4741596f8c2aea6aa3d499e097b431de11a59106
[dragonfly.git] / sys / vfs / hammer2 / hammer2_flush.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011-2013 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  *
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@dragonflybsd.org>
6  * by Venkatesh Srinivas <vsrinivas@dragonflybsd.org>
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
16  *    the documentation and/or other materials provided with the
17  *    distribution.
18  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
19  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
20  *    from this software without specific, prior written permission.
21  *
22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
23  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
24  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
25  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
26  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
27  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
28  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
29  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
30  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
31  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
32  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
33  * SUCH DAMAGE.
34  */
35
36 #include <sys/cdefs.h>
37 #include <sys/param.h>
38 #include <sys/systm.h>
39 #include <sys/types.h>
40 #include <sys/lock.h>
41 #include <sys/uuid.h>
42
43 #include "hammer2.h"
44
45 /*
46  * Recursively flush the specified chain.  The chain is locked and
47  * referenced by the caller and will remain so on return.  The chain
48  * will remain referenced throughout but can temporarily lose its
49  * lock during the recursion to avoid unnecessarily stalling user
50  * processes.
51  */
52 struct hammer2_flush_info {
53         hammer2_mount_t *hmp;
54         hammer2_chain_t *parent;
55         hammer2_trans_t *trans;
56         int             depth;
57         int             diddeferral;
58         struct flush_deferral_list flush_list;
59         hammer2_tid_t   sync_tid;       /* flush synchronization point */
60         hammer2_tid_t   mirror_tid;     /* collect mirror TID updates */
61 };
62
63 typedef struct hammer2_flush_info hammer2_flush_info_t;
64
65 static void hammer2_chain_flush_core(hammer2_flush_info_t *info,
66                                 hammer2_chain_t *chain);
67 static int hammer2_chain_flush_scan1(hammer2_chain_t *child, void *data);
68 static int hammer2_chain_flush_scan2(hammer2_chain_t *child, void *data);
69
70 /*
71  * Transaction support functions for writing to the filesystem.
72  *
73  * Initializing a new transaction allocates a transaction ID.  We
74  * don't bother marking the volume header MODIFIED.  Instead, the volume
75  * will be synchronized at a later time as part of a larger flush sequence.
76  *
77  * Non-flush transactions can typically run concurrently.  However if
78  * there are non-flush transaction both before AND after a flush trans,
79  * the transactions after stall until the ones before finish.
80  *
81  * Non-flush transactions occuring after a flush pointer can run concurrently
82  * with that flush.  They only have to wait for transactions prior to the
83  * flush trans to complete before they unstall.
84  *
85  * WARNING! Modifications to the root volume cannot dup the root volume
86  *          header to handle synchronization points, so alloc_tid can
87  *          wind up (harmlessly) more advanced on flush.
88  *
89  * WARNING! Operations which might call inode_duplicate()/chain_duplicate()
90  *          depend heavily on having a unique sync_tid to avoid duplication
91  *          collisions (which key off of delete_tid).
92  */
93 void
94 hammer2_trans_init(hammer2_mount_t *hmp, hammer2_trans_t *trans, int flags)
95 {
96         hammer2_trans_t *scan;
97
98         bzero(trans, sizeof(*trans));
99         trans->hmp = hmp;
100
101         hammer2_voldata_lock(hmp);
102         trans->sync_tid = hmp->voldata.alloc_tid++;
103         trans->flags = flags;
104         trans->td = curthread;
105         TAILQ_INSERT_TAIL(&hmp->transq, trans, entry);
106
107         if (flags & HAMMER2_TRANS_ISFLUSH) {
108                 /*
109                  * If we are a flush we have to wait for all transactions
110                  * prior to our flush synchronization point to complete
111                  * before we can start our flush.
112                  */
113                 ++hmp->flushcnt;
114                 if (hmp->curflush == NULL) {
115                         hmp->curflush = trans;
116                         hmp->flush_tid = trans->sync_tid;
117                 }
118                 while (TAILQ_FIRST(&hmp->transq) != trans) {
119                         lksleep(&trans->sync_tid, &hmp->voldatalk,
120                                 0, "h2syncw", hz);
121                 }
122
123                 /*
124                  * Once we become the running flush we can wakeup anyone
125                  * who blocked on us.
126                  */
127                 scan = trans;
128                 while ((scan = TAILQ_NEXT(scan, entry)) != NULL) {
129                         if (scan->flags & HAMMER2_TRANS_ISFLUSH)
130                                 break;
131                         if (scan->blocked == 0)
132                                 break;
133                         scan->blocked = 0;
134                         wakeup(&scan->blocked);
135                 }
136         } else {
137                 /*
138                  * If we are not a flush but our sync_tid is after a
139                  * stalled flush, we have to wait until that flush unstalls
140                  * (that is, all transactions prior to that flush complete),
141                  * but then we can run concurrently with that flush.
142                  *
143                  * (flushcnt check only good as pre-condition, otherwise it
144                  *  may represent elements queued after us after we block).
145                  */
146                 if (hmp->flushcnt > 1 ||
147                     (hmp->curflush &&
148                      TAILQ_FIRST(&hmp->transq) != hmp->curflush)) {
149                         trans->blocked = 1;
150                         while (trans->blocked) {
151                                 lksleep(&trans->blocked, &hmp->voldatalk,
152                                         0, "h2trans", hz);
153                         }
154                 }
155         }
156         hammer2_voldata_unlock(hmp, 0);
157 }
158
159 void
160 hammer2_trans_done(hammer2_trans_t *trans)
161 {
162         hammer2_mount_t *hmp = trans->hmp;
163         hammer2_trans_t *scan;
164
165         hammer2_voldata_lock(hmp);
166         TAILQ_REMOVE(&hmp->transq, trans, entry);
167         if (trans->flags & HAMMER2_TRANS_ISFLUSH) {
168                 /*
169                  * If we were a flush we have to adjust curflush to the
170                  * next flush.
