69539e866efd6b417ff908ab70a8fc2969526a7a
[dragonfly.git] / sys / vfs / ufs / ffs_softdep.c
1 /*
2  * Copyright 1998, 2000 Marshall Kirk McKusick. All Rights Reserved.
3  *
4  * The soft updates code is derived from the appendix of a University
5  * of Michigan technical report (Gregory R. Ganger and Yale N. Patt,
6  * "Soft Updates: A Solution to the Metadata Update Problem in File
7  * Systems", CSE-TR-254-95, August 1995).
8  *
9  * Further information about soft updates can be obtained from:
10  *
11  *      Marshall Kirk McKusick          http://www.mckusick.com/softdep/
12  *      1614 Oxford Street              mckusick@mckusick.com
13  *      Berkeley, CA 94709-1608         +1-510-843-9542
14  *      USA
15  *
16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
17  * modification, are permitted provided that the following conditions
18  * are met:
19  *
20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY MARSHALL KIRK MCKUSICK ``AS IS'' AND ANY
27  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
28  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
29  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL MARSHALL KIRK MCKUSICK BE LIABLE FOR
30  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      from: @(#)ffs_softdep.c 9.59 (McKusick) 6/21/00
39  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ffs/ffs_softdep.c,v 1.57.2.11 2002/02/05 18:46:53 dillon Exp $
40  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ffs_softdep.c,v 1.27 2005/07/31 22:25:46 dillon Exp $
41  */
42
43 /*
44  * For now we want the safety net that the DIAGNOSTIC and DEBUG flags provide.
45  */
46 #ifndef DIAGNOSTIC
47 #define DIAGNOSTIC
48 #endif
49 #ifndef DEBUG
50 #define DEBUG
51 #endif
52
53 #include <sys/param.h>
54 #include <sys/kernel.h>
55 #include <sys/systm.h>
56 #include <sys/buf.h>
57 #include <sys/malloc.h>
58 #include <sys/mount.h>
59 #include <sys/proc.h>
60 #include <sys/syslog.h>
61 #include <sys/vnode.h>
62 #include <sys/conf.h>
63 #include <sys/buf2.h>
64 #include "dir.h"
65 #include "quota.h"
66 #include "inode.h"
67 #include "ufsmount.h"
68 #include "fs.h"
69 #include "softdep.h"
70 #include "ffs_extern.h"
71 #include "ufs_extern.h"
72
73 #include <sys/thread2.h>
74
75 /*
76  * These definitions need to be adapted to the system to which
77  * this file is being ported.
78  */
79 /*
80  * malloc types defined for the softdep system.
81  */
82 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
83 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
84 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
85 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
86 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
87 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
88 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
89 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
90 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
91 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
92 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
93 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
94 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
95
96 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
97
98 #define D_PAGEDEP       0
99 #define D_INODEDEP      1
100 #define D_NEWBLK        2
101 #define D_BMSAFEMAP     3
102 #define D_ALLOCDIRECT   4
103 #define D_INDIRDEP      5
104 #define D_ALLOCINDIR    6
105 #define D_FREEFRAG      7
106 #define D_FREEBLKS      8
107 #define D_FREEFILE      9
108 #define D_DIRADD        10
109 #define D_MKDIR         11
110 #define D_DIRREM        12
111 #define D_LAST          D_DIRREM
112
113 /* 
114  * translate from workitem type to memory type
115  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
116  */
117 static struct malloc_type *memtype[] = {
118         M_PAGEDEP,
119         M_INODEDEP,
120         M_NEWBLK,
121         M_BMSAFEMAP,
122         M_ALLOCDIRECT,
123         M_INDIRDEP,
124         M_ALLOCINDIR,
125         M_FREEFRAG,
126         M_FREEBLKS,
127         M_FREEFILE,
128         M_DIRADD,
129         M_MKDIR,
130         M_DIRREM
131 };
132
133 #define DtoM(type) (memtype[type])
134
135 /*
136  * Names of malloc types.
137  */
138 #define TYPENAME(type)  \
139         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
140 /*
141  * End system adaptaion definitions.
142  */
143
144 /*
145  * Internal function prototypes.
146  */
147 static  void softdep_error(char *, int);
148 static  void drain_output(struct vnode *, int);
149 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
150 static  void clear_remove(struct thread *);
151 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
152 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
153             struct diraddhd *);
154 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
155 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
156 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
157 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
158 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
159 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
160 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
161 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
162 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
163 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
164 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
165 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
166             struct inode *, int, struct dirrem **);
167 static  void free_diradd(struct diradd *);
168 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
169 static  int indir_trunc (struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
170             long *);
171 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
172 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
173             struct allocdirect *, int);
174 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
175 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
176 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
177 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
178 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
179             struct allocindir *);
180 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
181             ufs_daddr_t);
182 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
183 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
184 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
185             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
186 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
187 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
188             struct newblk **);
189 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
190 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
191             struct pagedep **);
192 static  void pause_timer(void *);
193 static  int request_cleanup(int, int);
194 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
195 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
196
197 /*
198  * Exported softdep operations.
199  */
200 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
201 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
202 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
203 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
204 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
205 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
206 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
207
208 static struct bio_ops softdep_bioops = {
209         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
210         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
211         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
212         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
213         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
214         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
215         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
216 };
217
218 /*
219  * Locking primitives.
220  *
221  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
222  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
223  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
224  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
225  *
226  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
227  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
228  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
229  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
230  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
231  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
232  */
233 #ifndef /* NOT */ DEBUG
234 static struct lockit {
235 } lk = { 0 };
236 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter_id("softupdates");
237 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit_id("softupdates");
238
239 #else /* DEBUG */
240 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
241 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
242 static struct lockit {
243         int     lkt_spl;
244         struct thread *lkt_held;
245 } lk = { 0, NOHOLDER };
246 static int lockcnt;
247
248 static  void acquire_lock(struct lockit *);
249 static  void free_lock(struct lockit *);
250 void    softdep_panic(char *);
251
252 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
253 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
254
255 static void
256 acquire_lock(lk)
257         struct lockit *lk;
258 {
259         thread_t holder;
260
261         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
262                 holder = lk->lkt_held;
263                 FREE_LOCK(lk);
264                 if (holder == curthread)
265                         panic("softdep_lock: locking against myself");
266                 else
267                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
268         }
269         crit_enter_id("softupdates");
270         lk->lkt_held = curthread;
271         lockcnt++;
272 }
273
274 static void
275 free_lock(lk)
276         struct lockit *lk;
277 {
278
279         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
280                 panic("softdep_unlock: lock not held");
281         lk->lkt_held = NOHOLDER;
282         crit_exit_id("softupdates");
283 }
284
285 /*
286  * Function to release soft updates lock and panic.
287  */
288 void
289 softdep_panic(msg)
290         char *msg;
291 {
292
293         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
294                 FREE_LOCK(&lk);
295         panic(msg);
296 }
297 #endif /* DEBUG */
298
299 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
300             const char *, int);
301
302 /*
303  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
304  * not get lost if some other process uses the lock while we
305  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
306  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
307  * below enumerates the available set of operations.
308  */
309 #define UNKNOWN         0
310 #define SLEEP           1
311 #define LOCKBUF         2
312
313 static int
314 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
315         struct lockit *lk;
316         int op;
317         void *ident;
318         int flags;
319         const char *wmesg;
320         int timo;
321 {
322         thread_t holder;
323         int s, retval;
324
325         s = lk->lkt_spl;
326 #       ifdef DEBUG
327         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
328                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
329         lk->lkt_held = NOHOLDER;
330 #       endif /* DEBUG */
331         switch (op) {
332         case SLEEP:
333                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
334                 break;
335         case LOCKBUF:
336                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
337                 break;
338         default:
339                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
340         }
341 #       ifdef DEBUG
342         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
343                 holder = lk->lkt_held;
344                 FREE_LOCK(lk);
345                 if (holder == curthread)
346                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
347                 else
348                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
349         }
350         lk->lkt_held = curthread;
351         lockcnt++;
352 #       endif /* DEBUG */
353         lk->lkt_spl = s;
354         return (retval);
355 }
356
357 /*
358  * Place holder for real semaphores.
