inefficient scan of pvp (embodied by ncp) to look
2113                  * for dvp.  This will create a namecache record for dvp on
2114                  * success.  We loop up to recheck on success.
2115                  *
2116                  * ncp and dvp are both held but not locked.
2117                  */
2118                 error = cache_inefficient_scan(nch, cred, dvp, fakename);
2119                 if (error) {
2120                         kprintf("cache_fromdvp: scan %p (%s) failed on dvp=%p\n",
2121                                 pvp, nch->ncp->nc_name, dvp);
2122                         cache_drop(nch);
2123                         /* nch was NULLed out, reload mount */
2124                         nch->mount = dvp->v_mount;
2125                         break;
2126                 }
2127                 if (ncvp_debug) {
2128                         kprintf("cache_fromdvp: scan %p (%s) succeeded\n",
2129                                 pvp, nch->ncp->nc_name);
2130                 }
2131                 cache_drop(nch);
2132                 /* nch was NULLed out, reload mount */
2133                 nch->mount = dvp->v_mount;
2134         }
2135
2136         /*
2137          * If nch->ncp is non-NULL it will have been held already.
2138          */
2139         if (fakename)
2140                 kfree(fakename, M_TEMP);
2141         if (saved_dvp)
2142                 vrele(saved_dvp);
2143         if (nch->ncp)
2144                 return (0);
2145         return (EINVAL);
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Go up the chain of parent directories until we find something
2150  * we can resolve into the namecache.  This is very inefficient.
2151  */
2152 static
2153 int
2154 cache_fromdvp_try(struct vnode *dvp, struct ucred *cred,
2155                   struct vnode **saved_dvp)
2156 {
2157         struct nchandle nch;
2158         struct vnode *pvp;
2159         int error;
2160         static time_t last_fromdvp_report;
2161         char *fakename;
2162
2163         /*
2164          * Loop getting the parent directory vnode until we get something we
2165          * can resolve in the namecache.
2166          */
2167         vref(dvp);
2168         nch.mount = dvp->v_mount;
2169         nch.ncp = NULL;
2170         fakename = NULL;
2171
2172         for (;;) {
2173                 if (fakename) {
2174                         kfree(fakename, M_TEMP);
2175                         fakename = NULL;
2176                 }
2177                 error = vop_nlookupdotdot(*dvp->v_ops, dvp, &pvp, cred,
2178                                           &fakename);
2179                 if (error) {
2180                         vrele(dvp);
2181                         break;
2182                 }
2183                 vn_unlock(pvp);
2184                 spin_lock_shared(&pvp->v_spin);
2185                 if ((nch.ncp = TAILQ_FIRST(&pvp->v_namecache)) != NULL) {
2186                         _cache_hold(nch.ncp);
2187                         spin_unlock_shared(&pvp->v_spin);
2188                         vrele(pvp);
2189                         break;
2190                 }
2191                 spin_unlock_shared(&pvp->v_spin);
2192                 if (pvp->v_flag & VROOT) {
2193                         nch.ncp = _cache_get(pvp->v_mount->mnt_ncmountpt.ncp);
2194                         error = cache_resolve_mp(nch.mount);
2195                         _cache_unlock(nch.ncp);
2196                         vrele(pvp);
2197                         if (error) {
2198                                 _cache_drop(nch.ncp);
2199                                 nch.ncp = NULL;
2200                                 vrele(dvp);
2201                         }
2202                         break;
2203                 }
2204                 vrele(dvp);
2205                 dvp = pvp;
2206         }
2207         if (error == 0) {
2208                 if (last_fromdvp_report != time_uptime) {
2209                         last_fromdvp_report = time_uptime;
2210                         kprintf("Warning: extremely inefficient path "
2211                                 "resolution on %s\n",
2212                                 nch.ncp->nc_name);
2213                 }
2214                 error = cache_inefficient_scan(&nch, cred, dvp, fakename);
2215
2216                 /*
2217                  * Hopefully dvp now has a namecache record associated with
2218                  * it.  Leave it referenced to prevent the kernel from
2219                  * recycling the vnode.  Otherwise extremely long directory
2220                  * paths could result in endless recycling.
2221                  */
2222                 if (*saved_dvp)
2223                     vrele(*saved_dvp);
2224                 *saved_dvp = dvp;
2225                 _cache_drop(nch.ncp);
2226         }
2227         if (fakename)
2228                 kfree(fakename, M_TEMP);
2229         return (error);
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Do an inefficient scan of the directory represented by ncp looking for
2234  * the directory vnode dvp.  ncp must be held but not locked on entry and
2235  * will be held on return.  dvp must be refd but not locked on entry and
2236  * will remain refd on return.
2237  *
2238  * Why do this at all?  Well, due to its stateless nature the NFS server
2239  * converts file handles directly to vnodes without necessarily going through
2240  * the namecache ops that would otherwise create the namecache topology
2241  * leading to the vnode.  We could either (1) Change the namecache algorithms
2242  * to allow disconnect namecache records that are re-merged opportunistically,
2243  * or (2) Make the NFS server backtrack and scan to recover a connected
2244  * namecache topology in order to then be able to issue new API lookups.
2245  *
2246  * It turns out that (1) is a huge mess.  It takes a nice clean set of 
2247  * namecache algorithms and introduces a lot of complication in every subsystem
2248  * that calls into the namecache to deal with the re-merge case, especially
2249  * since we are using the namecache to placehold negative lookups and the
2250  * vnode might not be immediately assigned. (2) is certainly far less
2251  * efficient then (1), but since we are only talking about directories here
2252  * (which are likely to remain cached), the case does not actually run all
2253  * that often and has the supreme advantage of not polluting the namecache
2254  * algorithms.
2255  *
2256  * If a fakename is supplied just construct a namecache entry using the
2257  * fake name.
2258  */
2259 static int
2260 cache_inefficient_scan(struct nchandle *nch, struct ucred *cred, 
2261                        struct vnode *dvp, char *fakename)
2262 {
2263         struct nlcomponent nlc;
2264         struct nchandle rncp;
2265         struct dirent *den;
2266         struct vnode *pvp;
2267         struct vattr vat;
2268         struct iovec iov;
2269         struct uio uio;
2270         int blksize;
2271         int eofflag;
2272         int bytes;
2273         char *rbuf;
2274         int error;
2275
2276         vat.va_blocksize = 0;
2277         if ((error = VOP_GETATTR(dvp, &vat)) != 0)
2278                 return (error);
2279         cache_lock(nch);
2280         error = cache_vref(nch, cred, &pvp);
2281         cache_unlock(nch);
2282         if (error)
2283                 return (error);
2284         if (ncvp_debug) {
2285                 kprintf("inefficient_scan: directory iosize %ld "
2286                         "vattr fileid = %lld\n",
2287                         vat.va_blocksize,
2288                         (long long)vat.va_fileid);
2289         }
2290
2291         /*
2292          * Use the supplied fakename if not NULL.  Fake names are typically
2293          * not in the actual filesystem hierarchy.  This is used by HAMMER
2294          * to glue @@timestamp recursions together.
2295          */
2296         if (fakename) {
2297                 nlc.nlc_nameptr = fakename;
2298                 nlc.nlc_namelen = strlen(fakename);
2299                 rncp = cache_nlookup(nch, &nlc);
2300                 goto done;
2301         }
2302
2303         if ((blksize = vat.va_blocksize) == 0)
2304                 blksize = DEV_BSIZE;
2305         rbuf = kmalloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
2306         rncp.ncp = NULL;
2307
2308         eofflag = 0;
2309         uio.uio_offset = 0;
2310 again:
2311         iov.iov_base = rbuf;
2312         iov.iov_len = blksize;
2313         uio.uio_iov = &iov;
2314         uio.uio_iovcnt = 1;
2315         uio.uio_resid = blksize;
2316         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2317         uio.uio_rw = UIO_READ;
2318         uio.uio_td = curthread;
2319
2320         if (ncvp_debug >= 2)
2321                 kprintf("cache_inefficient_scan: readdir @ %08x\n", (int)uio.uio_offset);
2322         error = VOP_READDIR(pvp, &uio, cred, &eofflag, NULL, NULL);
2323         if (error == 0) {
2324                 den = (struct dirent *)rbuf;
2325                 bytes = blksize - uio.uio_resid;
2326
2327                 while (bytes > 0) {
2328                         if (ncvp_debug >= 2) {
2329                                 kprintf("cache_inefficient_scan: %*.*s\n",
2330                                         den->d_namlen, den->d_namlen, 
2331                                         den->d_name);
2332                         }
2333                         if (den->d_type != DT_WHT &&
2334                             den->d_ino == vat.va_fileid) {
2335                                 if (ncvp_debug) {
2336                                         kprintf("cache_inefficient_scan: "
2337                                                "MATCHED inode %lld path %s/%*.*s\n",
2338                                                (long long)vat.va_fileid,
2339                                                nch->ncp->nc_name,
2340                                                den->d_namlen, den->d_namlen,
2341                                                den->d_name);
2342                                 }
2343                                 nlc.nlc_nameptr = den->d_name;
2344                                 nlc.nlc_namelen = den->d_namlen;
2345                                 rncp = cache_nlookup(nch, &nlc);
2346                                 KKASSERT(rncp.ncp != NULL);
2347                                 break;
2348                         }
2349                         bytes -= _DIRENT_DIRSIZ(den);
2350                         den = _DIRENT_NEXT(den);
2351                 }
2352                 if (rncp.ncp == NULL && eofflag == 0 && uio.uio_resid != blksize)
2353                         goto again;
2354         }
2355         kfree(rbuf, M_TEMP);
2356 done:
2357         vrele(pvp);
2358         if (rncp.ncp) {
2359                 if (rncp.ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
2360                         _cache_setvp(rncp.mount, rncp.ncp, dvp);
2361                         if (ncvp_debug >= 2) {
2362                                 kprintf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s = %p\n",
2363                                         nch->ncp->nc_name, rncp.ncp->nc_name, dvp);
2364                         }
2365                 } else {
2366                         if (ncvp_debug >= 2) {
2367                                 kprintf("cache_inefficient_scan: setvp %s/%s already set %p/%p\n", 
2368                                         nch->ncp->nc_name, rncp.ncp->nc_name, dvp,
2369                                         rncp.ncp->nc_vp);
2370                         }
2371                 }
2372                 if (rncp.ncp->nc_vp == NULL)
2373                         error = rncp.ncp->nc_error;
2374                 /* 
2375                  * Release rncp after a successful nlookup.  rncp was fully
2376                  * referenced.