171                  *
172                  * flush_tid is used to partition copy-on-write operations
173                  * (mostly duplicate-on-modify ops), which is what allows
174                  * us to execute a flush concurrent with modifying operations
175                  * with higher TIDs.
176                  */
177                 --hmp->flushcnt;
178                 if (hmp->flushcnt) {
179                         TAILQ_FOREACH(scan, &hmp->transq, entry) {
180                                 if (scan->flags & HAMMER2_TRANS_ISFLUSH)
181                                         break;
182                         }
183                         KKASSERT(scan);
184                         hmp->curflush = scan;
185                         hmp->flush_tid = scan->sync_tid;
186                 } else {
187                         /*
188                          * Theoretically we don't have to clear flush_tid
189                          * here since the flush will have synchronized
190                          * all operations <= flush_tid already.  But for
191                          * now zero-it.
192                          */
193                         hmp->curflush = NULL;
194                         hmp->flush_tid = 0;
195                 }
196         } else {
197                 /*
198                  * If we are not a flush but a flush is now at the head
199                  * of the queue and we were previously blocking it,
200                  * we can now unblock it.
201                  */
202                 if (hmp->flushcnt &&
203                     (scan = TAILQ_FIRST(&hmp->transq)) != NULL &&
204                     trans->sync_tid < scan->sync_tid &&
205                     (scan->flags & HAMMER2_TRANS_ISFLUSH)) {
206                         wakeup(&scan->sync_tid);
207                 }
208         }
209         hammer2_voldata_unlock(hmp, 0);
210
211         trans->hmp = NULL;
212 }
213
214 /*
215  * Flush the chain and all modified sub-chains through the specified
216  * synchronization point (sync_tid), propagating parent chain modifications
217  * and mirror_tid updates back up as needed.  Since we are recursing downward
218  * we do not have to deal with the complexities of multi-homed chains (chains
219  * with multiple parents).
220  *
221  * Caller must have interlocked against any non-flush-related modifying
222  * operations in progress whos modify_tid values are less than or equal
223  * to the passed sync_tid.
224  *
225  * Caller must have already vetted synchronization points to ensure they
226  * are properly flushed.  Only snapshots and cluster flushes can create
227  * these sorts of synchronization points.
228  *
229  * This routine can be called from several places but the most important
230  * is from the hammer2_vop_reclaim() function.  We want to try to completely
231  * clean out the inode structure to prevent disconnected inodes from
232  * building up and blowing out the kmalloc pool.  However, it is not actually
233  * necessary to flush reclaimed inodes to maintain HAMMER2's crash recovery
234  * capability.
235  *
236  * chain is locked on call and will remain locked on return.  If a flush
237  * occured, the chain's MOVED bit will be set indicating that its parent
238  * (which is not part of the flush) should be updated.
239  */
240 void
241 hammer2_chain_flush(hammer2_trans_t *trans, hammer2_chain_t *chain)
242 {
243         hammer2_chain_t *scan;
244         hammer2_chain_core_t *core;
245         hammer2_flush_info_t info;
246
247         /*
248          * Execute the recursive flush and handle deferrals.
249          *
250          * Chains can be ridiculously long (thousands deep), so to
251          * avoid blowing out the kernel stack the recursive flush has a
252          * depth limit.  Elements at the limit are placed on a list
253          * for re-execution after the stack has been popped.
254          */
255         bzero(&info, sizeof(info));
256         TAILQ_INIT(&info.flush_list);
257         info.hmp = trans->hmp;
258         info.trans = trans;
259         info.sync_tid = trans->sync_tid;
260         info.mirror_tid = 0;
261
262         core = chain->core;
263
264         for (;;) {
265                 /*
266                  * Unwind deep recursions which had been deferred.  This
267                  * can leave MOVED set for these chains, which will be
268                  * handled when we [re]flush chain after the unwind.
269                  */
270                 while ((scan = TAILQ_FIRST(&info.flush_list)) != NULL) {
271                         KKASSERT(scan->flags & HAMMER2_CHAIN_DEFERRED);
272                         TAILQ_REMOVE(&info.flush_list, scan, flush_node);
273                         atomic_clear_int(&scan->flags, HAMMER2_CHAIN_DEFERRED);
274
275                         /*
276                          * Now that we've popped back up we can do a secondary
277                          * recursion on the deferred elements.
278                          */
279                         if (hammer2_debug & 0x0040)
280                                 kprintf("defered flush %p\n", scan);
281                         hammer2_chain_lock(scan, HAMMER2_RESOLVE_MAYBE);
282                         hammer2_chain_flush(trans, scan);
283                         hammer2_chain_unlock(scan);
284                         hammer2_chain_drop(scan);       /* ref from deferral */
285                 }
286
287                 /*
288                  * Flush pass1 on root.
289                  */
290                 info.diddeferral = 0;
291                 hammer2_chain_flush_core(&info, chain);
292 #if FLUSH_DEBUG
293                 kprintf("flush_core_done parent=<base> chain=%p.%d %08x\n",
294                         chain, chain->bref.type, chain->flags);
295 #endif
296
297                 /*
298                  * Only loop if deep recursions have been deferred.