359  */
360 struct sema {
361         int     value;
362         thread_t holder;
363         char    *name;
364         int     prio;
365         int     timo;
366 };
367 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
368 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
369 static  void sema_release(struct sema *);
370
371 static void
372 sema_init(semap, name, prio, timo)
373         struct sema *semap;
374         char *name;
375         int prio, timo;
376 {
377
378         semap->holder = NOHOLDER;
379         semap->value = 0;
380         semap->name = name;
381         semap->prio = prio;
382         semap->timo = timo;
383 }
384
385 static int
386 sema_get(semap, interlock)
387         struct sema *semap;
388         struct lockit *interlock;
389 {
390
391         if (semap->value++ > 0) {
392                 if (interlock != NULL) {
393                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
394                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
395                         FREE_LOCK(interlock);
396                 } else {
397                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
398                             semap->timo);
399                 }
400                 return (0);
401         }
402         semap->holder = curthread;
403         if (interlock != NULL)
404                 FREE_LOCK(interlock);
405         return (1);
406 }
407
408 static void
409 sema_release(semap)
410         struct sema *semap;
411 {
412
413         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
414                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
415                         FREE_LOCK(&lk);
416                 panic("sema_release: not held");
417         }
418         if (--semap->value > 0) {
419                 semap->value = 0;
420                 wakeup(semap);
421         }
422         semap->holder = NOHOLDER;
423 }
424
425 /*
426  * Worklist queue management.
427  * These routines require that the lock be held.
428  */
429 #ifndef /* NOT */ DEBUG
430 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
431         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
432         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
433 } while (0)
434 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
435         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
436         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
437 } while (0)
438 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
439
440 #else /* DEBUG */
441 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
442 static  void worklist_remove(struct worklist *);
443 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
444
445 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
446 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
447 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
448
449 static void
450 worklist_insert(head, item)
451         struct workhead *head;
452         struct worklist *item;
453 {
454
455         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
456                 panic("worklist_insert: lock not held");
457         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
458                 FREE_LOCK(&lk);
459                 panic("worklist_insert: already on list");
460         }
461         item->wk_state |= ONWORKLIST;
462         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
463 }
464
465 static void
466 worklist_remove(item)
467         struct worklist *item;
468 {
469
470         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
471                 panic("worklist_remove: lock not held");
472         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
473                 FREE_LOCK(&lk);
474                 panic("worklist_remove: not on list");
475         }
476         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
477         LIST_REMOVE(item, wk_list);
478 }
479
480 static void
481 workitem_free(item, type)
482         struct worklist *item;
483         int type;
484 {
485
486         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
487                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
488                         FREE_LOCK(&lk);
489                 panic("workitem_free: still on list");
490         }
491         if (item->wk_type != type) {
492                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
493                         FREE_LOCK(&lk);
494                 panic("workitem_free: type mismatch");
495         }
496         FREE(item, DtoM(type));
497 }
498 #endif /* DEBUG */
499
500 /*
501  * Workitem queue management
502  */
503 static struct workhead softdep_workitem_pending;
504 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
505 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
506 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
507 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
508 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
509 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
510 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
511 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
512 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
513 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
514 #define FLUSH_INODES    1
515 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
516 #define FLUSH_REMOVE    2
517 /*
518  * runtime statistics
519  */
520 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
521 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
522 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
523 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
524 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
525 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
526 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
527 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
528 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
529 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
530 #ifdef DEBUG
531 #include <vm/vm.h>
532 #include <sys/sysctl.h>
533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
544 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
545 #endif /* DEBUG */
546
547 /*
548  * Add an item to the end of the work queue.
549  * This routine requires that the lock be held.
550  * This is the only routine that adds items to the list.
551  * The following routine is the only one that removes items
552  * and does so in order from first to last.
553  */
554 static void
555 add_to_worklist(wk)
556         struct worklist *wk;
557 {
558         static struct worklist *worklist_tail;
559
560         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
561                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
562                         FREE_LOCK(&lk);
563                 panic("add_to_worklist: already on list");
564         }
565         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
566         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
567                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
568         else
569                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
570         worklist_tail = wk;
571         num_on_worklist += 1;
572 }
573
574 /*
575  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
576  *
577  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
578  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
579  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
580  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
581  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
582  */
583 static int 
584 softdep_process_worklist(matchmnt)
585         struct mount *matchmnt;
586 {
587         thread_t td = curthread;
588         int matchcnt, loopcount;
589         long starttime;
590
591         /*
592          * Record the process identifier of our caller so that we can give
593          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
594          */
595         filesys_syncer = td;
596         matchcnt = 0;
597
598         /*
599          * There is no danger of having multiple processes run this
600          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
601          * is in operation to get an accurate count of the number of items
602          * related to its mount point that are in the list.
603          */
604         if (matchmnt == NULL) {
605                 if (softdep_worklist_busy < 0)
606                         return(-1);
607                 softdep_worklist_busy += 1;
608         }
609
610         /*
611          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
612          */
613         if (req_clear_inodedeps) {
614                 clear_inodedeps(td);
615                 req_clear_inodedeps -= 1;
616                 wakeup_one(&proc_waiting);
617         }
618         if (req_clear_remove) {
619                 clear_remove(td);
620                 req_clear_remove -= 1;
621                 wakeup_one(&proc_waiting);
622         }
623         loopcount = 1;
624         starttime = time_second;
625         while (num_on_worklist > 0) {
626                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
627
628                 /*
629                  * If a umount operation wants to run the worklist
630                  * accurately, abort.
631                  */
632                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
633                         matchcnt = -1;
634                         break;
635                 }
636
637                 /*
638                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
639                  */
640                 if (req_clear_inodedeps) {
641                         clear_inodedeps(td);
642                         req_clear_inodedeps -= 1;
643                         wakeup_one(&proc_waiting);
644                 }
645                 if (req_clear_remove) {
646                         clear_remove(td);
647                         req_clear_remove -= 1;
648                         wakeup_one(&proc_waiting);
649                 }
650                 /*
651                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
652                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
653                  */
654                 if (loopcount++ % 128 == 0)
655                         bwillwrite();
656                 /*
657                  * Never allow processing to run for more than one
658                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
659                  * excessively backlogged.
660                  */
661                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
662                         matchcnt = -1;
663                         break;
664                 }
665         }
666         if (matchmnt == NULL) {
667                 --softdep_worklist_busy;
668                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
669                         wakeup(&softdep_worklist_req);
670         }
671         return (matchcnt);
672 }
673
674 /*
675  * Process one item on the worklist.
676  */
677 static int
678 process_worklist_item(matchmnt, flags)
679         struct mount *matchmnt;
680         int flags;
681 {
682         struct worklist *wk;
683         struct dirrem *dirrem;
684         struct fs *matchfs;
685         struct vnode *vp;
686         int matchcnt = 0;
687
688         matchfs = NULL;
689         if (matchmnt != NULL)
690                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
691         ACQUIRE_LOCK(&lk);
692         /*
693          * Normally we just process each item on the worklist in order.
694          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
695          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
696          * vnodes are resident and locked.
697          */
698         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
699                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
700                         break;
701                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
702                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
703                     dirrem->dm_oldinum);
704                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
705                         break;
706         }
707         if (wk == 0) {
708                 FREE_LOCK(&lk);
709                 return (0);
710         }
711         WORKLIST_REMOVE(wk);
712         num_on_worklist -= 1;
713         FREE_LOCK(&lk);
714         switch (wk->wk_type) {
715
716         case D_DIRREM:
717                 /* removal of a directory entry */
718                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
719                         matchcnt += 1;
720                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
721                 break;
722
723         case D_FREEBLKS:
724                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
725                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
726                         matchcnt += 1;
727                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
728                 break;
729
730         case D_FREEFRAG:
731                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
732                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
733                         matchcnt += 1;
734                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
735                 break;
736
737         case D_FREEFILE:
738                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
739                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
740                         matchcnt += 1;
741                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
742                 break;
743
744         default:
745                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
746                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
747                 /* NOTREACHED */
748         }
749         return (matchcnt);
750 }
751
752 /*
753  * Move dependencies from one buffer to another.
754  */
755 static void
756 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
757         struct buf *oldbp;
758         struct buf *newbp;
759 {
760         struct worklist *wk, *wktail;
761
762         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
763                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
764         wktail = 0;
765         ACQUIRE_LOCK(&lk);
766         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
767                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
768                 if (wktail == 0)
769                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
770                 else
771                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
772                 wktail = wk;
773         }
774         FREE_LOCK(&lk);
775 }
776
777 /*
778  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
779  */
780 int
781 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
782 {
783         struct vnode *devvp;
784         int error, loopcnt;
785
786         /*
787          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
788          */
789         while (softdep_worklist_busy != 0) {
790                 softdep_worklist_req += 1;
791                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
792                 softdep_worklist_req -= 1;
793         }
794         softdep_worklist_busy = -1;
795
796         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
797                 softdep_worklist_busy = 0;
798                 if (softdep_worklist_req)
799                         wakeup(&softdep_worklist_req);
800                 return (error);
801         }
802         /*
803          * Alternately flush the block device associated with the mount
804          * point and process any dependencies that the flushing
805          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
806          * but we give it a few extra just to be sure.