2377                  */
2378                 cache_put(&rncp);
2379         } else {
2380                 kprintf("cache_inefficient_scan: dvp %p NOT FOUND in %s\n",
2381                         dvp, nch->ncp->nc_name);
2382                 error = ENOENT;
2383         }
2384         return (error);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Zap a namecache entry.  The ncp is unconditionally set to an unresolved
2389  * state, which disassociates it from its vnode or ncneglist.
2390  *
2391  * Then, if there are no additional references to the ncp and no children,
2392  * the ncp is removed from the topology and destroyed.
2393  *
2394  * References and/or children may exist if the ncp is in the middle of the
2395  * topology, preventing the ncp from being destroyed.
2396  *
2397  * This function must be called with the ncp held and locked and will unlock
2398  * and drop it during zapping.
2399  *
2400  * If nonblock is non-zero and the parent ncp cannot be locked we give up.
2401  * This case can occur in the cache_drop() path.
2402  *
2403  * This function may returned a held (but NOT locked) parent node which the
2404  * caller must drop.  We do this so _cache_drop() can loop, to avoid
2405  * blowing out the kernel stack.
2406  *
2407  * WARNING!  For MPSAFE operation this routine must acquire up to three
2408  *           spin locks to be able to safely test nc_refs.  Lock order is
2409  *           very important.
2410  *
2411  *           hash spinlock if on hash list
2412  *           parent spinlock if child of parent
2413  *           (the ncp is unresolved so there is no vnode association)
2414  */
2415 static struct namecache *
2416 cache_zap(struct namecache *ncp, int nonblock)
2417 {
2418         struct namecache *par;
2419         struct vnode *dropvp;
2420         int refs;
2421
2422         /*
2423          * Disassociate the vnode or negative cache ref and set NCF_UNRESOLVED.
2424          */
2425         _cache_setunresolved(ncp);
2426
2427         /*
2428          * Try to scrap the entry and possibly tail-recurse on its parent.
2429          * We only scrap unref'd (other then our ref) unresolved entries,
2430          * we do not scrap 'live' entries.
2431          *
2432          * Note that once the spinlocks are acquired if nc_refs == 1 no
2433          * other references are possible.  If it isn't, however, we have
2434          * to decrement but also be sure to avoid a 1->0 transition.
2435          */
2436         KKASSERT(ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED);
2437         KKASSERT(ncp->nc_refs > 0);
2438
2439         /*
2440          * Acquire locks.  Note that the parent can't go away while we hold
2441          * a child locked.
2442          */
2443         if ((par = ncp->nc_parent) != NULL) {
2444                 if (nonblock) {
2445                         for (;;) {
2446                                 if (_cache_lock_nonblock(par) == 0)
2447                                         break;
2448                                 refs = ncp->nc_refs;
2449                                 ncp->nc_flag |= NCF_DEFEREDZAP;
2450                                 ++numdefered;   /* MP race ok */
2451                                 if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_refs,
2452                                                       refs, refs - 1)) {
2453                                         _cache_unlock(ncp);
2454                                         return(NULL);
2455                                 }
2456                                 cpu_pause();
2457                         }
2458                         _cache_hold(par);
2459                 } else {
2460                         _cache_hold(par);
2461                         _cache_lock(par);
2462                 }
2463                 spin_lock(&ncp->nc_head->spin);
2464         }
2465
2466         /*
2467          * If someone other then us has a ref or we have children
2468          * we cannot zap the entry.  The 1->0 transition and any
2469          * further list operation is protected by the spinlocks
2470          * we have acquired but other transitions are not.
2471          */
2472         for (;;) {
2473                 refs = ncp->nc_refs;
2474                 if (refs == 1 && TAILQ_EMPTY(&ncp->nc_list))
2475                         break;
2476                 if (atomic_cmpset_int(&ncp->nc_refs, refs, refs - 1)) {
2477                         if (par) {
2478                                 spin_unlock(&ncp->nc_head->spin);
2479                                 _cache_put(par);
2480                         }
2481                         _cache_unlock(ncp);
2482                         return(NULL);
2483                 }
2484                 cpu_pause();
2485         }
2486
2487         /*
2488          * We are the only ref and with the spinlocks held no further
2489          * refs can be acquired by others.
2490          *
2491          * Remove us from the hash list and parent list.  We have to
2492          * drop a ref on the parent's vp if the parent's list becomes
2493          * empty.
2494          */
2495         dropvp = NULL;
2496         if (par) {
2497                 struct nchash_head *nchpp = ncp->nc_head;
2498
2499                 KKASSERT(nchpp != NULL);
2500                 LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
2501                 TAILQ_REMOVE(&par->nc_list, ncp, nc_entry);
2502                 if (par->nc_vp && TAILQ_EMPTY(&par->nc_list))
2503                         dropvp = par->nc_vp;
2504                 ncp->nc_head = NULL;
2505                 ncp->nc_parent = NULL;
2506                 spin_unlock(&nchpp->spin);
2507                 _cache_unlock(par);
2508         } else {
2509                 KKASSERT(ncp->nc_head == NULL);
2510         }
2511
2512         /*
2513          * ncp should not have picked up any refs.  Physically
2514          * destroy the ncp.
2515          */
2516         KKASSERT(ncp->nc_refs == 1);
2517         /* _cache_unlock(ncp) not required */
2518         ncp->nc_refs = -1;      /* safety */
2519         if (ncp->nc_name)
2520                 kfree(ncp->nc_name, M_VFSCACHE);
2521         kfree(ncp, M_VFSCACHE);
2522
2523         /*
2524          * Delayed drop (we had to release our spinlocks)
2525          *
2526          * The refed parent (if not  NULL) must be dropped.  The
2527          * caller is responsible for looping.
2528          */
2529         if (dropvp)
2530                 vdrop(dropvp);
2531         return(par);
2532 }
2533
2534 /*
2535  * Clean up dangling negative cache and defered-drop entries in the
2536  * namecache.
2537  *
2538  * This routine is called in the critical path and also called from
2539  * vnlru().  When called from vnlru we use a lower limit to try to
2540  * deal with the negative cache before the critical path has to start
2541  * dealing with it.
2542  */
2543 typedef enum { CHI_LOW, CHI_HIGH } cache_hs_t;
2544
2545 static cache_hs_t neg_cache_hysteresis_state[2] = { CHI_LOW, CHI_LOW };
2546 static cache_hs_t pos_cache_hysteresis_state[2] = { CHI_LOW, CHI_LOW };
2547
2548 void
2549 cache_hysteresis(int critpath)
2550 {
2551         int poslimit;
2552         int neglimit = desiredvnodes / ncnegfactor;
2553         int xnumcache = numcache;
2554
2555         if (critpath == 0)
2556                 neglimit = neglimit * 8 / 10;
2557
2558         /*
2559          * Don't cache too many negative hits.  We use hysteresis to reduce
2560          * the impact on the critical path.
2561          */
2562         switch(neg_cache_hysteresis_state[critpath]) {
2563         case CHI_LOW:
2564                 if (numneg > MINNEG && numneg > neglimit) {
2565                         if (critpath)
2566                                 _cache_cleanneg(ncnegflush);
2567                         else
2568                                 _cache_cleanneg(ncnegflush +
2569                                                 numneg - neglimit);
2570                         neg_cache_hysteresis_state[critpath] = CHI_HIGH;
2571                 }
2572                 break;
2573         case CHI_HIGH:
2574                 if (numneg > MINNEG * 9 / 10 && 
2575                     numneg * 9 / 10 > neglimit
2576                 ) {
2577                         if (critpath)
2578                                 _cache_cleanneg(ncnegflush);
2579                         else
2580                                 _cache_cleanneg(ncnegflush +
2581                                                 numneg * 9 / 10 - neglimit);
2582                 } else {
2583                         neg_cache_hysteresis_state[critpath] = CHI_LOW;
2584                 }
2585                 break;
2586         }
2587
2588         /*
2589          * Don't cache too many positive hits.  We use hysteresis to reduce
2590          * the impact on the critical path.