299                  */
300                 if (TAILQ_EMPTY(&info.flush_list))
301                         break;
302         }
303 }
304
305 /*
306  * This is the core of the chain flushing code.  The chain is locked by the
307  * caller and remains locked on return.  This function is keyed off of
308  * the SUBMODIFIED bit but must make fine-grained choices based on the
309  * synchronization point we are flushing to.
310  *
311  * If the flush accomplished any work chain will be flagged MOVED
312  * indicating a copy-on-write propagation back up is required.
313  * Deep sub-nodes may also have been entered onto the deferral list.
314  * MOVED is never set on the volume root.
315  *
316  * NOTE: modify_tid is different from MODIFIED.  modify_tid is updated
317  *       only when a chain is specifically modified, and not updated
318  *       for copy-on-write propagations.  MODIFIED is set on any modification
319  *       including copy-on-write propagations.
320  */
321 static void
322 hammer2_chain_flush_core(hammer2_flush_info_t *info, hammer2_chain_t *chain)
323 {
324         hammer2_mount_t *hmp;
325         hammer2_blockref_t *bref;
326         hammer2_off_t pbase;
327         hammer2_tid_t saved_sync;
328         hammer2_trans_t *trans = info->trans;
329         hammer2_chain_core_t *core;
330         size_t bbytes;
331         size_t boff;
332         char *bdata;
333         struct buf *bp;
334         int error;
335         int wasmodified;
336         int diddeferral = 0;
337
338         hmp = info->hmp;
339
340 #if FLUSH_DEBUG
341         if (info->parent)
342                 kprintf("flush_core %p->%p.%d %08x (%s)\n",
343                         info->parent, chain, chain->bref.type,
344                         chain->flags,
345                         ((chain->bref.type == HAMMER2_BREF_TYPE_INODE) ?
346                                 chain->data->ipdata.filename : "?"));
347         else
348                 kprintf("flush_core NULL->%p.%d %08x (%s)\n",
349                         chain, chain->bref.type,
350                         chain->flags,
351                         ((chain->bref.type == HAMMER2_BREF_TYPE_INODE) ?
352                                 chain->data->ipdata.filename : "?"));
353 #endif
354         /*
355          * Ignore chains modified beyond the current flush point.  These
356          * will be treated as if they did not exist.
357          */
358         if (chain->modify_tid > info->sync_tid)
359                 return;
360
361         /*
362          * Deleted chains which have not been destroyed must be retained,
363          * and we probably have to recurse to clean-up any sub-trees.
364          * However, restricted flushes can stop processing here because
365          * the chain cleanup will be handled by a later normal flush.
366          *
367          * The MODIFIED bit can likely be cleared in this situation and we
368          * will do so later on in this procedure.
369          */
370         if (chain->delete_tid <= info->sync_tid) {
371                 if (trans->flags & HAMMER2_TRANS_RESTRICTED)
372                         return;
373         }
374
375         saved_sync = info->sync_tid;
376         core = chain->core;
377
378         /*
379          * If SUBMODIFIED is set we recurse the flush and adjust the
380          * blockrefs accordingly.
381          *
382          * NOTE: Looping on SUBMODIFIED can prevent a flush from ever
383          *       finishing in the face of filesystem activity.
384          */
385         if (chain->flags & HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED) {
386                 hammer2_chain_t *saved_parent;
387                 hammer2_tid_t saved_mirror;
388
389                 /*
390                  * Clear SUBMODIFIED to catch races.  Note that any child
391                  * with MODIFIED, DELETED, or MOVED set during Scan2, after
392                  * it processes the child, will cause SUBMODIFIED to be
393                  * re-set.
394                  * child has to be flushed SUBMODIFIED will wind up being
395                  * set again (for next time), but this does not stop us from
396                  * synchronizing block updates which occurred.
397                  *
398                  * We don't want to set our chain to MODIFIED gratuitously.
399                  *
400                  * We need an extra ref on chain because we are going to
401                  * release its lock temporarily in our child loop.
402                  */
403                 atomic_clear_int(&chain->flags, HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED);
404                 hammer2_chain_ref(chain);
405
406                 /*
407                  * Run two passes.  The first pass handles MODIFIED and
408                  * SUBMODIFIED chains and recurses while the second pass
409                  * handles MOVED chains on the way back up.
410                  *
411                  * If the stack gets too deep we defer scan1, but must
412                  * be sure to still run scan2 if on the next loop the
413                  * deferred chain has been flushed and now needs MOVED
414                  * handling on the way back up.
415                  *
416                  * Scan1 is recursive.
417                  *
418                  * NOTE: The act of handling a modified/submodified chain can
419                  *       cause the MOVED Flag to be set.  It can also be set
420                  *       via hammer2_chain_delete() and in other situations.
421                  *
422                  * NOTE: RB_SCAN() must be used instead of RB_FOREACH()
423                  *       because children can be physically removed during
424                  *       the scan.