807          */
808         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
809         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
810                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
811                         loopcnt--;
812                         /*
813                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
814                          * as part of the cleanup operations.
815                          */
816                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
817                                 break;
818                         /*
819                          * If we still found nothing to do, we are really done.
820                          */
821                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
822                                 break;
823                 }
824                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
825                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
826                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
827                 if (error)
828                         break;
829         }
830         softdep_worklist_busy = 0;
831         if (softdep_worklist_req)
832                 wakeup(&softdep_worklist_req);
833
834         /*
835          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
836          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
837          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
838          */
839         if (loopcnt == 0) {
840                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
841                         panic("softdep_flushfiles: looping");
842                 error = EBUSY;
843         }
844         return (error);
845 }
846
847 /*
848  * Structure hashing.
849  * 
850  * There are three types of structures that can be looked up:
851  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
852  *         and logical block.
853  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
854  *      3) newblk structures identified by mount point and
855  *         physical block number.
856  *
857  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
858  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
859  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
860  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
861  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
862  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
863  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
864  * their allocdirect or allocindir structure.
865  *
866  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
867  * an existing entry is not found.
868  */
869 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
870 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
871
872 /*
873  * Structures and routines associated with pagedep caching.
874  */
875 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
876 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
877 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
878         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
879             pagedep_hash])
880 static struct sema pagedep_in_progress;
881
882 /*
883  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
884  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
885  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
886  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
887  */
888 static int
889 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
890         struct inode *ip;
891         ufs_lbn_t lbn;
892         int flags;
893         struct pagedep **pagedeppp;
894 {
895         struct pagedep *pagedep;
896         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
897         struct mount *mp;
898         int i;
899
900 #ifdef DEBUG
901         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
902                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
903 #endif
904         mp = ITOV(ip)->v_mount;
905         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
906 top:
907         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
908                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
909                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
910                     mp == pagedep->pd_mnt)
911                         break;
912         if (pagedep) {
913                 *pagedeppp = pagedep;
914                 return (1);
915         }
916         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
917                 *pagedeppp = NULL;
918                 return (0);
919         }
920         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
921                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
922                 goto top;
923         }
924         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
925                 M_SOFTDEP_FLAGS);
926         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
927         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
928         pagedep->pd_mnt = mp;
929         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
930         pagedep->pd_lbn = lbn;
931         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
932         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
933         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
934                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
935         ACQUIRE_LOCK(&lk);
936         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
937         sema_release(&pagedep_in_progress);
938         *pagedeppp = pagedep;
939         return (0);
940 }
941
942 /*
943  * Structures and routines associated with inodedep caching.
944  */
945 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
946 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
947 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
948 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
949       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
950 static struct sema inodedep_in_progress;
951
952 /*
953  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
954  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
955  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
956  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
957  */
958 static int
959 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
960         struct fs *fs;
961         ino_t inum;
962         int flags;
963         struct inodedep **inodedeppp;
964 {
965         struct inodedep *inodedep;
966         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
967         int firsttry;
968
969 #ifdef DEBUG
970         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
971                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
972 #endif
973         firsttry = 1;
974         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
975 top:
976         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
977                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
978                         break;
979         if (inodedep) {
980                 *inodedeppp = inodedep;
981                 return (1);
982         }
983         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
984                 *inodedeppp = NULL;
985                 return (0);
986         }
987         /*
988          * If we are over our limit, try to improve the situation.
989          */
990         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry && 
991             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
992             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
993                 firsttry = 0;
994                 goto top;
995         }
996         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
997                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
998                 goto top;
999         }
1000         num_inodedep += 1;
1001         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1002                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1003         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1004         inodedep->id_fs = fs;
1005         inodedep->id_ino = inum;
1006         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1007         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1008         inodedep->id_savedino = NULL;
1009         inodedep->id_savedsize = -1;
1010         inodedep->id_buf = NULL;
1011         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1013         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1014         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1015         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1016         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1017         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1018         sema_release(&inodedep_in_progress);
1019         *inodedeppp = inodedep;
1020         return (0);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Structures and routines associated with newblk caching.
1025  */
1026 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1027 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1028 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1029         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1030 static struct sema newblk_in_progress;
1031
1032 /*
1033  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1034  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1035  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1036  */
1037 static int
1038 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1039         struct fs *fs;
1040         ufs_daddr_t newblkno;
1041         int flags;
1042         struct newblk **newblkpp;
1043 {
1044         struct newblk *newblk;
1045         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1046
1047         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1048 top:
1049         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1050                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1051                         break;
1052         if (newblk) {
1053                 *newblkpp = newblk;
1054                 return (1);
1055         }
1056         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1057                 *newblkpp = NULL;
1058                 return (0);
1059         }
1060         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1061                 goto top;
1062         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1063                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1064         newblk->nb_state = 0;
1065         newblk->nb_fs = fs;
1066         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1067         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1068         sema_release(&newblk_in_progress);
1069         *newblkpp = newblk;
1070         return (0);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Executed during filesystem system initialization before
1075  * mounting any filesystems.
1076  */
1077 void 
1078 softdep_initialize()
1079 {
1080         callout_init(&handle);
1081         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1082
1083         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1084         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1085         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1086                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1087         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1088             &pagedep_hash);
1089         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1090         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1091         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1092         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1093         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1098  * filesystem wishes to use it.
1099  */
1100 int
1101 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1102         struct vnode *devvp;
1103         struct mount *mp;
1104         struct fs *fs;
1105 {
1106         struct csum cstotal;
1107         struct cg *cgp;
1108         struct buf *bp;
1109         int error, cyl;
1110
1111         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1112         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1113         /*
1114          * When doing soft updates, the counters in the
1115          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1116          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1117          */
1118         if (fs->fs_clean != 0)
1119                 return (0);
1120         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1121         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1122                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1123                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1124                         brelse(bp);
1125                         return (error);
1126                 }
1127                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1128                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1129                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1130                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1131                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1132                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1133                 brelse(bp);
1134         }
1135 #ifdef DEBUG
1136         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1137                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1138 #endif
1139         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1140         return (0);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1145  * 
1146  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1147  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1148  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1149  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1150  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1151  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1152  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1153  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1154  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1155  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1156  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1157  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1158  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1159  * allocation.
1160  * 
1161  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1162  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1163  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1164  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1165  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1166  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1167  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1168  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1169  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1170  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1171  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1172  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1173  */
1174
1175 /*
1176  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1177  */
1178 void
1179 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1180         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1181         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1182         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1183 {
1184         struct inodedep *inodedep;
1185         struct bmsafemap *bmsafemap;
1186
1187         /*
1188          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1189          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1190          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1191          * the cylinder group map from which it was allocated.
1192          */
1193         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1194         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1195                 FREE_LOCK(&lk);
1196                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1197         }
1198         inodedep->id_buf = bp;
1199         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1200         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1201         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1202         FREE_LOCK(&lk);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Called just after updating the cylinder group block to
1207  * allocate block or fragment.
1208  */
1209 void
1210 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1211         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1212         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1213         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1214 {
1215         struct newblk *newblk;
1216         struct bmsafemap *bmsafemap;
1217
1218         /*
1219          * Create a dependency for the newly allocated block.
1220          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1221          * the cylinder group map from which it was allocated.
1222          */
1223         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1224                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1225         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1226         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1227         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1228         FREE_LOCK(&lk);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1233  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1234  * this routine is called and this routine must be called with
1235  * splbio interrupts blocked.
1236  */
1237 static struct bmsafemap *
1238 bmsafemap_lookup(bp)
1239         struct buf *bp;
1240 {
1241         struct bmsafemap *bmsafemap;
1242         struct worklist *wk;
1243
1244 #ifdef DEBUG
1245         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1246                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1247 #endif
1248         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1249                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1250                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1251         FREE_LOCK(&lk);
1252         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1253                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1254         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1255         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1256         bmsafemap->sm_buf = bp;
1257         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1259         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1260         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1261         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1262         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1263         return (bmsafemap);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Direct block allocation dependencies.
1268  * 
1269  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1270  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1271  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1272  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1273  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1274  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1275  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1276  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1277  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1278  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1279  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1280  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1281  * procedures described later.
1282  * 
1283  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1284  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1285  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1286  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1287  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1288  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1289  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1290  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1291  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1292  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1293  * unreferenced fragments.