2591          *
2592          * Excessive positive hits can accumulate due to large numbers of
2593          * hardlinks (the vnode cache will not prevent hl ncps from growing
2594          * into infinity).
2595          */
2596         if ((poslimit = ncposlimit) == 0)
2597                 poslimit = desiredvnodes * 2;
2598         if (critpath == 0)
2599                 poslimit = poslimit * 8 / 10;
2600
2601         switch(pos_cache_hysteresis_state[critpath]) {
2602         case CHI_LOW:
2603                 if (xnumcache > poslimit && xnumcache > MINPOS) {
2604                         if (critpath)
2605                                 _cache_cleanpos(ncposflush);
2606                         else
2607                                 _cache_cleanpos(ncposflush +
2608                                                 xnumcache - poslimit);
2609                         pos_cache_hysteresis_state[critpath] = CHI_HIGH;
2610                 }
2611                 break;
2612         case CHI_HIGH:
2613                 if (xnumcache > poslimit * 5 / 6 && xnumcache > MINPOS) {
2614                         if (critpath)
2615                                 _cache_cleanpos(ncposflush);
2616                         else
2617                                 _cache_cleanpos(ncposflush +
2618                                                 xnumcache - poslimit * 5 / 6);
2619                 } else {
2620                         pos_cache_hysteresis_state[critpath] = CHI_LOW;
2621                 }
2622                 break;
2623         }
2624
2625         /*
2626          * Clean out dangling defered-zap ncps which could not
2627          * be cleanly dropped if too many build up.  Note
2628          * that numdefered is not an exact number as such ncps
2629          * can be reused and the counter is not handled in a MP
2630          * safe manner by design.
2631          */
2632         if (numdefered > neglimit) {
2633                 _cache_cleandefered();
2634         }
2635 }
2636
2637 /*
2638  * NEW NAMECACHE LOOKUP API
2639  *
2640  * Lookup an entry in the namecache.  The passed par_nch must be referenced
2641  * and unlocked.  A referenced and locked nchandle with a non-NULL nch.ncp
2642  * is ALWAYS returned, eve if the supplied component is illegal.
2643  *
2644  * The resulting namecache entry should be returned to the system with
2645  * cache_put() or cache_unlock() + cache_drop().
2646  *
2647  * namecache locks are recursive but care must be taken to avoid lock order
2648  * reversals (hence why the passed par_nch must be unlocked).  Locking
2649  * rules are to order for parent traversals, not for child traversals.
2650  *
2651  * Nobody else will be able to manipulate the associated namespace (e.g.
2652  * create, delete, rename, rename-target) until the caller unlocks the
2653  * entry.
2654  *
2655  * The returned entry will be in one of three states:  positive hit (non-null
2656  * vnode), negative hit (null vnode), or unresolved (NCF_UNRESOLVED is set).
2657  * Unresolved entries must be resolved through the filesystem to associate the
2658  * vnode and/or determine whether a positive or negative hit has occured.
2659  *
2660  * It is not necessary to lock a directory in order to lock namespace under
2661  * that directory.  In fact, it is explicitly not allowed to do that.  A
2662  * directory is typically only locked when being created, renamed, or
2663  * destroyed.
2664  *
2665  * The directory (par) may be unresolved, in which case any returned child
2666  * will likely also be marked unresolved.  Likely but not guarenteed.  Since
2667  * the filesystem lookup requires a resolved directory vnode the caller is
2668  * responsible for resolving the namecache chain top-down.  This API 
2669  * specifically allows whole chains to be created in an unresolved state.
2670  */
2671 struct nchandle
2672 cache_nlookup(struct nchandle *par_nch, struct nlcomponent *nlc)
2673 {
2674         struct nchandle nch;
2675         struct namecache *ncp;
2676         struct namecache *new_ncp;
2677         struct nchash_head *nchpp;
2678         struct mount *mp;
2679         u_int32_t hash;
2680         globaldata_t gd;
2681         int par_locked;
2682
2683         numcalls++;
2684         gd = mycpu;
2685         mp = par_nch->mount;
2686         par_locked = 0;
2687
2688         /*
2689          * This is a good time to call it, no ncp's are locked by
2690          * the caller or us.
2691          */
2692         cache_hysteresis(1);
2693
2694         /*
2695          * Try to locate an existing entry
2696          */
2697         hash = fnv_32_buf(nlc->nlc_nameptr, nlc->nlc_namelen, FNV1_32_INIT);
2698         hash = fnv_32_buf(&par_nch->ncp, sizeof(par_nch->ncp), hash);
2699         new_ncp = NULL;
2700         nchpp = NCHHASH(hash);
2701 restart:
2702         if (new_ncp)
2703                 spin_lock(&nchpp->spin);
2704         else
2705                 spin_lock_shared(&nchpp->spin);
2706
2707         LIST_FOREACH(ncp, &nchpp->list, nc_hash) {
2708                 numchecks++;
2709
2710                 /*
2711                  * Break out if we find a matching entry.  Note that
2712                  * UNRESOLVED entries may match, but DESTROYED entries
2713                  * do not.
2714                  */
2715                 if (ncp->nc_parent == par_nch->ncp &&
2716                     ncp->nc_nlen == nlc->nlc_namelen &&
2717                     bcmp(ncp->nc_name, nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_nlen) == 0 &&
2718                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0
2719                 ) {
2720                         _cache_hold(ncp);
2721                         if (new_ncp)
2722                                 spin_unlock(&nchpp->spin);
2723                         else
2724                                 spin_unlock_shared(&nchpp->spin);
2725                         if (par_locked) {
2726                                 _cache_unlock(par_nch->ncp);
2727                                 par_locked = 0;
2728                         }
2729                         if (_cache_lock_special(ncp) == 0) {
2730                                 /*
2731                                  * Successfully locked but we must re-test
2732                                  * conditions that might have changed since
2733                                  * we did not have the lock before.
2734                                  */
2735                                 if ((ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) ||
2736                                     ncp->nc_parent != par_nch->ncp) {
2737                                         _cache_put(ncp);
2738                                         goto restart;
2739                                 }
2740                                 _cache_auto_unresolve(mp, ncp);
2741                                 if (new_ncp)
2742                                         _cache_free(new_ncp);
2743                                 goto found;
2744                         }
2745                         _cache_get(ncp);        /* cycle the lock to block */
2746                         _cache_put(ncp);
2747                         _cache_drop(ncp);
2748                         goto restart;
2749                 }
2750         }
2751
2752         /*
2753          * We failed to locate an entry, create a new entry and add it to
2754          * the cache.  The parent ncp must also be locked so we
2755          * can link into it.
2756          *
2757          * We have to relookup after possibly blocking in kmalloc or
2758          * when locking par_nch.
2759          *
2760          * NOTE: nlc_namelen can be 0 and nlc_nameptr NULL as a special
2761          *       mount case, in which case nc_name will be NULL.
2762          */
2763         if (new_ncp == NULL) {
2764                 spin_unlock_shared(&nchpp->spin);
2765                 new_ncp = cache_alloc(nlc->nlc_namelen);
2766                 if (nlc->nlc_namelen) {
2767                         bcopy(nlc->nlc_nameptr, new_ncp->nc_name,
2768                               nlc->nlc_namelen);
2769                         new_ncp->nc_name[nlc->nlc_namelen] = 0;
2770                 }
2771                 goto restart;
2772         }
2773
2774         /*
2775          * NOTE! The spinlock is held exclusively here because new_ncp
2776          *       is non-NULL.
2777          */
2778         if (par_locked == 0) {
2779                 spin_unlock(&nchpp->spin);
2780                 _cache_lock(par_nch->ncp);
2781                 par_locked = 1;
2782                 goto restart;
2783         }
2784
2785         /*
2786          * WARNING!  We still hold the spinlock.  We have to set the hash
2787          *           table entry atomically.
2788          */
2789         ncp = new_ncp;
2790         _cache_link_parent(ncp, par_nch->ncp, nchpp);
2791         spin_unlock(&nchpp->spin);
2792         _cache_unlock(par_nch->ncp);
2793         /* par_locked = 0 - not used */
2794 found:
2795         /*
2796          * stats and namecache size management
2797          */
2798         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
2799                 ++gd->gd_nchstats->ncs_miss;
2800         else if (ncp->nc_vp)
2801                 ++gd->gd_nchstats->ncs_goodhits;
2802         else
2803                 ++gd->gd_nchstats->ncs_neghits;
2804         nch.mount = mp;
2805         nch.ncp = ncp;
2806         atomic_add_int(&nch.mount->mnt_refs, 1);
2807         return(nch);
2808 }
2809
2810 /*
2811  * Attempt to lookup a namecache entry and return with a shared namecache
2812  * lock.
2813  */
2814 int
2815 cache_nlookup_maybe_shared(struct nchandle *par_nch, struct nlcomponent *nlc,
2816                            int excl, struct nchandle *res_nch)
2817 {
2818         struct namecache *ncp;
2819         struct nchash_head *nchpp;
2820         struct mount *mp;
2821         u_int32_t hash;
2822         globaldata_t gd;
2823
2824         /*
2825          * If exclusive requested or shared namecache locks are disabled,
2826          * return failure.