425                  */
426                 saved_parent = info->parent;
427                 saved_mirror = info->mirror_tid;
428                 info->parent = chain;
429                 info->mirror_tid = chain->bref.mirror_tid;
430
431                 if (info->depth == HAMMER2_FLUSH_DEPTH_LIMIT) {
432                         if ((chain->flags & HAMMER2_CHAIN_DEFERRED) == 0) {
433                                 hammer2_chain_ref(chain);
434                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&info->flush_list,
435                                                   chain, flush_node);
436                                 atomic_set_int(&chain->flags,
437                                                HAMMER2_CHAIN_DEFERRED);
438                         }
439                         diddeferral = 1;
440                 } else {
441                         info->diddeferral = 0;
442                         spin_lock(&core->cst.spin);
443                         RB_SCAN(hammer2_chain_tree, &chain->core->rbtree,
444                                 NULL, hammer2_chain_flush_scan1, info);
445                         spin_unlock(&core->cst.spin);
446                         diddeferral += info->diddeferral;
447                 }
448
449                 /*
450                  * Handle successfully flushed children who are in the MOVED
451                  * state on the way back up the recursion.  This can have
452                  * the side-effect of clearing MOVED.
453                  *
454                  * We execute this even if there were deferrals to try to
455                  * keep the chain topology cleaner.
456                  *
457                  * Scan2 is non-recursive.
458                  */
459                 if (diddeferral) {
460                         atomic_set_int(&chain->flags,
461                                        HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED);
462                 } else {
463 #if FLUSH_DEBUG
464                         kprintf("scan2_start parent %p %08x\n",
465                                 chain, chain->flags);
466 #endif
467                         spin_lock(&core->cst.spin);
468                         RB_SCAN(hammer2_chain_tree, &core->rbtree,
469                                 NULL, hammer2_chain_flush_scan2, info);
470                         spin_unlock(&core->cst.spin);
471 #if FLUSH_DEBUG
472                         kprintf("scan2_stop  parent %p %08x\n",
473                                 chain, chain->flags);
474 #endif
475                 }
476                 chain->bref.mirror_tid = info->mirror_tid;
477                 info->mirror_tid = saved_mirror;
478                 info->parent = saved_parent;
479                 hammer2_chain_drop(chain);
480         }
481
482         /*
483          * Restore sync_tid in case it was restricted by a delete/duplicate.
484          */
485         info->sync_tid = saved_sync;
486
487         /*
488          * Rollup diddeferral for caller.  Note direct assignment, not +=.
489          */
490         info->diddeferral = diddeferral;
491
492         /*
493          * Do not flush chain if there were any deferrals.  It will be
494          * retried later after the deferrals are independently handled.
495          */
496         if (diddeferral) {
497                 if (hammer2_debug & 0x0008) {
498                         kprintf("%*.*s} %p/%d %04x (deferred)",
499                                 info->depth, info->depth, "",
500                                 chain, chain->refs, chain->flags);
501                 }
502                 return;
503         }
504
505         /*
506          * If we encounter a deleted chain within our flush we can clear
507          * the MODIFIED bit and avoid flushing it whether it has been
508          * destroyed or not.
509          */
510         if (chain->delete_tid <= info->sync_tid) {
511                 if (chain->flags & HAMMER2_CHAIN_MODIFIED) {
512                         if (chain->bp)
513                                 chain->bp->b_flags |= B_INVAL|B_RELBUF;
514                         atomic_clear_int(&chain->flags, HAMMER2_CHAIN_MODIFIED);
515                         hammer2_chain_drop(chain);
516                 }
517                 return;
518         }
519 #if 0
520         if ((chain->flags & HAMMER2_CHAIN_DESTROYED) &&
521             (chain->flags & HAMMER2_CHAIN_DELETED) &&
522             (trans->flags & HAMMER2_TRANS_RESTRICTED) == 0) {
523                 /*
524                  * Throw-away the MODIFIED flag
525                  */
526                 if (chain->flags & HAMMER2_CHAIN_MODIFIED) {
527                         if (chain->bp)
528                                 chain->bp->b_flags |= B_INVAL|B_RELBUF;
529                         atomic_clear_int(&chain->flags, HAMMER2_CHAIN_MODIFIED);
530                         hammer2_chain_drop(chain);
531                 }
532                 return;
533         }
534 #endif
535
536         /*
537          * A degenerate flush might not have flushed anything and thus not
538          * processed modified blocks on the way back up.  Detect the case.
539          *
540          * Note that MOVED can be set without MODIFIED being set due to
541          * a deletion, in which case it is handled by Scan2 later on.
542          *
543          * Both bits can be set along with DELETED due to a deletion if
544          * modified data within the synchronization zone and the chain
545          * was then deleted beyond the zone, in which case we still have
546          * to flush for synchronization point consistency.  Otherwise though
547          * DELETED and MODIFIED are treated as separate flags.
548          */
549         if ((chain->flags & HAMMER2_CHAIN_MODIFIED) == 0)
550                 return;
551
552         /*
553          * Issue flush.
554          *
555          * A DESTROYED node that reaches this point must be flushed for
556          * synchronization point consistency.
557          */
558
559         /*
560          * Update mirror_tid, clear MODIFIED, and set MOVED.
561          *
562          * The caller will update the parent's reference to this chain
563          * by testing MOVED as long as the modification was in-bounds.
564          *
565          * MOVED is never set on the volume root as there is no parent
566          * to adjust.
567          */
568         if (chain->bref.mirror_tid < info->sync_tid)
569                 chain->bref.mirror_tid = info->sync_tid;
570         wasmodified = (chain->flags & HAMMER2_CHAIN_MODIFIED) != 0;
571         atomic_clear_int(&chain->flags, HAMMER2_CHAIN_MODIFIED);
572         if (chain == &hmp->vchain)
573                 kprintf("(FLUSHED VOLUME HEADER)\n");
574
575         if ((chain->flags & HAMMER2_CHAIN_MOVED) ||
576             chain == &hmp->vchain) {
577                 /*
578                  * Drop the ref from the MODIFIED bit we cleared.