1294  */ 
1295 void 
1296 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1297         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1298         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1299         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1300         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1301         long newsize;           /* size of new block */
1302         long oldsize;           /* size of new block */
1303         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1304 {
1305         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1306         struct allocdirectlst *adphead;
1307         struct bmsafemap *bmsafemap;
1308         struct inodedep *inodedep;
1309         struct pagedep *pagedep;
1310         struct newblk *newblk;
1311
1312         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1313                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1314         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1315         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1316         adp->ad_lbn = lbn;
1317         adp->ad_newblkno = newblkno;
1318         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1319         adp->ad_newsize = newsize;
1320         adp->ad_oldsize = oldsize;
1321         adp->ad_state = ATTACHED;
1322         if (newblkno == oldblkno)
1323                 adp->ad_freefrag = NULL;
1324         else
1325                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1326
1327         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1328                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1329
1330         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1331         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1332         adp->ad_inodedep = inodedep;
1333
1334         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1335                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1336                 adp->ad_buf = NULL;
1337         } else {
1338                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1339                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1340                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1341                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1342         }
1343         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1344         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1345
1346         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1347         if (lbn >= NDADDR) {
1348                 /* allocating an indirect block */
1349                 if (oldblkno != 0) {
1350                         FREE_LOCK(&lk);
1351                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1352                 }
1353         } else {
1354                 /*
1355                  * Allocating a direct block.
1356                  *
1357                  * If we are allocating a directory block, then we must
1358                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1359                  * deletions.
1360                  */
1361                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1362                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1363                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1364         }
1365         /*
1366          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1367          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1368          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1369          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1370          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1371          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1372          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1373          * special case by checking against the last allocdirect in the
1374          * list before laboriously traversing the list looking for the
1375          * insertion point.
1376          */
1377         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1378         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1379         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1380                 /* insert at end of list */
1381                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1382                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1383                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1384                 FREE_LOCK(&lk);
1385                 return;
1386         }
1387         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1388                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1389                         break;
1390         }
1391         if (oldadp == NULL) {
1392                 FREE_LOCK(&lk);
1393                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1394         }
1395         /* insert in middle of list */
1396         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1397         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1398                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1399         FREE_LOCK(&lk);
1400 }
1401
1402 /*
1403  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1404  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1405  */
1406 static void
1407 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1408         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1409         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1410         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1411 {
1412         struct freefrag *freefrag;
1413
1414 #ifdef DEBUG
1415         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1416                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1417 #endif
1418         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1419             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1420             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1421                 FREE_LOCK(&lk);
1422                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1423                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1424                     NDADDR);
1425         }
1426         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1427         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1428         /*
1429          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1430          * previously had a block allocated, then the new dependency
1431          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1432          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1433          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1434          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1435          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1436          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1437          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1438          * arises when the new block is an extension of the old block.
1439          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1440          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1441          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1442          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1443          */
1444         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1445                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1446                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1447                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1448         }
1449         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1450 }
1451                 
1452 /*
1453  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1454  */
1455 static struct freefrag *
1456 newfreefrag(ip, blkno, size)
1457         struct inode *ip;
1458         ufs_daddr_t blkno;
1459         long size;
1460 {
1461         struct freefrag *freefrag;
1462         struct fs *fs;
1463
1464         if (blkno == 0)
1465                 return (NULL);
1466         fs = ip->i_fs;
1467         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1468                 panic("newfreefrag: frag size");
1469         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1470                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1471         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1472         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1473         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1474         freefrag->ff_fs = fs;
1475         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1476         freefrag->ff_blkno = blkno;
1477         freefrag->ff_fragsize = size;
1478         return (freefrag);
1479 }
1480
1481 /*
1482  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1483  * file block allocation.
1484  */
1485 static void 
1486 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1487         struct freefrag *freefrag;
1488 {
1489         struct inode tip;
1490
1491         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1492         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1493         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1494         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1495         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1496         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1497         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Indirect block allocation dependencies.
1502  * 
1503  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1504  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1505  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1506  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1507  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1508  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1509  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1510  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1511  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1512  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1513  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1514  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1515  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1516  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1517  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1518  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1519  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1520  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1521  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1522  * pages and file metadata blocks.
1523  */
1524
1525 /*
1526  * Allocate a new allocindir structure.
1527  */
1528 static struct allocindir *
1529 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1530         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1531         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1532         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1533         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1534 {
1535         struct allocindir *aip;
1536
1537         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1538                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1539         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1540         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1541         aip->ai_state = ATTACHED;
1542         aip->ai_offset = ptrno;
1543         aip->ai_newblkno = newblkno;
1544         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1545         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1546         return (aip);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Called just before setting an indirect block pointer
1551  * to a newly allocated file page.
1552  */
1553 void
1554 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1555         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1556         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1557         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1558         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1559         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1560         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1561         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1562 {
1563         struct allocindir *aip;
1564         struct pagedep *pagedep;
1565
1566         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1567         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1568         /*
1569          * If we are allocating a directory page, then we must
1570          * allocate an associated pagedep to track additions and
1571          * deletions.
1572          */
1573         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1574             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1575                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1576         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1577         FREE_LOCK(&lk);
1578         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1583  * newly allocated indirect block.
1584  */
1585 void
1586 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1587         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1588         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1589         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1590         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1591         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1592 {
1593         struct allocindir *aip;
1594
1595         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1596         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1597         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1598         FREE_LOCK(&lk);
1599         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1604  * by one of the two routines above.
1605  */
1606 static void 
1607 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1608         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1609         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1610         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1611 {
1612         struct worklist *wk;
1613         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1614         struct bmsafemap *bmsafemap;
1615         struct allocindir *oldaip;
1616         struct freefrag *freefrag;
1617         struct newblk *newblk;
1618
1619         if (bp->b_lblkno >= 0)
1620                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1621         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1622                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1623                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1624                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1625                                 continue;
1626                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1627                         break;
1628                 }
1629                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1630                         indirdep = newindirdep;
1631                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1632                         newindirdep = NULL;
1633                 }
1634                 FREE_LOCK(&lk);
1635                 if (indirdep) {
1636                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1637                             &newblk) == 0)
1638                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1639                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1640                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1641                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1642                                 aip->ai_buf = NULL;
1643                         } else {
1644                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1645                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1646                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1647                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1648                                     aip, ai_deps);
1649                         }
1650                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1651                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1652                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1653                         /*
1654                          * Check to see if there is an existing dependency
1655                          * for this block. If there is, merge the old
1656                          * dependency into the new one.
1657                          */
1658                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1659                                 oldaip = NULL;
1660                         else
1661
1662                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1663                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1664                                                 break;
1665                         if (oldaip != NULL) {
1666                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1667                                         FREE_LOCK(&lk);
1668                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1669                                 }
1670                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1671                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1672                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1673                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1674                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1675                         }
1676                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1677                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1678                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1679                         FREE_LOCK(&lk);
1680                 }
1681                 if (newindirdep) {
1682                         /*
1683                          * Avoid any possibility of data corruption by 
1684                          * ensuring that our old version is thrown away.
1685                          */
1686                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1687                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1688                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1689                 }
1690                 if (indirdep)
1691                         break;
1692                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1693                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1694                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1695                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1696                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1697                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1698                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1699                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1700                                 NULL, NULL);
1701                 }
1702                 newindirdep->ir_savebp =
1703                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1704                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1705                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1706         }
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Block de-allocation dependencies.
1711  * 
1712  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1713  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1714  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1715  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1716  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1717  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1718  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1719  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1720  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1721  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1722  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1723  * write approach.
1724  *
1725  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1726  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1727  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1728  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1729  * used to transfer a part of this information to the procedure
1730  * that eventually de-allocates the blocks.
1731  *
1732  * This routine should be called from the routine that shortens
1733  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1734  * are modified. It will save the block pointer information for
1735  * later release and zero the inode so that the calling routine
1736  * can release it.
1737  */
1738 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1739         struct fs *fs;
1740         struct inode *ip;
1741 };
1742
1743 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1744
1745 void
1746 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1747         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1748         off_t length;           /* The new length for the file */
1749 {
1750         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1751         struct freeblks *freeblks;
1752         struct inodedep *inodedep;
1753         struct allocdirect *adp;
1754         struct vnode *vp;
1755         struct buf *bp;
1756         struct fs *fs;
1757         int i, error, delay;
1758         int count;
1759
1760         fs = ip->i_fs;
1761         if (length != 0)
1762                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1763         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1764                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1765         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1766         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1767         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1768         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1769         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1770         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1771         freeblks->fb_fs = fs;
1772         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1773         freeblks->fb_newsize = length;
1774         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1775         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1776                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1777                 ip->i_db[i] = 0;
1778         }
1779         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1780                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1781                 ip->i_ib[i] = 0;
1782         }
1783         ip->i_blocks = 0;
1784         ip->i_size = 0;
1785         /*
1786          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1787          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1788          * the buffer can be safely released.