2827          */
2828         if (ncp_shared_lock_disable || excl)
2829                 return(EWOULDBLOCK);
2830
2831         numcalls++;
2832         gd = mycpu;
2833         mp = par_nch->mount;
2834
2835         /*
2836          * This is a good time to call it, no ncp's are locked by
2837          * the caller or us.
2838          */
2839         cache_hysteresis(1);
2840
2841         /*
2842          * Try to locate an existing entry
2843          */
2844         hash = fnv_32_buf(nlc->nlc_nameptr, nlc->nlc_namelen, FNV1_32_INIT);
2845         hash = fnv_32_buf(&par_nch->ncp, sizeof(par_nch->ncp), hash);
2846         nchpp = NCHHASH(hash);
2847
2848         spin_lock_shared(&nchpp->spin);
2849
2850         LIST_FOREACH(ncp, &nchpp->list, nc_hash) {
2851                 numchecks++;
2852
2853                 /*
2854                  * Break out if we find a matching entry.  Note that
2855                  * UNRESOLVED entries may match, but DESTROYED entries
2856                  * do not.
2857                  */
2858                 if (ncp->nc_parent == par_nch->ncp &&
2859                     ncp->nc_nlen == nlc->nlc_namelen &&
2860                     bcmp(ncp->nc_name, nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_nlen) == 0 &&
2861                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0
2862                 ) {
2863                         _cache_hold(ncp);
2864                         spin_unlock_shared(&nchpp->spin);
2865                         if (_cache_lock_shared_special(ncp) == 0) {
2866                                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0 &&
2867                                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0 &&
2868                                     _cache_auto_unresolve_test(mp, ncp) == 0) {
2869                                         goto found;
2870                                 }
2871                                 _cache_unlock(ncp);
2872                         }
2873                         _cache_drop(ncp);
2874                         spin_lock_shared(&nchpp->spin);
2875                         break;
2876                 }
2877         }
2878
2879         /*
2880          * Failure
2881          */
2882         spin_unlock_shared(&nchpp->spin);
2883         return(EWOULDBLOCK);
2884
2885         /*
2886          * Success
2887          *
2888          * Note that nc_error might be non-zero (e.g ENOENT).
2889          */
2890 found:
2891         res_nch->mount = mp;
2892         res_nch->ncp = ncp;
2893         ++gd->gd_nchstats->ncs_goodhits;
2894         atomic_add_int(&res_nch->mount->mnt_refs, 1);
2895
2896         KKASSERT(ncp->nc_error != EWOULDBLOCK);
2897         return(ncp->nc_error);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * This is a non-blocking verison of cache_nlookup() used by
2902  * nfs_readdirplusrpc_uio().  It can fail for any reason and
2903  * will return nch.ncp == NULL in that case.
2904  */
2905 struct nchandle
2906 cache_nlookup_nonblock(struct nchandle *par_nch, struct nlcomponent *nlc)
2907 {
2908         struct nchandle nch;
2909         struct namecache *ncp;
2910         struct namecache *new_ncp;
2911         struct nchash_head *nchpp;
2912         struct mount *mp;
2913         u_int32_t hash;
2914         globaldata_t gd;
2915         int par_locked;
2916
2917         numcalls++;
2918         gd = mycpu;
2919         mp = par_nch->mount;
2920         par_locked = 0;
2921
2922         /*
2923          * Try to locate an existing entry
2924          */
2925         hash = fnv_32_buf(nlc->nlc_nameptr, nlc->nlc_namelen, FNV1_32_INIT);
2926         hash = fnv_32_buf(&par_nch->ncp, sizeof(par_nch->ncp), hash);
2927         new_ncp = NULL;
2928         nchpp = NCHHASH(hash);
2929 restart:
2930         spin_lock(&nchpp->spin);
2931         LIST_FOREACH(ncp, &nchpp->list, nc_hash) {
2932                 numchecks++;
2933
2934                 /*
2935                  * Break out if we find a matching entry.  Note that
2936                  * UNRESOLVED entries may match, but DESTROYED entries
2937                  * do not.
2938                  */
2939                 if (ncp->nc_parent == par_nch->ncp &&
2940                     ncp->nc_nlen == nlc->nlc_namelen &&
2941                     bcmp(ncp->nc_name, nlc->nlc_nameptr, ncp->nc_nlen) == 0 &&
2942                     (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) == 0
2943                 ) {
2944                         _cache_hold(ncp);
2945                         spin_unlock(&nchpp->spin);
2946                         if (par_locked) {
2947                                 _cache_unlock(par_nch->ncp);
2948                                 par_locked = 0;
2949                         }
2950                         if (_cache_lock_special(ncp) == 0) {
2951                                 _cache_auto_unresolve(mp, ncp);
2952                                 if (new_ncp) {
2953                                         _cache_free(new_ncp);
2954                                         new_ncp = NULL;
2955                                 }
2956                                 goto found;
2957                         }
2958                         _cache_drop(ncp);
2959                         goto failed;
2960                 }
2961         }
2962
2963         /*
2964          * We failed to locate an entry, create a new entry and add it to
2965          * the cache.  The parent ncp must also be locked so we
2966          * can link into it.
2967          *
2968          * We have to relookup after possibly blocking in kmalloc or
2969          * when locking par_nch.
2970          *
2971          * NOTE: nlc_namelen can be 0 and nlc_nameptr NULL as a special
2972          *       mount case, in which case nc_name will be NULL.
2973          */
2974         if (new_ncp == NULL) {
2975                 spin_unlock(&nchpp->spin);
2976                 new_ncp = cache_alloc(nlc->nlc_namelen);
2977                 if (nlc->nlc_namelen) {
2978                         bcopy(nlc->nlc_nameptr, new_ncp->nc_name,
2979                               nlc->nlc_namelen);
2980                         new_ncp->nc_name[nlc->nlc_namelen] = 0;
2981                 }
2982                 goto restart;
2983         }
2984         if (par_locked == 0) {
2985                 spin_unlock(&nchpp->spin);
2986                 if (_cache_lock_nonblock(par_nch->ncp) == 0) {
2987                         par_locked = 1;
2988                         goto restart;
2989                 }
2990                 goto failed;
2991         }
2992
2993         /*
2994          * WARNING!  We still hold the spinlock.  We have to set the hash
2995          *           table entry atomically.
2996          */
2997         ncp = new_ncp;
2998         _cache_link_parent(ncp, par_nch->ncp, nchpp);
2999         spin_unlock(&nchpp->spin);
3000         _cache_unlock(par_nch->ncp);
3001         /* par_locked = 0 - not used */
3002 found:
3003         /*
3004          * stats and namecache size management
3005          */
3006         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED)
3007                 ++gd->gd_nchstats->ncs_miss;
3008         else if (ncp->nc_vp)
3009                 ++gd->gd_nchstats->ncs_goodhits;
3010         else
3011                 ++gd->gd_nchstats->ncs_neghits;
3012         nch.mount = mp;
3013         nch.ncp = ncp;
3014         atomic_add_int(&nch.mount->mnt_refs, 1);
3015         return(nch);
3016 failed:
3017         if (new_ncp) {
3018                 _cache_free(new_ncp);
3019                 new_ncp = NULL;
3020         }
3021         nch.mount = NULL;
3022         nch.ncp = NULL;
3023         return(nch);
3024 }
3025
3026 /*
3027  * The namecache entry is marked as being used as a mount point. 
3028  * Locate the mount if it is visible to the caller.  The DragonFly
3029  * mount system allows arbitrary loops in the topology and disentangles
3030  * those loops by matching against (mp, ncp) rather than just (ncp).
3031  * This means any given ncp can dive any number of mounts, depending
3032  * on the relative mount (e.g. nullfs) the caller is at in the topology.
3033  *
3034  * We use a very simple frontend cache to reduce SMP conflicts,
3035  * which we have to do because the mountlist scan needs an exclusive
3036  * lock around its ripout info list.  Not to mention that there might
3037  * be a lot of mounts.
3038  */
3039 struct findmount_info {
3040         struct mount *result;
3041         struct mount *nch_mount;
3042         struct namecache *nch_ncp;
3043 };
3044
3045 static
3046 struct ncmount_cache *
3047 ncmount_cache_lookup(struct mount *mp, struct namecache *ncp)
3048 {
3049         int hash;
3050
3051         hash = ((int)(intptr_t)mp / sizeof(*mp)) ^
3052                ((int)(intptr_t)ncp / sizeof(*ncp));
3053         hash = (hash & 0x7FFFFFFF) % NCMOUNT_NUMCACHE;
3054         return (&ncmount_cache[hash]);
3055 }
3056
3057 static
3058 int
3059 cache_findmount_callback(struct mount *mp, void *data)
3060 {
3061         struct findmount_info *info = data;
3062
3063         /*
3064          * Check the mount's mounted-on point against the passed nch.