579                  */
580                 if (wasmodified)
581                         hammer2_chain_drop(chain);
582         } else {
583                 /*
584                  * If we were MODIFIED we inherit the ref from clearing
585                  * that bit, otherwise we need another ref.
586                  */
587                 if (wasmodified == 0)
588                         hammer2_chain_ref(chain);
589                 atomic_set_int(&chain->flags, HAMMER2_CHAIN_MOVED);
590         }
591
592         /*
593          * If this is part of a recursive flush we can go ahead and write
594          * out the buffer cache buffer and pass a new bref back up the chain
595          * via the MOVED bit.
596          *
597          * Volume headers are NOT flushed here as they require special
598          * processing.
599          */
600         switch(chain->bref.type) {
601         case HAMMER2_BREF_TYPE_VOLUME:
602                 /*
603                  * The volume header is flushed manually by the syncer, not
604                  * here.  All we do is adjust the crc's.
605                  */
606                 KKASSERT(chain->data != NULL);
607                 KKASSERT(chain->bp == NULL);
608                 kprintf("volume header mirror_tid %jd\n",
609                         hmp->voldata.mirror_tid);
610
611                 hmp->voldata.icrc_sects[HAMMER2_VOL_ICRC_SECT1]=
612                         hammer2_icrc32(
613                                 (char *)&hmp->voldata +
614                                  HAMMER2_VOLUME_ICRC1_OFF,
615                                 HAMMER2_VOLUME_ICRC1_SIZE);
616                 hmp->voldata.icrc_sects[HAMMER2_VOL_ICRC_SECT0]=
617                         hammer2_icrc32(
618                                 (char *)&hmp->voldata +
619                                  HAMMER2_VOLUME_ICRC0_OFF,
620                                 HAMMER2_VOLUME_ICRC0_SIZE);
621                 hmp->voldata.icrc_volheader =
622                         hammer2_icrc32(
623                                 (char *)&hmp->voldata +
624                                  HAMMER2_VOLUME_ICRCVH_OFF,
625                                 HAMMER2_VOLUME_ICRCVH_SIZE);
626                 hmp->volsync = hmp->voldata;
627                 atomic_set_int(&chain->flags, HAMMER2_CHAIN_VOLUMESYNC);
628                 break;
629         case HAMMER2_BREF_TYPE_DATA:
630                 /*
631                  * Data elements have already been flushed via the logical
632                  * file buffer cache.  Their hash was set in the bref by
633                  * the vop_write code.
634                  *
635                  * Make sure any device buffer(s) have been flushed out here.
636                  * (there aren't usually any to flush).
637                  */
638                 bbytes = chain->bytes;
639                 pbase = chain->bref.data_off & ~(hammer2_off_t)(bbytes - 1);
640                 boff = chain->bref.data_off & HAMMER2_OFF_MASK & (bbytes - 1);
641
642                 bp = getblk(hmp->devvp, pbase, bbytes, GETBLK_NOWAIT, 0);
643                 if (bp) {
644                         if ((bp->b_flags & (B_CACHE | B_DIRTY)) ==
645                             (B_CACHE | B_DIRTY)) {
646                                 cluster_awrite(bp);
647                         } else {
648                                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
649                                 brelse(bp);
650                         }
651                 }
652                 break;
653         case HAMMER2_BREF_TYPE_INDIRECT:
654                 /*
655                  * Indirect blocks may be in an INITIAL state.  Use the
656                  * chain_lock() call to ensure that the buffer has been
657                  * instantiated (even though it is already locked the buffer
658                  * might not have been instantiated).
659                  *
660                  * Only write the buffer out if it is dirty, it is possible
661                  * the operating system had already written out the buffer.
662                  */
663                 hammer2_chain_lock(chain, HAMMER2_RESOLVE_ALWAYS);
664                 KKASSERT(chain->bp != NULL);
665
666                 bp = chain->bp;
667                 if ((chain->flags & HAMMER2_CHAIN_DIRTYBP) ||
668                     (bp->b_flags & B_DIRTY)) {
669                         bdwrite(chain->bp);
670                 } else {
671                         brelse(chain->bp);
672                 }
673                 chain->bp = NULL;
674                 chain->data = NULL;
675                 hammer2_chain_unlock(chain);
676                 break;
677         default:
678                 /*
679                  * Embedded elements have to be flushed out.
680                  */
681                 KKASSERT(chain->data != NULL);
682                 KKASSERT(chain->bp == NULL);
683                 bref = &chain->bref;
684
685                 KKASSERT((bref->data_off & HAMMER2_OFF_MASK) != 0);
686                 KKASSERT(HAMMER2_DEC_CHECK(chain->bref.methods) ==
687                          HAMMER2_CHECK_ISCSI32);
688
689                 if (chain->bp == NULL) {
690                         /*
691                          * The data is embedded, we have to acquire the
692                          * buffer cache buffer and copy the data into it.
693                          */
694                         if ((bbytes = chain->bytes) < HAMMER2_MINIOSIZE)
695                                 bbytes = HAMMER2_MINIOSIZE;
696                         pbase = bref->data_off & ~(hammer2_off_t)(bbytes - 1);
697                         boff = bref->data_off & HAMMER2_OFF_MASK & (bbytes - 1);
698
699                         /*
700                          * The getblk() optimization can only be used if the
701                          * physical block size matches the request.