1789          */
1790         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1791             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1792             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1793                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1794         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1795             ip->i_din;
1796         /*
1797          * Find and eliminate any inode dependencies.
1798          */
1799         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1800         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1801         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1802                 FREE_LOCK(&lk);
1803                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1804         }
1805         /*
1806          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1807          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1808          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1809          * has never been written to disk, so we can process the
1810          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1811          */
1812         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1813         if (delay)
1814                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1815         /*
1816          * Because the file length has been truncated to zero, any
1817          * pending block allocation dependency structures associated
1818          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1819          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1820          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1821          */
1822         merge_inode_lists(inodedep);
1823         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1824                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1825         FREE_LOCK(&lk);
1826         bdwrite(bp);
1827         /*
1828          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1829          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1830          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1831          * any dependencies.
1832          */
1833         vp = ITOV(ip);
1834         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1835         drain_output(vp, 1);
1836
1837         info.fs = fs;
1838         info.ip = ip;
1839         do {
1840                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
1841                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1842         } while (count > 0);
1843         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1844                 (void)free_inodedep(inodedep);
1845
1846         if (delay) {
1847                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1848                 /*
1849                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1850                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1851                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1852                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1853                  * the request here than in the !delay case.
1854                  */
1855                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1856                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1857         }
1858
1859         FREE_LOCK(&lk);
1860         /*
1861          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1862          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1863          * the dependencies.
1864          */
1865         if (!delay)
1866                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1867 }
1868
1869 static int
1870 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1871 {
1872         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1873         struct inodedep *inodedep;
1874
1875         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0)
1876                 return(-1);
1877         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1878         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1879         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1880         FREE_LOCK(&lk);
1881         brelse(bp);
1882         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1883         return(1);
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1888  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1889  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1890  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1891  * associated with related dependencies do not occur.
1892  */
1893 static void
1894 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1895         struct buf *bp;
1896         struct inodedep *inodedep;
1897 {
1898         struct worklist *wk;
1899         struct indirdep *indirdep;
1900         struct allocindir *aip;
1901         struct pagedep *pagedep;
1902         struct dirrem *dirrem;
1903         struct diradd *dap;
1904         int i;
1905
1906         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1907                 switch (wk->wk_type) {
1908
1909                 case D_INDIRDEP:
1910                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1911                         /*
1912                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1913                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1914                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1915                          * cache until they are freed. Note that they will
1916                          * only be able to be found by their physical address
1917                          * since the inode mapping the logical address will
1918                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1919                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1920                          * the physical address so it could be used for this
1921                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1922                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1923                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1924                          */
1925                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1926                                 FREE_LOCK(&lk);
1927                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1928                         }
1929                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1930                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1931                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1932                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1933                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1934                                 FREE_LOCK(&lk);
1935                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1936                         }
1937                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1938                             bp->b_bcount);
1939                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1940                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1941                         continue;
1942
1943                 case D_PAGEDEP:
1944                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1945                         /*
1946                          * None of the directory additions will ever be
1947                          * visible, so they can simply be tossed.
1948                          */
1949                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1950                                 while ((dap =
1951                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1952                                         free_diradd(dap);
1953                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1954                                 free_diradd(dap);
1955                         /*
1956                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1957                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1958                          * If the inode has already been written, then they 
1959                          * can be dumped directly onto the work list.
1960                          */
1961                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1962                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1963                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1964                                 if (inodedep == NULL ||
1965                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1966                                      ALLCOMPLETE)
1967                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1968                                 else
1969                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1970                                             &dirrem->dm_list);
1971                         }
1972                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1973                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1974                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1975                         continue;
1976
1977                 case D_ALLOCINDIR:
1978                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1979                         continue;
1980
1981                 case D_ALLOCDIRECT:
1982                 case D_INODEDEP:
1983                         FREE_LOCK(&lk);
1984                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1985                             TYPENAME(wk->wk_type));
1986                         /* NOTREACHED */
1987
1988                 default:
1989                         FREE_LOCK(&lk);
1990                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1991                             TYPENAME(wk->wk_type));
1992                         /* NOTREACHED */
1993                 }
1994         }
1995 }
1996
1997 /*
1998  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
1999  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2000  */
2001 static void
2002 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
2003         struct allocdirectlst *adphead;
2004         struct allocdirect *adp;
2005         int delay;
2006 {
2007
2008 #ifdef DEBUG
2009         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2010                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2011 #endif
2012         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2013                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2014         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2015         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2016                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2017         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2018                 if (delay)
2019                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2020                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2021                 else
2022                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2023         }
2024         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2029  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2030  */
2031 void
2032 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
2033                 struct vnode *pvp;
2034                 ino_t ino;
2035                 int mode;
2036 {
2037         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2038         struct inodedep *inodedep;
2039         struct freefile *freefile;
2040
2041         /*
2042          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2043          */
2044         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2045                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2046         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2047         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2048         freefile->fx_mode = mode;
2049         freefile->fx_oldinum = ino;
2050         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2051         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2052
2053         /*
2054          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2055          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2056          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2057          * case we can free the file immediately.
2058          */
2059         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2060         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2061             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2062                 FREE_LOCK(&lk);
2063                 handle_workitem_freefile(freefile);
2064                 return;
2065         }
2066         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2067         FREE_LOCK(&lk);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2072  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2073  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2074  *
2075  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2076  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2077  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2078  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2079  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2080  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2081  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2082  * lived files, this change will usually result in removing all the
2083  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2084  */
2085 static int
2086 check_inode_unwritten(inodedep)
2087         struct inodedep *inodedep;
2088 {
2089
2090         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2091             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2092             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2093             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2094             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2095             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2096             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2097                 return (0);
2098         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2099         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2100         inodedep->id_buf = NULL;
2101         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2102                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2103         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2104                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2105                 inodedep->id_savedino = NULL;
2106         }
2107         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2108                 FREE_LOCK(&lk);
2109                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2110         }
2111         return (1);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2116  */
2117 static int
2118 free_inodedep(inodedep)
2119         struct inodedep *inodedep;
2120 {
2121
2122         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2123             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2124             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2125             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2126             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2127             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2128             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2129             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2130                 return (0);
2131         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2132         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2133         num_inodedep -= 1;
2134         return (1);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2139  * The workitem is added to the pending list after the updated
2140  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2141  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2142  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2143  * performed in this function.
2144  */
2145 static void
2146 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2147         struct freeblks *freeblks;
2148 {
2149         struct inode tip;
2150         ufs_daddr_t bn;
2151         struct fs *fs;
2152         int i, level, bsize;
2153         long nblocks, blocksreleased = 0;
2154         int error, allerror = 0;
2155         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2156
2157         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2158         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2159         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2160         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2161         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2162         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2163         fs = freeblks->fb_fs;
2164         tmpval = 1;
2165         baselbns[0] = NDADDR;
2166         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2167                 tmpval *= NINDIR(fs);
2168                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2169         }
2170         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2171         blocksreleased = 0;
2172         /*
2173          * Indirect blocks first.
2174          */
2175         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2176                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2177                         continue;
2178                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2179                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2180                         allerror = error;
2181                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2182                 blocksreleased += nblocks;
2183         }
2184         /*
2185          * All direct blocks or frags.
2186          */
2187         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2188                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2189                         continue;
2190                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2191                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2192                 blocksreleased += btodb(bsize);
2193         }
2194
2195 #ifdef DIAGNOSTIC
2196         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2197                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2198         if (allerror)
2199                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2200 #endif /* DIAGNOSTIC */
2201         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2206  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2207  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2208  * blocks.
2209  */
2210 static int
2211 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2212         struct inode *ip;
2213         ufs_daddr_t dbn;
2214         int level;
2215         ufs_lbn_t lbn;
2216         long *countp;
2217 {
2218         struct buf *bp;
2219         ufs_daddr_t *bap;
2220         ufs_daddr_t nb;
2221         struct fs *fs;
2222         struct worklist *wk;
2223         struct indirdep *indirdep;
2224         int i, lbnadd, nblocks;
2225         int error, allerror = 0;
2226
2227         fs = ip->i_fs;
2228         lbnadd = 1;
2229         for (i = level; i > 0; i--)
2230                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2231         /*
2232          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2233          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2234          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2235          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2236          * have to use the on-disk address and the block device for the
2237          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2238          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2239          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2240          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2241          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2242          */
2243         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2244         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2245             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2246                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2247                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2248                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2249                         FREE_LOCK(&lk);
2250                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2251                 }
2252                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2253                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2254                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2255                         FREE_LOCK(&lk);
2256                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2257                 }
2258                 FREE_LOCK(&lk);
2259         } else {
2260                 FREE_LOCK(&lk);
2261                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2262                 if (error)
2263                         return (error);
2264         }
2265         /*
2266          * Recursively free indirect blocks.