3065          */
3066         if (mp->mnt_ncmounton.mount == info->nch_mount &&
3067             mp->mnt_ncmounton.ncp == info->nch_ncp
3068         ) {
3069             info->result = mp;
3070             atomic_add_int(&mp->mnt_refs, 1);
3071             return(-1);
3072         }
3073         return(0);
3074 }
3075
3076 struct mount *
3077 cache_findmount(struct nchandle *nch)
3078 {
3079         struct findmount_info info;
3080         struct ncmount_cache *ncc;
3081         struct mount *mp;
3082
3083         /*
3084          * Fast
3085          */
3086         if (ncmount_cache_enable == 0) {
3087                 ncc = NULL;
3088                 goto skip;
3089         }
3090         ncc = ncmount_cache_lookup(nch->mount, nch->ncp);
3091         if (ncc->ncp == nch->ncp) {
3092                 spin_lock_shared(&ncc->spin);
3093                 if (ncc->isneg == 0 &&
3094                     ncc->ncp == nch->ncp && (mp = ncc->mp) != NULL) {
3095                         if (mp->mnt_ncmounton.mount == nch->mount &&
3096                             mp->mnt_ncmounton.ncp == nch->ncp) {
3097                                 /*
3098                                  * Cache hit (positive)
3099                                  */
3100                                 atomic_add_int(&mp->mnt_refs, 1);
3101                                 spin_unlock_shared(&ncc->spin);
3102                                 ++ncmount_cache_hit;
3103                                 return(mp);
3104                         }
3105                         /* else cache miss */
3106                 }
3107                 if (ncc->isneg &&
3108                     ncc->ncp == nch->ncp && ncc->mp == nch->mount) {
3109                         /*
3110                          * Cache hit (negative)
3111                          */
3112                         spin_unlock_shared(&ncc->spin);
3113                         ++ncmount_cache_hit;
3114                         return(NULL);
3115                 }
3116                 spin_unlock_shared(&ncc->spin);
3117         }
3118 skip:
3119
3120         /*
3121          * Slow
3122          */
3123         info.result = NULL;
3124         info.nch_mount = nch->mount;
3125         info.nch_ncp = nch->ncp;
3126         mountlist_scan(cache_findmount_callback, &info,
3127                                MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
3128
3129         /*
3130          * Cache the result.
3131          *
3132          * Negative lookups: We cache the originating {ncp,mp}. (mp) is
3133          *                   only used for pointer comparisons and is not
3134          *                   referenced (otherwise there would be dangling
3135          *                   refs).
3136          *
3137          * Positive lookups: We cache the originating {ncp} and the target
3138          *                   (mp).  (mp) is referenced.
3139          *
3140          * Indeterminant:    If the match is undergoing an unmount we do
3141          *                   not cache it to avoid racing cache_unmounting(),
3142          *                   but still return the match.
3143          */
3144         if (ncc) {
3145                 spin_lock(&ncc->spin);
3146                 if (info.result == NULL) {
3147                         if (ncc->isneg == 0 && ncc->mp)
3148                                 atomic_add_int(&ncc->mp->mnt_refs, -1);
3149                         ncc->ncp = nch->ncp;
3150                         ncc->mp = nch->mount;
3151                         ncc->isneg = 1;
3152                         spin_unlock(&ncc->spin);
3153                         ++ncmount_cache_overwrite;
3154                 } else if ((info.result->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) == 0) {
3155                         if (ncc->isneg == 0 && ncc->mp)
3156                                 atomic_add_int(&ncc->mp->mnt_refs, -1);
3157                         atomic_add_int(&info.result->mnt_refs, 1);
3158                         ncc->ncp = nch->ncp;
3159                         ncc->mp = info.result;
3160                         ncc->isneg = 0;
3161                         spin_unlock(&ncc->spin);
3162                         ++ncmount_cache_overwrite;
3163                 } else {
3164                         spin_unlock(&ncc->spin);
3165                 }
3166                 ++ncmount_cache_miss;
3167         }
3168         return(info.result);
3169 }
3170
3171 void
3172 cache_dropmount(struct mount *mp)
3173 {
3174         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
3175 }
3176
3177 void
3178 cache_ismounting(struct mount *mp)
3179 {
3180         struct nchandle *nch = &mp->mnt_ncmounton;
3181         struct ncmount_cache *ncc;
3182
3183         ncc = ncmount_cache_lookup(nch->mount, nch->ncp);
3184         if (ncc->isneg &&
3185             ncc->ncp == nch->ncp && ncc->mp == nch->mount) {
3186                 spin_lock(&ncc->spin);
3187                 if (ncc->isneg &&
3188                     ncc->ncp == nch->ncp && ncc->mp == nch->mount) {
3189                         ncc->ncp = NULL;
3190                         ncc->mp = NULL;
3191                 }
3192                 spin_unlock(&ncc->spin);
3193         }
3194 }
3195
3196 void
3197 cache_unmounting(struct mount *mp)
3198 {
3199         struct nchandle *nch = &mp->mnt_ncmounton;
3200         struct ncmount_cache *ncc;
3201
3202         ncc = ncmount_cache_lookup(nch->mount, nch->ncp);
3203         if (ncc->isneg == 0 &&
3204             ncc->ncp == nch->ncp && ncc->mp == mp) {
3205                 spin_lock(&ncc->spin);
3206                 if (ncc->isneg == 0 &&
3207                     ncc->ncp == nch->ncp && ncc->mp == mp) {
3208                         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, -1);
3209                         ncc->ncp = NULL;
3210                         ncc->mp = NULL;
3211                 }
3212                 spin_unlock(&ncc->spin);
3213         }
3214 }
3215
3216 /*
3217  * Resolve an unresolved namecache entry, generally by looking it up.
3218  * The passed ncp must be locked and refd. 
3219  *
3220  * Theoretically since a vnode cannot be recycled while held, and since
3221  * the nc_parent chain holds its vnode as long as children exist, the
3222  * direct parent of the cache entry we are trying to resolve should
3223  * have a valid vnode.  If not then generate an error that we can 
3224  * determine is related to a resolver bug.
3225  *
3226  * However, if a vnode was in the middle of a recyclement when the NCP
3227  * got locked, ncp->nc_vp might point to a vnode that is about to become
3228  * invalid.  cache_resolve() handles this case by unresolving the entry
3229  * and then re-resolving it.
3230  *
3231  * Note that successful resolution does not necessarily return an error
3232  * code of 0.  If the ncp resolves to a negative cache hit then ENOENT
3233  * will be returned.
3234  */
3235 int
3236 cache_resolve(struct nchandle *nch, struct ucred *cred)
3237 {
3238         struct namecache *par_tmp;
3239         struct namecache *par;
3240         struct namecache *ncp;
3241         struct nchandle nctmp;
3242         struct mount *mp;
3243         struct vnode *dvp;
3244         int error;
3245
3246         ncp = nch->ncp;
3247         mp = nch->mount;
3248         KKASSERT(_cache_lockstatus(ncp) == LK_EXCLUSIVE);
3249 restart:
3250         /*
3251          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
3252          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
3253          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
3254          */
3255         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
3256                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
3257                         _cache_setunresolved(ncp);
3258                 if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0)
3259                         return (ncp->nc_error);
3260         }
3261
3262         /*
3263          * If the ncp was destroyed it will never resolve again.  This
3264          * can basically only happen when someone is chdir'd into an
3265          * empty directory which is then rmdir'd.  We want to catch this
3266          * here and not dive the VFS because the VFS might actually
3267          * have a way to re-resolve the disconnected ncp, which will
3268          * result in inconsistencies in the cdir/nch for proc->p_fd.
3269          */
3270         if (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED) {
3271                 kprintf("Warning: cache_resolve: ncp '%s' was unlinked\n",
3272                         ncp->nc_name);
3273                 return(EINVAL);
3274         }
3275
3276         /*
3277          * Mount points need special handling because the parent does not
3278          * belong to the same filesystem as the ncp.
3279          */
3280         if (ncp == mp->mnt_ncmountpt.ncp)
3281                 return (cache_resolve_mp(mp));
3282
3283         /*
3284          * We expect an unbroken chain of ncps to at least the mount point,
3285          * and even all the way to root (but this code doesn't have to go
3286          * past the mount point).
3287          */
3288         if (ncp->nc_parent == NULL) {
3289                 kprintf("EXDEV case 1 %p %*.*s\n", ncp,
3290                         ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
3291                 ncp->nc_error = EXDEV;
3292                 return(ncp->nc_error);
3293         }
3294
3295         /*
3296          * The vp's of the parent directories in the chain are held via vhold()
3297          * due to the existance of the child, and should not disappear. 
3298          * However, there are cases where they can disappear:
3299          *
3300          *      - due to filesystem I/O errors.
3301          *      - due to NFS being stupid about tracking the namespace and
3302          *        destroys the namespace for entire directories quite often.
3303          *      - due to forced unmounts.
3304          *      - due to an rmdir (parent will be marked DESTROYED)
3305          *
3306          * When this occurs we have to track the chain backwards and resolve
3307          * it, looping until the resolver catches up to the current node.  We
3308          * could recurse here but we might run ourselves out of kernel stack
3309          * so we do it in a more painful manner.  This situation really should
3310          * not occur all that often, or if it does not have to go back too
3311          * many nodes to resolve the ncp.