702                          */
703                         if (chain->bytes == bbytes) {
704                                 bp = getblk(hmp->devvp, pbase, bbytes, 0, 0);
705                                 error = 0;
706                         } else {
707                                 error = bread(hmp->devvp, pbase, bbytes, &bp);
708                                 KKASSERT(error == 0);
709                         }
710                         bdata = (char *)bp->b_data + boff;
711
712                         /*
713                          * Copy the data to the buffer, mark the buffer
714                          * dirty, and convert the chain to unmodified.
715                          */
716                         bcopy(chain->data, bdata, chain->bytes);
717                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
718                         bdwrite(bp);
719                         bp = NULL;
720                         chain->bref.check.iscsi32.value =
721                                 hammer2_icrc32(chain->data, chain->bytes);
722                         if (chain->bref.type == HAMMER2_BREF_TYPE_INODE)
723                                 ++hammer2_iod_meta_write;
724                         else
725                                 ++hammer2_iod_indr_write;
726                 } else {
727                         chain->bref.check.iscsi32.value =
728                                 hammer2_icrc32(chain->data, chain->bytes);
729                 }
730         }
731 }
732
733 /*
734  * Flush helper scan1 (recursive)
735  *
736  * Flushes the children of the caller's chain (parent) and updates
737  * the blockref, restricted by sync_tid.
738  *
739  * Ripouts during the loop should not cause any problems.  Because we are
740  * flushing to a synchronization point, modification races will occur after
741  * sync_tid and do not have to be flushed anyway.
742  *
743  * It is also ok if the parent is chain_duplicate()'d while unlocked because
744  * the delete/duplication will install a delete_tid that is still larger than
745  * our current sync_tid.
746  */
747 static int
748 hammer2_chain_flush_scan1(hammer2_chain_t *child, void *data)
749 {
750         hammer2_flush_info_t *info = data;
751         hammer2_trans_t *trans = info->trans;
752         hammer2_chain_t *parent = info->parent;
753         /*hammer2_mount_t *hmp = info->hmp;*/
754         int diddeferral;
755
756         /*
757          * We should only need to recurse if SUBMODIFIED is set, but as
758          * a safety also recurse if MODIFIED is also set.
759          *
760          * Return early if neither bit is set.  We must re-assert the
761          * SUBMODIFIED flag in the parent if any child covered by the
762          * parent (via delete_tid) is skipped.
763          */
764         if ((child->flags & (HAMMER2_CHAIN_MODIFIED |
765                              HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED)) == 0) {
766                 return (0);
767         }
768         if (child->modify_tid > trans->sync_tid) {
769                 if (parent->delete_tid > trans->sync_tid) {
770                         atomic_set_int(&parent->flags,
771                                        HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED);
772                 }
773                 return (0);
774         }
775
776         hammer2_chain_ref(child);
777         spin_unlock(&parent->core->cst.spin);
778
779         /*
780          * The caller has added a ref to the parent so we can temporarily
781          * unlock it in order to lock the child.  Re-check the flags before
782          * continuing.
783          */
784         hammer2_chain_unlock(parent);
785         hammer2_chain_lock(child, HAMMER2_RESOLVE_MAYBE);
786
787         if ((child->flags & (HAMMER2_CHAIN_MODIFIED |
788                              HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED)) == 0) {
789                 hammer2_chain_unlock(child);
790                 hammer2_chain_drop(child);
791                 hammer2_chain_lock(parent, HAMMER2_RESOLVE_MAYBE);
792                 spin_lock(&parent->core->cst.spin);
793                 return (0);
794         }
795         if (child->modify_tid > trans->sync_tid) {
796                 hammer2_chain_unlock(child);
797                 hammer2_chain_drop(child);
798                 hammer2_chain_lock(parent, HAMMER2_RESOLVE_MAYBE);
799                 spin_lock(&parent->core->cst.spin);
800                 if (parent->delete_tid > trans->sync_tid) {
801                         atomic_set_int(&parent->flags,
802                                        HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED);
803                 }
804                 return (0);
805         }
806
807         /*
808          * The DESTROYED flag can only be initially set on an unreferenced
809          * deleted inode and will propagate downward via the mechanic below.
810          * Such inode chains have been deleted for good and should no longer
811          * be subject to delete/duplication.
812          *
813          * This optimization allows the inode reclaim (destroy unlinked file
814          * on vnode reclamation after last close) to be flagged by just
815          * setting HAMMER2_CHAIN_DESTROYED at the top level and then will
816          * cause the chains to be terminated and related buffers to be
817          * invalidated and not flushed out.
818          *
819          * We have to be careful not to propagate the DESTROYED flag if
820          * the destruction occurred after our flush sync_tid.
821          */
822         if ((parent->flags & HAMMER2_CHAIN_DESTROYED) &&
823             (child->flags & HAMMER2_CHAIN_DELETED) &&
824             (child->flags & HAMMER2_CHAIN_DESTROYED) == 0) {
825                 atomic_set_int(&child->flags, HAMMER2_CHAIN_DESTROYED |
826                                               HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED);
827         }
828
829         /*
830          * Recurse and collect deferral data.