2267          */
2268         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2269         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2270         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2271                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2272                         continue;
2273                 if (level != 0) {
2274                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2275                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2276                                 allerror = error;
2277                 }
2278                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2279                 *countp += nblocks;
2280         }
2281         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2282         brelse(bp);
2283         return (allerror);
2284 }
2285
2286 /*
2287  * Free an allocindir.
2288  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2289  */
2290 static void
2291 free_allocindir(aip, inodedep)
2292         struct allocindir *aip;
2293         struct inodedep *inodedep;
2294 {
2295         struct freefrag *freefrag;
2296
2297 #ifdef DEBUG
2298         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2299                 panic("free_allocindir: lock not held");
2300 #endif
2301         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2302                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2303         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2304                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2305         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2306         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2307                 if (inodedep == NULL)
2308                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2309                 else
2310                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2311                             &freefrag->ff_list);
2312         }
2313         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Directory entry addition dependencies.
2318  * 
2319  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2320  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2321  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2322  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2323  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2324  * simply of the inode number.
2325  * 
2326  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2327  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2328  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2329  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2330  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2331  * the new offsets.
2332  */
2333
2334 /*
2335  * This routine is called after the in-memory inode's link
2336  * count has been incremented, but before the directory entry's
2337  * pointer to the inode has been set.
2338  */
2339 void 
2340 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2341         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2342         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2343         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2344         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2345         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2346 {
2347         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2348         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2349         struct fs *fs;
2350         struct diradd *dap;
2351         struct pagedep *pagedep;
2352         struct inodedep *inodedep;
2353         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2354
2355         /*
2356          * Whiteouts have no dependencies.
2357          */
2358         if (newinum == WINO) {
2359                 if (newdirbp != NULL)
2360                         bdwrite(newdirbp);
2361                 return;
2362         }
2363
2364         fs = dp->i_fs;
2365         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2366         offset = blkoff(fs, diroffset);
2367         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2368             M_SOFTDEP_FLAGS);
2369         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2370         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2371         dap->da_offset = offset;
2372         dap->da_newinum = newinum;
2373         dap->da_state = ATTACHED;
2374         if (newdirbp == NULL) {
2375                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2376                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2377         } else {
2378                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2379                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2380                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2381                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2382                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2383                 mkdir1->md_diradd = dap;
2384                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2385                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2386                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2387                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2388                 mkdir2->md_diradd = dap;
2389                 /*
2390                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2391                  */
2392                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2393                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2394                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2395                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2396                 FREE_LOCK(&lk);
2397                 bdwrite(newdirbp);
2398                 /*
2399                  * Dependency on link count increase for parent directory
2400                  */
2401                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2402                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2403                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2404                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2405                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2406                 } else {
2407                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2408                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2409                 }
2410         }
2411         /*
2412          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2413          */
2414         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2415                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2416         dap->da_pagedep = pagedep;
2417         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2418             da_pdlist);
2419         /*
2420          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2421          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2422          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2423          */
2424         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2425         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2426                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2427         else
2428                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2429         FREE_LOCK(&lk);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * This procedure is called to change the offset of a directory
2434  * entry when compacting a directory block which must be owned
2435  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2436  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2437  * occur while the move is in progress.
2438  */
2439 void 
2440 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2441         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2442         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2443         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2444         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2445         int entrysize;          /* size of directory entry */
2446 {
2447         int offset, oldoffset, newoffset;
2448         struct pagedep *pagedep;
2449         struct diradd *dap;
2450         ufs_lbn_t lbn;
2451
2452         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2453         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2454         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2455         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2456                 goto done;
2457         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2458         newoffset = offset + (newloc - base);
2459
2460         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2461                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2462                         continue;
2463                 dap->da_offset = newoffset;
2464                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2465                         break;
2466                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2467                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2468                     dap, da_pdlist);
2469                 break;
2470         }
2471         if (dap == NULL) {
2472
2473                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2474                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2475                                 dap->da_offset = newoffset;
2476                                 break;
2477                         }
2478                 }
2479         }
2480 done:
2481         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2482         FREE_LOCK(&lk);
2483 }
2484
2485 /*
2486  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2487  * with splbio interrupts blocked.
2488  */
2489 static void
2490 free_diradd(dap)
2491         struct diradd *dap;
2492 {
2493         struct dirrem *dirrem;
2494         struct pagedep *pagedep;
2495         struct inodedep *inodedep;
2496         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2497
2498 #ifdef DEBUG
2499         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2500                 panic("free_diradd: lock not held");
2501 #endif
2502         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2503         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2504         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2505                 pagedep = dap->da_pagedep;
2506         } else {
2507                 dirrem = dap->da_previous;
2508                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2509                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2510                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2511         }
2512         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2513             0, &inodedep) != 0)
2514                 (void) free_inodedep(inodedep);
2515         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2516                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2517                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2518                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2519                                 continue;
2520                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2521                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2522                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2523                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2524                 }
2525                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2526                         FREE_LOCK(&lk);
2527                         panic("free_diradd: unfound ref");
2528                 }
2529         }
2530         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Directory entry removal dependencies.
2535  * 
2536  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2537  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2538  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2539  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2540  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2541  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2542  */
2543
2544 /*
2545  * This routine should be called immediately after removing
2546  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2547  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2548  * code will do this task when it is safe.
2549  */
2550 void 
2551 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2552         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2553         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2554         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2555         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2556 {
2557         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2558
2559         /*
2560          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2561          */
2562         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2563
2564         /*
2565          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2566          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2567          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2568          * set then we have deleted an entry that never made it to
2569          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2570          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2571          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2572          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2573          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2574          */
2575         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2576                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2577                     dm_next);
2578                 FREE_LOCK(&lk);
2579         } else {
2580                 if (prevdirrem != NULL)
2581                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2582                             prevdirrem, dm_next);
2583                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2584                 FREE_LOCK(&lk);
2585                 handle_workitem_remove(dirrem);
2586         }
2587 }
2588
2589 /*
2590  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2591  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2592  */
2593 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2594 static struct dirrem *
2595 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2596         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2597         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2598         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2599         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2600         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2601 {
2602         int offset;
2603         ufs_lbn_t lbn;
2604         struct diradd *dap;
2605         struct dirrem *dirrem;
2606         struct pagedep *pagedep;
2607
2608         /*
2609          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2610          */
2611         if (ip == NULL)
2612                 panic("newdirrem: whiteout");
2613         /*
2614          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2615          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2616          * the number of freefile and freeblks structures.
2617          */
2618         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2619                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2620         num_dirrem += 1;
2621         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2622                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2623         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2624         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2625         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2626         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2627         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2628         *prevdirremp = NULL;
2629
2630         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2631         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2632         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2633         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2634                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2635         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2636         /*
2637          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2638          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2639          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2640          * list and the pd_pendinghd list.
2641          */
2642
2643         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2644                 if (dap->da_offset == offset)
2645                         break;
2646         if (dap == NULL) {
2647
2648                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2649                         if (dap->da_offset == offset)
2650                                 break;
2651                 if (dap == NULL)
2652                         return (dirrem);
2653         }
2654         /*
2655          * Must be ATTACHED at this point.
2656          */
2657         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2658                 FREE_LOCK(&lk);
2659                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2660         }
2661         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2662                 FREE_LOCK(&lk);
2663                 panic("newdirrem: inum %d should be %d",
2664                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2665         }
2666         /*
2667          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2668          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2669          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2670          */
2671         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2672                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2673                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2674                 dap->da_pagedep = pagedep;
2675         }
2676         /*
2677          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2678          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2679          */
2680         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2681         free_diradd(dap);
2682         return (dirrem);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * Directory entry change dependencies.
2687  * 
2688  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2689  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2690  * are identical to the description of adding a new entry above except
2691  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2692  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2693  * in the removal routine above.
2694  */
2695
2696 /*
2697  * This routine should be called immediately after changing
2698  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2699  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2700  * code will perform this task when it is safe.