3312          */
3313         while ((dvp = cache_dvpref(ncp)) == NULL) {
3314                 /*
3315                  * This case can occur if a process is CD'd into a
3316                  * directory which is then rmdir'd.  If the parent is marked
3317                  * destroyed there is no point trying to resolve it.
3318                  */
3319                 if (ncp->nc_parent->nc_flag & NCF_DESTROYED)
3320                         return(ENOENT);
3321                 par = ncp->nc_parent;
3322                 _cache_hold(par);
3323                 _cache_lock(par);
3324                 while ((par_tmp = par->nc_parent) != NULL &&
3325                        par_tmp->nc_vp == NULL) {
3326                         _cache_hold(par_tmp);
3327                         _cache_lock(par_tmp);
3328                         _cache_put(par);
3329                         par = par_tmp;
3330                 }
3331                 if (par->nc_parent == NULL) {
3332                         kprintf("EXDEV case 2 %*.*s\n",
3333                                 par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
3334                         _cache_put(par);
3335                         return (EXDEV);
3336                 }
3337                 kprintf("[diagnostic] cache_resolve: had to recurse on %*.*s\n",
3338                         par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
3339                 /*
3340                  * The parent is not set in stone, ref and lock it to prevent
3341                  * it from disappearing.  Also note that due to renames it
3342                  * is possible for our ncp to move and for par to no longer
3343                  * be one of its parents.  We resolve it anyway, the loop 
3344                  * will handle any moves.
3345                  */
3346                 _cache_get(par);        /* additional hold/lock */
3347                 _cache_put(par);        /* from earlier hold/lock */
3348                 if (par == nch->mount->mnt_ncmountpt.ncp) {
3349                         cache_resolve_mp(nch->mount);
3350                 } else if ((dvp = cache_dvpref(par)) == NULL) {
3351                         kprintf("[diagnostic] cache_resolve: raced on %*.*s\n", par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
3352                         _cache_put(par);
3353                         continue;
3354                 } else {
3355                         if (par->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
3356                                 nctmp.mount = mp;
3357                                 nctmp.ncp = par;
3358                                 par->nc_error = VOP_NRESOLVE(&nctmp, dvp, cred);
3359                         }
3360                         vrele(dvp);
3361                 }
3362                 if ((error = par->nc_error) != 0) {
3363                         if (par->nc_error != EAGAIN) {
3364                                 kprintf("EXDEV case 3 %*.*s error %d\n",
3365                                     par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name,
3366                                     par->nc_error);
3367                                 _cache_put(par);
3368                                 return(error);
3369                         }
3370                         kprintf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN par %p %*.*s\n",
3371                                 par, par->nc_nlen, par->nc_nlen, par->nc_name);
3372                 }
3373                 _cache_put(par);
3374                 /* loop */
3375         }
3376
3377         /*
3378          * Call VOP_NRESOLVE() to get the vp, then scan for any disconnected
3379          * ncp's and reattach them.  If this occurs the original ncp is marked
3380          * EAGAIN to force a relookup.
3381          *
3382          * NOTE: in order to call VOP_NRESOLVE(), the parent of the passed
3383          * ncp must already be resolved.
3384          */
3385         if (dvp) {
3386                 nctmp.mount = mp;
3387                 nctmp.ncp = ncp;
3388                 ncp->nc_error = VOP_NRESOLVE(&nctmp, dvp, cred);
3389                 vrele(dvp);
3390         } else {
3391                 ncp->nc_error = EPERM;
3392         }
3393         if (ncp->nc_error == EAGAIN) {
3394                 kprintf("[diagnostic] cache_resolve: EAGAIN ncp %p %*.*s\n",
3395                         ncp, ncp->nc_nlen, ncp->nc_nlen, ncp->nc_name);
3396                 goto restart;
3397         }
3398         return(ncp->nc_error);
3399 }
3400
3401 /*
3402  * Resolve the ncp associated with a mount point.  Such ncp's almost always
3403  * remain resolved and this routine is rarely called.  NFS MPs tends to force
3404  * re-resolution more often due to its mac-truck-smash-the-namecache
3405  * method of tracking namespace changes.
3406  *
3407  * The semantics for this call is that the passed ncp must be locked on
3408  * entry and will be locked on return.  However, if we actually have to
3409  * resolve the mount point we temporarily unlock the entry in order to
3410  * avoid race-to-root deadlocks due to e.g. dead NFS mounts.  Because of
3411  * the unlock we have to recheck the flags after we relock.
3412  */
3413 static int
3414 cache_resolve_mp(struct mount *mp)
3415 {
3416         struct namecache *ncp = mp->mnt_ncmountpt.ncp;
3417         struct vnode *vp;
3418         int error;
3419
3420         KKASSERT(mp != NULL);
3421
3422         /*
3423          * If the ncp is already resolved we have nothing to do.  However,
3424          * we do want to guarentee that a usable vnode is returned when
3425          * a vnode is present, so make sure it hasn't been reclaimed.
3426          */
3427         if ((ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
3428                 if (ncp->nc_vp && (ncp->nc_vp->v_flag & VRECLAIMED))
3429                         _cache_setunresolved(ncp);
3430         }
3431
3432         if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
3433                 _cache_unlock(ncp);
3434                 while (vfs_busy(mp, 0))
3435                         ;
3436                 error = VFS_ROOT(mp, &vp);
3437                 _cache_lock(ncp);
3438
3439                 /*
3440                  * recheck the ncp state after relocking.
3441                  */
3442                 if (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) {
3443                         ncp->nc_error = error;
3444                         if (error == 0) {
3445                                 _cache_setvp(mp, ncp, vp);
3446                                 vput(vp);
3447                         } else {
3448                                 kprintf("[diagnostic] cache_resolve_mp: failed"
3449                                         " to resolve mount %p err=%d ncp=%p\n",
3450                                         mp, error, ncp);
3451                                 _cache_setvp(mp, ncp, NULL);
3452                         }
3453                 } else if (error == 0) {
3454                         vput(vp);
3455                 }
3456                 vfs_unbusy(mp);
3457         }
3458         return(ncp->nc_error);
3459 }
3460
3461 /*
3462  * Clean out negative cache entries when too many have accumulated.
3463  */
3464 static void
3465 _cache_cleanneg(int count)
3466 {
3467         struct namecache *ncp;
3468
3469         /*
3470          * Attempt to clean out the specified number of negative cache
3471          * entries.
3472          */
3473         while (count) {
3474                 spin_lock(&ncspin);
3475                 ncp = TAILQ_FIRST(&ncneglist);
3476                 if (ncp == NULL) {
3477                         spin_unlock(&ncspin);
3478                         break;
3479                 }
3480                 TAILQ_REMOVE(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
3481                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneglist, ncp, nc_vnode);
3482                 _cache_hold(ncp);
3483                 spin_unlock(&ncspin);
3484
3485                 /*
3486                  * This can race, so we must re-check that the ncp
3487                  * is on the ncneglist after successfully locking it.
3488                  */
3489                 if (_cache_lock_special(ncp) == 0) {
3490                         if (ncp->nc_vp == NULL &&
3491                             (ncp->nc_flag & NCF_UNRESOLVED) == 0) {
3492                                 ncp = cache_zap(ncp, 1);
3493                                 if (ncp)
3494                                         _cache_drop(ncp);
3495                         } else {
3496                                 kprintf("cache_cleanneg: race avoided\n");
3497                                 _cache_unlock(ncp);
3498                         }
3499                 } else {
3500                         _cache_drop(ncp);
3501                 }
3502                 --count;
3503         }
3504 }
3505
3506 /*
3507  * Clean out positive cache entries when too many have accumulated.
3508  */
3509 static void
3510 _cache_cleanpos(int count)
3511 {
3512         static volatile int rover;
3513         struct nchash_head *nchpp;
3514         struct namecache *ncp;
3515         int rover_copy;
3516
3517         /*
3518          * Attempt to clean out the specified number of negative cache
3519          * entries.
3520          */
3521         while (count) {
3522                 rover_copy = ++rover;   /* MPSAFEENOUGH */
3523                 cpu_ccfence();
3524                 nchpp = NCHHASH(rover_copy);
3525
3526                 spin_lock_shared(&nchpp->spin);
3527                 ncp = LIST_FIRST(&nchpp->list);
3528                 while (ncp && (ncp->nc_flag & NCF_DESTROYED))
3529                         ncp = LIST_NEXT(ncp, nc_hash);
3530                 if (ncp)
3531                         _cache_hold(ncp);
3532                 spin_unlock_shared(&nchpp->spin);
3533
3534                 if (ncp) {
3535                         if (_cache_lock_special(ncp) == 0) {
3536                                 ncp = cache_zap(ncp, 1);
3537                                 if (ncp)
3538                                         _cache_drop(ncp);
3539                         } else {
3540                                 _cache_drop(ncp);
3541                         }
3542                 }
3543                 --count;
3544         }
3545 }
3546
3547 /*
3548  * This is a kitchen sink function to clean out ncps which we
3549  * tried to zap from cache_drop() but failed because we were
3550  * unable to acquire the parent lock.
3551  *
3552  * Such entries can also be removed via cache_inval_vp(), such
3553  * as when unmounting.