831          */
832         diddeferral = info->diddeferral;
833         ++info->depth;
834         hammer2_chain_flush_core(info, child);
835 #if FLUSH_DEBUG
836         kprintf("flush_core_done parent=%p flags=%08x child=%p.%d %08x\n",
837                 parent, parent->flags, child, child->bref.type, child->flags);
838 #endif
839         --info->depth;
840         info->diddeferral += diddeferral;
841
842         if (child->flags & HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED)
843                 atomic_set_int(&parent->flags, HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED);
844
845         hammer2_chain_unlock(child);
846         hammer2_chain_drop(child);
847
848         hammer2_chain_lock(parent, HAMMER2_RESOLVE_MAYBE);
849
850         spin_lock(&parent->core->cst.spin);
851         return (0);
852 }
853
854 /*
855  * Flush helper scan2 (non-recursive)
856  *
857  * This pass on a chain's children propagates any MOVED or DELETED
858  * elements back up the chain towards the root after those elements have
859  * been fully flushed.  Unlike scan1, this function is NOT recursive and
860  * the parent remains locked across the entire scan.
861  *
862  * NOTE!  We must re-set SUBMODIFIED on the parent(s) as appropriate, and
863  *        due to the above conditions it is possible to do this and still
864  *        have some children flagged MOVED depending on the synchronization.
865  *
866  * NOTE!  A deletion is a visbility issue, there can still be referenced to
867  *        deleted elements (for example, to an unlinked file which is still
868  *        open), and there can also be multiple chains pointing to the same
869  *        bref where some are deleted and some are not (for example due to
870  *        a rename).   So a chain marked for deletion is basically considered
871  *        to be live until it is explicitly destroyed or until its ref-count
872  *        reaches zero (also implying that MOVED and MODIFIED are clear).
873  */
874 static int
875 hammer2_chain_flush_scan2(hammer2_chain_t *child, void *data)
876 {
877         hammer2_flush_info_t *info = data;
878         hammer2_chain_t *parent = info->parent;
879         hammer2_chain_core_t *above = child->above;
880         hammer2_mount_t *hmp = info->hmp;
881         hammer2_trans_t *trans = info->trans;
882         hammer2_blockref_t *base;
883         int count;
884
885         /*
886          * Inodes with stale children that have been converted to DIRECTDATA
887          * mode (file extension or hardlink conversion typically) need to
888          * skipped right now before we start messing with a non-existant
889          * block table.
890          */
891 #if 0
892         if (parent->bref.type == HAMMER2_BREF_TYPE_INODE &&
893             (parent->data->ipdata.op_flags & HAMMER2_OPFLAG_DIRECTDATA)) {
894 #if FLUSH_DEBUG
895                 kprintf("B");
896 #endif
897                 goto finalize;
898         }
899 #endif
900
901         /*
902          * Ignore children created after our flush point, treating them as
903          * if they did not exist).  These children will not cause the parent
904          * to be updated.
905          *
906          * When we encounter such children and the parent chain has not been
907          * deleted, delete/duplicated, or delete/duplicated-for-move, then
908          * the parent may be used to funnel through several flush points.
909          * We must re-set the SUBMODIFIED flag in the parent to ensure that
910          * those flushes have visbility.  A simple test of delete_tid suffices
911          * to determine if the parent spans beyond our current flush.
912          */
913         if (child->modify_tid > trans->sync_tid) {
914 #if FLUSH_DEBUG
915                 kprintf("E");
916 #endif
917                 goto finalize;
918         }
919
920         /*
921          * Ignore children which have not changed.  The parent's block table
922          * is already correct.
923          */
924         if ((child->flags & HAMMER2_CHAIN_MOVED) == 0) {
925 #if FLUSH_DEBUG
926                 kprintf("D");
927 #endif
928                 goto finalize;
929         }
930
931
932         hammer2_chain_ref(child);
933         spin_unlock(&above->cst.spin);
934
935         /*
936          * The MOVED bit implies an additional reference which prevents
937          * the child from being destroyed out from under our operation
938          * so we can lock the child safely without worrying about it
939          * getting ripped up (?).
940          *
941          * We can only update parents where child->parent matches.  The
942          * child->parent link will migrate along the chain but the flush
943          * order must be enforced absolutely.  Parent reflushed after the
944          * child has passed them by should skip due to the modify_tid test.
945          */
946         hammer2_chain_lock(child, HAMMER2_RESOLVE_NEVER);
947
948         /*
949          * The parent's blockref to the child must be deleted or updated.
950          *
951          * This point is not reached on successful DESTROYED optimizations
952          * but can be reached on recursive deletions and restricted flushes.
953          *
954          * Because flushes are ordered we do not have to make a
955          * modify/duplicate of indirect blocks.  That is, the flush
956          * code does not have to kmalloc or duplicate anything.  We
957          * can adjust the indirect block table in-place and reuse the
958          * chain.  It IS possible that the chain has already been duplicated
959          * or may wind up being duplicated on-the-fly by modifying code
960          * on the frontend.  We simply use the original and ignore such
961          * chains.  However, it does mean we can't clear the MOVED bit.
962          *
963          * XXX recursive deletions not optimized.
964          */
965         hammer2_chain_modify(trans, &parent,
966                              HAMMER2_MODIFY_NO_MODIFY_TID |
967                              HAMMER2_MODIFY_ASSERTNOCOPY);
968
969         switch(parent->bref.type) {
970         case HAMMER2_BREF_TYPE_INODE:
971                 /*
972                  * XXX Should assert that OPFLAG_DIRECTDATA is 0 once we
973                  * properly duplicate the inode headers and do proper flush
974                  * range checks (all the children should be beyond the flush
975                  * point).  For now just don't sync the non-applicable
976                  * children.