2701  */
2702 void 
2703 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2704         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2705         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2706         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2707         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2708         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2709 {
2710         int offset;
2711         struct diradd *dap = NULL;
2712         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2713         struct pagedep *pagedep;
2714         struct inodedep *inodedep;
2715
2716         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2717
2718         /*
2719          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2720          */
2721         if (newinum != WINO) {
2722                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2723                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2724                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2725                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2726                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2727                 dap->da_offset = offset;
2728                 dap->da_newinum = newinum;
2729         }
2730
2731         /*
2732          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2733          */
2734         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2735         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2736         /*
2737          * The possible values for isrmdir:
2738          *      0 - non-directory file rename
2739          *      1 - directory rename within same directory
2740          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2741          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2742          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2743          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2744          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2745          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the 
2746          * followup dirrem.
2747          */
2748         if (isrmdir > 1)
2749                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2750
2751         /*
2752          * Whiteouts have no additional dependencies,
2753          * so just put the dirrem on the correct list.
2754          */
2755         if (newinum == WINO) {
2756                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2757                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2758                             dm_next);
2759                 } else {
2760                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2761                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2762                 }
2763                 FREE_LOCK(&lk);
2764                 return;
2765         }
2766
2767         /*
2768          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2769          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2770          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2771          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2772          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2773          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2774          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2775          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2776          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2777          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2778          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2779          */
2780         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2781                 dap->da_previous = dirrem;
2782         } else {
2783                 if (prevdirrem != NULL) {
2784                         dap->da_previous = prevdirrem;
2785                 } else {
2786                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2787                         dap->da_pagedep = pagedep;
2788                 }
2789                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2790                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2791         }
2792         /*
2793          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2794          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2795          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2796          */
2797         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2798             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2799                 dap->da_state |= COMPLETE;
2800                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2801                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2802         } else {
2803                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2804                     dap, da_pdlist);
2805                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2806         }
2807         FREE_LOCK(&lk);
2808 }
2809
2810 /*
2811  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2812  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2813  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2814  * inode has been written.
2815  */
2816 void
2817 softdep_change_linkcnt(ip)
2818         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2819 {
2820         struct inodedep *inodedep;
2821
2822         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2823         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2824         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2825                 FREE_LOCK(&lk);
2826                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2827         }
2828         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2829         FREE_LOCK(&lk);
2830 }
2831
2832 /*
2833  * This workitem decrements the inode's link count.
2834  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2835  */
2836 static void 
2837 handle_workitem_remove(dirrem)
2838         struct dirrem *dirrem;
2839 {
2840         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2841         struct inodedep *inodedep;
2842         struct vnode *vp;
2843         struct inode *ip;
2844         ino_t oldinum;
2845         int error;
2846
2847         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2848                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2849                 return;
2850         }
2851         ip = VTOI(vp);
2852         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2853         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2854                 FREE_LOCK(&lk);
2855                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2856         }
2857         /*
2858          * Normal file deletion.
2859          */
2860         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2861                 ip->i_nlink--;
2862                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2863                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2864                         FREE_LOCK(&lk);
2865                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2866                 }
2867                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2868                 FREE_LOCK(&lk);
2869                 vput(vp);
2870                 num_dirrem -= 1;
2871                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2872                 return;
2873         }
2874         /*
2875          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2876          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2877          * Next truncate the directory to length zero. When the
2878          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2879          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2880          */
2881         ip->i_nlink -= 2;
2882         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2883         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2884                 FREE_LOCK(&lk);
2885                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2886         }
2887         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2888         FREE_LOCK(&lk);
2889         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2890                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2891         /*
2892          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2893          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2894          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2895          */
2896         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2897                 vput(vp);
2898                 num_dirrem -= 1;
2899                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2900                 return;
2901         }
2902         /*
2903          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2904          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2905          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2906          * case we can remove the file immediately.
2907          */
2908         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2909         dirrem->dm_state = 0;
2910         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2911         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2912         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2913             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2914                 FREE_LOCK(&lk);
2915                 vput(vp);
2916                 handle_workitem_remove(dirrem);
2917                 return;
2918         }
2919         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2920         FREE_LOCK(&lk);
2921         vput(vp);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Inode de-allocation dependencies.
2926  * 
2927  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2928  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2929  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2930  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2931  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2932  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2933  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2934  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2935  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2936  * following procedure.
2937  */
2938 static void 
2939 handle_workitem_freefile(freefile)
2940         struct freefile *freefile;
2941 {
2942         struct vnode vp;
2943         struct inode tip;
2944         struct inodedep *idp;
2945         int error;
2946
2947 #ifdef DEBUG
2948         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2949         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2950         FREE_LOCK(&lk);
2951         if (error)
2952                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2953 #endif
2954         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2955         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2956         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2957         vp.v_data = &tip;
2958         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2959                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2960         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2961 }
2962
2963 /*
2964  * Disk writes.
2965  * 
2966  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2967  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2968  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2969  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2970  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2971  * up-to-date.
2972  *
2973  * In-core inode structure reclamation.
2974  * 
2975  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
2976  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
2977  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
2978  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
2979  * any increase in contention.
2980  *
2981  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
2982  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
2983  * while we are manipulating its associated dependencies.
2984  */
2985 static void 
2986 softdep_disk_io_initiation(bp)
2987         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
2988 {
2989         struct worklist *wk, *nextwk;
2990         struct indirdep *indirdep;
2991
2992         /*
2993          * We only care about write operations. There should never
2994          * be dependencies for reads.
2995          */
2996         if (bp->b_flags & B_READ)
2997                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
2998         /*
2999          * Do any necessary pre-I/O processing.
3000          */
3001         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = nextwk) {
3002                 nextwk = LIST_NEXT(wk, wk_list);
3003                 switch (wk->wk_type) {
3004
3005                 case D_PAGEDEP:
3006                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3007                         continue;
3008
3009                 case D_INODEDEP:
3010                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3011                         continue;
3012
3013                 case D_INDIRDEP:
3014                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3015                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3016                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3017                         /*
3018                          * If there are no remaining dependencies, this
3019                          * will be writing the real pointers, so the
3020                          * dependency can be freed.
3021                          */
3022                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3023                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3024                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3025                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3026                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3027                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3028                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3029                                 continue;
3030                         }
3031                         /*
3032                          * Replace up-to-date version with safe version.
3033                          */
3034                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3035                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3036                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3037                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3038                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3039                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3040                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3041                             bp->b_bcount);
3042                         FREE_LOCK(&lk);
3043                         continue;
3044
3045                 case D_MKDIR:
3046                 case D_BMSAFEMAP:
3047                 case D_ALLOCDIRECT:
3048                 case D_ALLOCINDIR:
3049                         continue;
3050
3051                 default:
3052                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3053                             TYPENAME(wk->wk_type));
3054                         /* NOTREACHED */
3055                 }
3056         }
3057 }
3058
3059 /*
3060  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3061  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3062  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3063  * manipulating its associated dependencies.
3064  */
3065 static void
3066 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3067         struct pagedep *pagedep;
3068         struct buf *bp;
3069 {
3070         struct diradd *dap;
3071         struct direct *ep;
3072         int i;
3073
3074         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3075                 /*
3076                  * This can only happen if there is a driver that does not
3077                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3078                  * to strategy for the incomplete buffers.
3079                  */
3080                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3081                 return;
3082         }
3083         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3084         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3085         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3086                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3087                         ep = (struct direct *)
3088                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3089                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3090                                 FREE_LOCK(&lk);
3091                                 panic("%s: dir inum %d != new %d",
3092                                     "initiate_write_filepage",
3093                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3094                         }
3095                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3096                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3097                         else
3098                                 ep->d_ino = 0;
3099                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3100                         dap->da_state |= UNDONE;
3101                 }
3102         }
3103         FREE_LOCK(&lk);
3104 }
3105
3106 /*
3107  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3108  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3109  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3110  * are manipulating its associated dependencies.
3111  */
3112 static void 
3113 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3114         struct inodedep *inodedep;
3115         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3116 {
3117         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3118         struct dinode *dp;
3119         struct fs *fs;
3120         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3121         int i, deplist;
3122
3123         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3124                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3125         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3126         fs = inodedep->id_fs;
3127         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3128             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3129         /*
3130          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3131          * inode cannot be written to disk.
3132          */
3133         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3134                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3135                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3136                 MALLOC(inodedep->id_savedino, struct dinode *,
3137                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3138                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3139                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3140                 return;
3141         }
3142         /*
3143          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3144          */
3145         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3146         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3147                 return;
3148         /*
3149          * Set the dependencies to busy.