3554  */
3555 static void
3556 _cache_cleandefered(void)
3557 {
3558         struct nchash_head *nchpp;
3559         struct namecache *ncp;
3560         struct namecache dummy;
3561         int i;
3562
3563         numdefered = 0;
3564         bzero(&dummy, sizeof(dummy));
3565         dummy.nc_flag = NCF_DESTROYED;
3566         dummy.nc_refs = 1;
3567
3568         for (i = 0; i <= nchash; ++i) {
3569                 nchpp = &nchashtbl[i];
3570
3571                 spin_lock(&nchpp->spin);
3572                 LIST_INSERT_HEAD(&nchpp->list, &dummy, nc_hash);
3573                 ncp = &dummy;
3574                 while ((ncp = LIST_NEXT(ncp, nc_hash)) != NULL) {
3575                         if ((ncp->nc_flag & NCF_DEFEREDZAP) == 0)
3576                                 continue;
3577                         LIST_REMOVE(&dummy, nc_hash);
3578                         LIST_INSERT_AFTER(ncp, &dummy, nc_hash);
3579                         _cache_hold(ncp);
3580                         spin_unlock(&nchpp->spin);
3581                         if (_cache_lock_nonblock(ncp) == 0) {
3582                                 ncp->nc_flag &= ~NCF_DEFEREDZAP;
3583                                 _cache_unlock(ncp);
3584                         }
3585                         _cache_drop(ncp);
3586                         spin_lock(&nchpp->spin);
3587                         ncp = &dummy;
3588                 }
3589                 LIST_REMOVE(&dummy, nc_hash);
3590                 spin_unlock(&nchpp->spin);
3591         }
3592 }
3593
3594 /*
3595  * Name cache initialization, from vfsinit() when we are booting
3596  */
3597 void
3598 nchinit(void)
3599 {
3600         int i;
3601         globaldata_t gd;
3602
3603         /* initialise per-cpu namecache effectiveness statistics. */
3604         for (i = 0; i < ncpus; ++i) {
3605                 gd = globaldata_find(i);
3606                 gd->gd_nchstats = &nchstats[i];
3607         }
3608         TAILQ_INIT(&ncneglist);
3609         spin_init(&ncspin);
3610         nchashtbl = hashinit_ext(desiredvnodes / 2,
3611                                  sizeof(struct nchash_head),
3612                                  M_VFSCACHE, &nchash);
3613         for (i = 0; i <= (int)nchash; ++i) {
3614                 LIST_INIT(&nchashtbl[i].list);
3615                 spin_init(&nchashtbl[i].spin);
3616         }
3617         for (i = 0; i < NCMOUNT_NUMCACHE; ++i)
3618                 spin_init(&ncmount_cache[i].spin);
3619         nclockwarn = 5 * hz;
3620 }
3621
3622 /*
3623  * Called from start_init() to bootstrap the root filesystem.  Returns
3624  * a referenced, unlocked namecache record.
3625  */
3626 void
3627 cache_allocroot(struct nchandle *nch, struct mount *mp, struct vnode *vp)
3628 {
3629         nch->ncp = cache_alloc(0);
3630         nch->mount = mp;
3631         atomic_add_int(&mp->mnt_refs, 1);
3632         if (vp)
3633                 _cache_setvp(nch->mount, nch->ncp, vp);
3634 }
3635
3636 /*
3637  * vfs_cache_setroot()
3638  *
3639  *      Create an association between the root of our namecache and
3640  *      the root vnode.  This routine may be called several times during
3641  *      booting.
3642  *
3643  *      If the caller intends to save the returned namecache pointer somewhere
3644  *      it must cache_hold() it.
3645  */
3646 void
3647 vfs_cache_setroot(struct vnode *nvp, struct nchandle *nch)
3648 {
3649         struct vnode *ovp;
3650         struct nchandle onch;
3651
3652         ovp = rootvnode;
3653         onch = rootnch;
3654         rootvnode = nvp;
3655         if (nch)
3656                 rootnch = *nch;
3657         else
3658                 cache_zero(&rootnch);
3659         if (ovp)
3660                 vrele(ovp);
3661         if (onch.ncp)
3662                 cache_drop(&onch);
3663 }
3664
3665 /*
3666  * XXX OLD API COMPAT FUNCTION.  This really messes up the new namecache
3667  * topology and is being removed as quickly as possible.  The new VOP_N*()
3668  * API calls are required to make specific adjustments using the supplied
3669  * ncp pointers rather then just bogusly purging random vnodes.
3670  *
3671  * Invalidate all namecache entries to a particular vnode as well as 
3672  * any direct children of that vnode in the namecache.  This is a 
3673  * 'catch all' purge used by filesystems that do not know any better.
3674  *
3675  * Note that the linkage between the vnode and its namecache entries will
3676  * be removed, but the namecache entries themselves might stay put due to
3677  * active references from elsewhere in the system or due to the existance of
3678  * the children.   The namecache topology is left intact even if we do not
3679  * know what the vnode association is.  Such entries will be marked
3680  * NCF_UNRESOLVED.
3681  */
3682 void
3683 cache_purge(struct vnode *vp)
3684 {
3685         cache_inval_vp(vp, CINV_DESTROY | CINV_CHILDREN);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Flush all entries referencing a particular filesystem.
3690  *
3691  * Since we need to check it anyway, we will flush all the invalid
3692  * entries at the same time.
3693  */
3694 #if 0
3695
3696 void
3697 cache_purgevfs(struct mount *mp)
3698 {
3699         struct nchash_head *nchpp;
3700         struct namecache *ncp, *nnp;
3701
3702         /*
3703          * Scan hash tables for applicable entries.
3704          */
3705         for (nchpp = &nchashtbl[nchash]; nchpp >= nchashtbl; nchpp--) {
3706                 spin_lock_wr(&nchpp->spin); XXX
3707                 ncp = LIST_FIRST(&nchpp->list);
3708                 if (ncp)
3709                         _cache_hold(ncp);
3710                 while (ncp) {
3711                         nnp = LIST_NEXT(ncp, nc_hash);
3712                         if (nnp)
3713                                 _cache_hold(nnp);
3714                         if (ncp->nc_mount == mp) {
3715                                 _cache_lock(ncp);
3716                                 ncp = cache_zap(ncp, 0);
3717                                 if (ncp)
3718                                         _cache_drop(ncp);
3719                         } else {
3720                                 _cache_drop(ncp);
3721                         }
3722                         ncp = nnp;
3723                 }
3724                 spin_unlock_wr(&nchpp->spin); XXX
3725         }
3726 }
3727
3728 #endif
3729
3730 static int disablecwd;
3731 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablecwd, CTLFLAG_RW, &disablecwd, 0,
3732     "Disable getcwd");
3733
3734 static u_long numcwdcalls;
3735 SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, numcwdcalls, CTLFLAG_RD, &numcwdcalls, 0,
3736     "Number of current directory resolution calls");
3737 static u_long numcwdfailnf;
3738 SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, numcwdfailnf, CTLFLAG_RD, &numcwdfailnf, 0,
3739     "Number of current directory failures due to lack of file");
3740 static u_long numcwdfailsz;
3741 SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, numcwdfailsz, CTLFLAG_RD, &numcwdfailsz, 0,
3742     "Number of current directory failures due to large result");
3743 static u_long numcwdfound;
3744 SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, numcwdfound, CTLFLAG_RD, &numcwdfound, 0,
3745     "Number of current directory resolution successes");
3746
3747 /*
3748  * MPALMOSTSAFE
3749  */
3750 int
3751 sys___getcwd(struct __getcwd_args *uap)
3752 {
3753         u_int buflen;
3754         int error;
3755         char *buf;
3756         char *bp;
3757
3758         if (disablecwd)
3759                 return (ENODEV);
3760
3761         buflen = uap->buflen;
3762         if (buflen == 0)
3763                 return (EINVAL);
3764         if (buflen > MAXPATHLEN)
3765                 buflen = MAXPATHLEN;
3766
3767         buf = kmalloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
3768         bp = kern_getcwd(buf, buflen, &error);
3769         if (error == 0)
3770                 error = copyout(bp, uap->buf, strlen(bp) + 1);
3771         kfree(buf, M_TEMP);
3772         return (error);
3773 }
3774
3775 char *
3776 kern_getcwd(char *buf, size_t buflen, int *error)
3777 {
3778         struct proc *p = curproc;
3779         char *bp;
3780         int i, slash_prefixed;
3781         struct filedesc *fdp;
3782         struct nchandle nch;
3783         struct namecache *ncp;
3784
3785         numcwdcalls++;
3786         bp = buf;
3787         bp += buflen - 1;
3788         *bp = '\0';
3789         fdp = p->p_fd;
3790         slash_prefixed = 0;
3791
3792         nch = fdp->fd_ncdir;
3793         ncp = nch.ncp;
3794         if (ncp)
3795                 _cache_hold(ncp);
3796
3797         while (ncp && (ncp != fdp->fd_nrdir.ncp ||
3798                nch.mount != fdp->fd_nrdir.mount)
3799         ) {
3800                 /*
3801                  * While traversing upwards if we encounter the root
3802                  * of the current mount we have to skip to the mount point
3803                  * in the underlying filesystem.