977                  *
978                  * XXX Can also occur due to hardlink consolidation.  We
979                  * set OPFLAG_DIRECTDATA to prevent the indirect and data
980                  * blocks from syncing ot the hardlink pointer.
981                  */
982 #if 0
983                 KKASSERT((parent->data->ipdata.op_flags &
984                           HAMMER2_OPFLAG_DIRECTDATA) == 0);
985 #endif
986 #if 0
987                 if (parent->data->ipdata.op_flags &
988                     HAMMER2_OPFLAG_DIRECTDATA) {
989                         base = NULL;
990                 } else
991 #endif
992                 {
993                         base = &parent->data->ipdata.u.blockset.blockref[0];
994                         count = HAMMER2_SET_COUNT;
995                 }
996                 break;
997         case HAMMER2_BREF_TYPE_INDIRECT:
998                 if (parent->data) {
999                         base = &parent->data->npdata.blockref[0];
1000                 } else {
1001                         base = NULL;
1002                         KKASSERT(child->flags & HAMMER2_CHAIN_DELETED);
1003                 }
1004                 count = parent->bytes / sizeof(hammer2_blockref_t);
1005                 break;
1006         case HAMMER2_BREF_TYPE_VOLUME:
1007                 base = &hmp->voldata.sroot_blockset.blockref[0];
1008                 count = HAMMER2_SET_COUNT;
1009                 break;
1010         default:
1011                 base = NULL;
1012                 count = 0;
1013                 panic("hammer2_chain_get: "
1014                       "unrecognized blockref type: %d",
1015                       parent->bref.type);
1016         }
1017
1018         /*
1019          * Update the parent's blockref table and propagate mirror_tid.
1020          *
1021          * NOTE! Children with modify_tid's beyond our flush point are
1022          *       considered to not exist for the purposes of updating the
1023          *       parent's blockref array.
1024          *
1025          * NOTE! Updates to a parent's blockref table do not adjust the
1026          *       parent's bref.modify_tid, only its bref.mirror_tid.
1027          */
1028         KKASSERT(child->index >= 0);
1029         if (child->delete_tid <= trans->sync_tid) {
1030                 if (base) {
1031                         KKASSERT(child->index < count);
1032                         bzero(&base[child->index], sizeof(child->bref));
1033                         if (info->mirror_tid < child->delete_tid)
1034                                 info->mirror_tid = child->delete_tid;
1035                 }
1036         } else {
1037                 if (base) {
1038                         KKASSERT(child->index < count);
1039                         base[child->index] = child->bref;
1040                         if (info->mirror_tid < child->modify_tid)
1041                                 info->mirror_tid = child->modify_tid;
1042                 }
1043         }
1044
1045         if (info->mirror_tid < child->bref.mirror_tid) {
1046                 info->mirror_tid = child->bref.mirror_tid;
1047         }
1048         if (parent->bref.type == HAMMER2_BREF_TYPE_VOLUME &&
1049             hmp->voldata.mirror_tid < child->bref.mirror_tid) {
1050                 hmp->voldata.mirror_tid = child->bref.mirror_tid;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * When can we safely clear the MOVED flag?  Flushes down duplicate
1055          * paths can occur out of order, for example if an inode is moved
1056          * as part of a hardlink consolidation or if an inode is moved into
1057          * an indirect block indexed before the inode.
1058          *
1059          * Only clear MOVED once all possible parents have been flushed.
1060          */
1061         if (child->flags & HAMMER2_CHAIN_MOVED) {
1062                 hammer2_chain_t *scan;
1063                 int ok = 1;
1064
1065                 spin_lock(&above->cst.spin);
1066                 for (scan = above->first_parent;
1067                      scan;
1068                      scan = scan->next_parent) {
1069                         /*
1070                          * XXX weird code also checked at the top of scan2,
1071                          *     I would like to fix this by detaching the core
1072                          *     on initial hardlink consolidation (1->2 nlinks).
1073                          */
1074 #if 0
1075                         if (scan->bref.type == HAMMER2_BREF_TYPE_INODE &&
1076                             (scan->data->ipdata.op_flags &
1077                              HAMMER2_OPFLAG_DIRECTDATA)) {
1078                                 continue;
1079                         }
1080 #endif
1081                         if (scan->flags & HAMMER2_CHAIN_SUBMODIFIED) {
1082                                 ok = 0;
1083                                 break;
1084                         }
1085                 }
1086                 spin_unlock(&above->cst.spin);
1087                 if (ok) {
1088                         atomic_clear_int(&child->flags, HAMMER2_CHAIN_MOVED);
1089                         hammer2_chain_drop(child);      /* flag */
1090                 }
1091         }
1092
1093         /*
1094          * Unlock the child.  This can wind up dropping the child's
1095          * last ref, removing it from the parent's RB tree, and deallocating
1096          * the structure.  The RB_SCAN() our caller is doing handles the
1097          * situation.
1098          */
1099         hammer2_chain_unlock(child);
1100         hammer2_chain_drop(child);
1101         spin_lock(&above->cst.spin);
1102 #if FLUSH_DEBUG
1103         kprintf("F");
1104 #endif
1105
1106         /*
1107          * The parent cleared SUBMODIFIED prior to the scan.  If the child
1108          * still requires a flush (possibly due to being outside the current
1109          * synchronization zone), we must re-set SUBMODIFIED on the way back
1110          * up.
1111          */
1112 finalize:
1113 #if FLUSH_DEBUG
1114         kprintf("G child %p 08x\n", child, child->flags);
1115 #endif
1116         return (0);
1117 }