3804                  */
3805                 if (ncp == nch.mount->mnt_ncmountpt.ncp) {
3806                         nch = nch.mount->mnt_ncmounton;
3807                         _cache_drop(ncp);
3808                         ncp = nch.ncp;
3809                         if (ncp)
3810                                 _cache_hold(ncp);
3811                         continue;
3812                 }
3813
3814                 /*
3815                  * Prepend the path segment
3816                  */
3817                 for (i = ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
3818                         if (bp == buf) {
3819                                 numcwdfailsz++;
3820                                 *error = ERANGE;
3821                                 bp = NULL;
3822                                 goto done;
3823                         }
3824                         *--bp = ncp->nc_name[i];
3825                 }
3826                 if (bp == buf) {
3827                         numcwdfailsz++;
3828                         *error = ERANGE;
3829                         bp = NULL;
3830                         goto done;
3831                 }
3832                 *--bp = '/';
3833                 slash_prefixed = 1;
3834
3835                 /*
3836                  * Go up a directory.  This isn't a mount point so we don't
3837                  * have to check again.
3838                  */
3839                 while ((nch.ncp = ncp->nc_parent) != NULL) {
3840                         if (ncp_shared_lock_disable)
3841                                 _cache_lock(ncp);
3842                         else
3843                                 _cache_lock_shared(ncp);
3844                         if (nch.ncp != ncp->nc_parent) {
3845                                 _cache_unlock(ncp);
3846                                 continue;
3847                         }
3848                         _cache_hold(nch.ncp);
3849                         _cache_unlock(ncp);
3850                         break;
3851                 }
3852                 _cache_drop(ncp);
3853                 ncp = nch.ncp;
3854         }
3855         if (ncp == NULL) {
3856                 numcwdfailnf++;
3857                 *error = ENOENT;
3858                 bp = NULL;
3859                 goto done;
3860         }
3861         if (!slash_prefixed) {
3862                 if (bp == buf) {
3863                         numcwdfailsz++;
3864                         *error = ERANGE;
3865                         bp = NULL;
3866                         goto done;
3867                 }
3868                 *--bp = '/';
3869         }
3870         numcwdfound++;
3871         *error = 0;
3872 done:
3873         if (ncp)
3874                 _cache_drop(ncp);
3875         return (bp);
3876 }
3877
3878 /*
3879  * Thus begins the fullpath magic.
3880  *
3881  * The passed nchp is referenced but not locked.
3882  */
3883 static int disablefullpath;
3884 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablefullpath, CTLFLAG_RW,
3885     &disablefullpath, 0,
3886     "Disable fullpath lookups");
3887
3888 static u_int numfullpathcalls;
3889 SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, numfullpathcalls, CTLFLAG_RD,
3890     &numfullpathcalls, 0,
3891     "Number of full path resolutions in progress");
3892 static u_int numfullpathfailnf;
3893 SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, numfullpathfailnf, CTLFLAG_RD,
3894     &numfullpathfailnf, 0,
3895     "Number of full path resolution failures due to lack of file");
3896 static u_int numfullpathfailsz;
3897 SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, numfullpathfailsz, CTLFLAG_RD,
3898     &numfullpathfailsz, 0,
3899     "Number of full path resolution failures due to insufficient memory");
3900 static u_int numfullpathfound;
3901 SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, numfullpathfound, CTLFLAG_RD,
3902     &numfullpathfound, 0,
3903     "Number of full path resolution successes");
3904
3905 int
3906 cache_fullpath(struct proc *p, struct nchandle *nchp, struct nchandle *nchbase,
3907                char **retbuf, char **freebuf, int guess)
3908 {
3909         struct nchandle fd_nrdir;
3910         struct nchandle nch;
3911         struct namecache *ncp;
3912         struct mount *mp, *new_mp;
3913         char *bp, *buf;
3914         int slash_prefixed;
3915         int error = 0;
3916         int i;
3917
3918         atomic_add_int(&numfullpathcalls, -1);
3919
3920         *retbuf = NULL; 
3921         *freebuf = NULL;
3922
3923         buf = kmalloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
3924         bp = buf + MAXPATHLEN - 1;
3925         *bp = '\0';
3926         if (nchbase)
3927                 fd_nrdir = *nchbase;
3928         else if (p != NULL)
3929                 fd_nrdir = p->p_fd->fd_nrdir;
3930         else
3931                 fd_nrdir = rootnch;
3932         slash_prefixed = 0;
3933         nch = *nchp;
3934         ncp = nch.ncp;
3935         if (ncp)
3936                 _cache_hold(ncp);
3937         mp = nch.mount;
3938
3939         while (ncp && (ncp != fd_nrdir.ncp || mp != fd_nrdir.mount)) {
3940                 new_mp = NULL;
3941
3942                 /*
3943                  * If we are asked to guess the upwards path, we do so whenever
3944                  * we encounter an ncp marked as a mountpoint. We try to find
3945                  * the actual mountpoint by finding the mountpoint with this
3946                  * ncp.
3947                  */
3948                 if (guess && (ncp->nc_flag & NCF_ISMOUNTPT)) {
3949                         new_mp = mount_get_by_nc(ncp);
3950                 }
3951                 /*
3952                  * While traversing upwards if we encounter the root
3953                  * of the current mount we have to skip to the mount point.
3954                  */
3955                 if (ncp == mp->mnt_ncmountpt.ncp) {
3956                         new_mp = mp;
3957                 }
3958                 if (new_mp) {
3959                         nch = new_mp->mnt_ncmounton;
3960                         _cache_drop(ncp);
3961                         ncp = nch.ncp;
3962                         if (ncp)
3963                                 _cache_hold(ncp);
3964                         mp = nch.mount;
3965                         continue;
3966                 }
3967
3968                 /*
3969                  * Prepend the path segment
3970                  */
3971                 for (i = ncp->nc_nlen - 1; i >= 0; i--) {
3972                         if (bp == buf) {
3973                                 numfullpathfailsz++;
3974                                 kfree(buf, M_TEMP);
3975                                 error = ENOMEM;
3976                                 goto done;
3977                         }
3978                         *--bp = ncp->nc_name[i];
3979                 }
3980                 if (bp == buf) {
3981                         numfullpathfailsz++;
3982                         kfree(buf, M_TEMP);
3983                         error = ENOMEM;
3984                         goto done;
3985                 }
3986                 *--bp = '/';
3987                 slash_prefixed = 1;
3988
3989                 /*
3990                  * Go up a directory.  This isn't a mount point so we don't
3991                  * have to check again.
3992                  *
3993                  * We can only safely access nc_parent with ncp held locked.
3994                  */
3995                 while ((nch.ncp = ncp->nc_parent) != NULL) {
3996                         _cache_lock(ncp);
3997                         if (nch.ncp != ncp->nc_parent) {
3998                                 _cache_unlock(ncp);
3999                                 continue;
4000                         }
4001                         _cache_hold(nch.ncp);
4002                         _cache_unlock(ncp);
4003                         break;
4004                 }
4005                 _cache_drop(ncp);
4006                 ncp = nch.ncp;
4007         }
4008         if (ncp == NULL) {
4009                 numfullpathfailnf++;
4010                 kfree(buf, M_TEMP);
4011                 error = ENOENT;
4012                 goto done;
4013         }
4014
4015         if (!slash_prefixed) {
4016                 if (bp == buf) {
4017                         numfullpathfailsz++;
4018                         kfree(buf, M_TEMP);
4019                         error = ENOMEM;
4020                         goto done;
4021                 }
4022                 *--bp = '/';
4023         }
4024         numfullpathfound++;
4025         *retbuf = bp; 
4026         *freebuf = buf;
4027         error = 0;
4028 done:
4029         if (ncp)
4030                 _cache_drop(ncp);
4031         return(error);
4032 }
4033
4034 int
4035 vn_fullpath(struct proc *p, struct vnode *vn, char **retbuf,
4036             char **freebuf, int guess)
4037 {
4038         struct namecache *ncp;
4039         struct nchandle nch;
4040         int error;
4041
4042         *freebuf = NULL;
4043         atomic_add_int(&numfullpathcalls, 1);
4044         if (disablefullpath)
4045                 return (ENODEV);
4046
4047         if (p == NULL)
4048                 return (EINVAL);
4049
4050         /* vn is NULL, client wants us to use p->p_textvp */
4051         if (vn == NULL) {
4052                 if ((vn = p->p_textvp) == NULL)
4053                         return (EINVAL);
4054         }
4055         spin_lock_shared(&vn->v_spin);
4056         TAILQ_FOREACH(ncp, &vn->v_namecache, nc_vnode) {
4057                 if (ncp->nc_nlen)
4058                         break;
4059         }
4060         if (ncp == NULL) {
4061                 spin_unlock_shared(&vn->v_spin);
4062                 return (EINVAL);
4063         }
4064         _cache_hold(ncp);
4065         spin_unlock_shared(&vn->v_spin);
4066
4067         atomic_add_int(&numfullpathcalls, -1);
4068         nch.ncp = ncp;
4069         nch.mount = vn->v_mount;
4070         error = cache_fullpath(p, &nch, NULL, retbuf, freebuf, guess);
4071         _cache_drop(ncp);
4072         return (error);
4073 }