3150          */
3151         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3152         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3153              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3154 #ifdef DIAGNOSTIC
3155                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3156                         FREE_LOCK(&lk);
3157                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3158                 }
3159                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3160                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3161                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3162                         FREE_LOCK(&lk);
3163                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3164                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3165                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3166                 }
3167                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3168                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3169                         FREE_LOCK(&lk);
3170                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3171                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3172                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3173                 }
3174                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3175                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3176                         FREE_LOCK(&lk);
3177                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3178                             adp->ad_state);
3179                 }
3180 #endif /* DIAGNOSTIC */
3181                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3182                 adp->ad_state |= UNDONE;
3183         }
3184         /*
3185          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3186          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3187          * might have fragments that were not the last block in the file
3188          * which would corrupt the filesystem.
3189          */
3190         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3191              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3192                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3193                         break;
3194                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3195                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3196                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3197                         continue;
3198                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3199                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3200 #ifdef DIAGNOSTIC
3201                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3202                                 FREE_LOCK(&lk);
3203                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3204                         }
3205 #endif /* DIAGNOSTIC */
3206                         dp->di_db[i] = 0;
3207                 }
3208                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3209 #ifdef DIAGNOSTIC
3210                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3211                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3212                                 FREE_LOCK(&lk);
3213                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3214                         }
3215 #endif /* DIAGNOSTIC */
3216                         dp->di_ib[i] = 0;
3217                 }
3218                 FREE_LOCK(&lk);
3219                 return;
3220         }
3221         /*
3222          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3223          * roll back the size to the last currently allocated block.
3224          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3225          * we already checked for fragments in the loop above.
3226          */
3227         if (lastadp != NULL &&
3228             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3229                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3230                         if (dp->di_db[i] != 0)
3231                                 break;
3232                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3233         }
3234         /*
3235          * The only dependencies are for indirect blocks.
3236          *
3237          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3238          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3239          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3240          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3241          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3242          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3243          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3244          */
3245         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3246                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3247         FREE_LOCK(&lk);
3248 }
3249
3250 /*
3251  * This routine is called during the completion interrupt
3252  * service routine for a disk write (from the procedure called
3253  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3254  * a request completion).  It should be called early in this
3255  * procedure, before the block is made available to other
3256  * processes or other routines are called.
3257  */
3258 static void 
3259 softdep_disk_write_complete(bp)
3260         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3261 {
3262         struct worklist *wk;
3263         struct workhead reattach;
3264         struct newblk *newblk;
3265         struct allocindir *aip;
3266         struct allocdirect *adp;
3267         struct indirdep *indirdep;
3268         struct inodedep *inodedep;
3269         struct bmsafemap *bmsafemap;
3270
3271 #ifdef DEBUG
3272         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3273                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3274         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3275 #endif
3276         LIST_INIT(&reattach);
3277         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3278                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3279                 switch (wk->wk_type) {
3280
3281                 case D_PAGEDEP:
3282                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3283                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3284                         continue;
3285
3286                 case D_INODEDEP:
3287                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3288                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3289                         continue;
3290
3291                 case D_BMSAFEMAP:
3292                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3293                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3294                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3295                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3296                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3297                         }
3298                         while ((adp =
3299                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3300                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3301                                 adp->ad_buf = NULL;
3302                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3303                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3304                         }
3305                         while ((aip =
3306                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3307                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3308                                 aip->ai_buf = NULL;
3309                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3310                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3311                         }
3312                         while ((inodedep =
3313                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3314                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3315                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3316                                 inodedep->id_buf = NULL;
3317                         }
3318                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3319                         continue;
3320
3321                 case D_MKDIR:
3322                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3323                         continue;
3324
3325                 case D_ALLOCDIRECT:
3326                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3327                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3328                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3329                         continue;
3330
3331                 case D_ALLOCINDIR:
3332                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3333                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3334                         handle_allocindir_partdone(aip);
3335                         continue;
3336
3337                 case D_INDIRDEP:
3338                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3339                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3340                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3341                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3342                         }
3343                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3344                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3345                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3346                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3347                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3348                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3349                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3350                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3351                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3352                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3353                                 }
3354                         }
3355                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3356                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3357                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3358                         bdirty(bp);
3359                         continue;
3360
3361                 default:
3362                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3363                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3364                             TYPENAME(wk->wk_type));
3365                         /* NOTREACHED */
3366                 }
3367         }
3368         /*
3369          * Reattach any requests that must be redone.
3370          */
3371         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3372                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3373                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3374         }
3375 #ifdef DEBUG
3376         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3377                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3378         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3379 #endif
3380 }
3381
3382 /*
3383  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3384  * this routine is always called from interrupt level with further
3385  * splbio interrupts blocked.
3386  */
3387 static void 
3388 handle_allocdirect_partdone(adp)
3389         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3390 {
3391         struct allocdirect *listadp;
3392         struct inodedep *inodedep;
3393         long bsize;
3394
3395         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3396                 return;
3397         if (adp->ad_buf != NULL) {
3398                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3399                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3400         }
3401         /*
3402          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3403          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3404          * might have fragments that were not the last block in the file
3405          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3406          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3407          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3408          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3409          */
3410         inodedep = adp->ad_inodedep;
3411         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3412         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3413                 /* found our block */
3414                 if (listadp == adp)
3415                         break;
3416                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3417                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3418                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3419                         continue;
3420                 /* hit a fragment */
3421                 return;
3422         }
3423         /*
3424          * If we have reached the end of the current list without
3425          * finding the just finished dependency, then it must be
3426          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3427          * be freed until they are moved to the current list.
3428          */
3429         if (listadp == NULL) {
3430 #ifdef DEBUG
3431                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3432                         /* found our block */
3433                         if (listadp == adp)
3434                                 break;
3435                 if (listadp == NULL) {
3436                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3437                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3438                 }
3439 #endif /* DEBUG */
3440                 return;
3441         }
3442         /*
3443          * If we have found the just finished dependency, then free
3444          * it along with anything that follows it that is complete.
3445          */
3446         for (; adp; adp = listadp) {
3447                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3448                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3449                         return;
3450                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3451         }
3452 }
3453
3454 /*
3455  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3456  * this routine is always called from interrupt level with further
3457  * splbio interrupts blocked.
3458  */
3459 static void
3460 handle_allocindir_partdone(aip)
3461         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3462 {
3463         struct indirdep *indirdep;
3464
3465         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3466                 return;
3467         if (aip->ai_buf != NULL) {
3468                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3469                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3470         }
3471         indirdep = aip->ai_indirdep;
3472         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3473                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3474                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3475                 return;
3476         }
3477         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3478             aip->ai_newblkno;
3479         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3480         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3481                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3482         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3483 }
3484
3485 /*
3486  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3487  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3488  * that this routine is always called from interrupt level with further
3489  * splbio interrupts blocked.
3490  */
3491 static int 
3492 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3493         struct inodedep *inodedep;
3494         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3495 {
3496         struct worklist *wk, *filefree;
3497         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3498         struct dinode *dp;
3499         int hadchanges;
3500
3501         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3502                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3503                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3504         }
3505         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3506         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3507         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3508             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3509         /*
3510          * If we had to rollback the inode allocation because of
3511          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3512          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3513          * all associated dependencies have been cleared and the
3514          * corresponding updates written to disk.
3515          */
3516         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3517                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3518                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3519                 inodedep->id_savedino = NULL;
3520                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3521                         stat_inode_bitmap++;
3522                 bdirty(bp);
3523                 return (1);
3524         }
3525         /*
3526          * Roll forward anything that had to be rolled back before 
3527          * the inode could be updated.
3528          */
3529         hadchanges = 0;
3530         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3531                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3532                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3533                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3534                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3535                 }
3536                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3537                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3538                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3539                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3540                                     "handle_written_inodeblock",
3541                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3542                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3543                         }
3544                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3545                 } else {
3546                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3547                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3548                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3549                                     "handle_written_inodeblock",
3550                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3551                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3552                         }
3553                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3554                 }
3555                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3556                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3557                 hadchanges = 1;
3558         }
3559         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3560                 stat_direct_blk_ptrs++;
3561         /*
3562          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3563          */
3564         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3565                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3566                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3567         }
3568         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3569                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3570                 hadchanges = 1;
3571         }
3572         inodedep->id_savedsize = -1;
3573         /*
3574          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3575          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3576          * its correct form.
3577          */
3578         if (hadchanges)
3579                 bdirty(bp);
3580         /*
3581          * Process any allocdirects that completed during the update.
3582          */
3583         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3584                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3585         /*
3586          * Process deallocations that were held pending until the
3587          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3588          * is delayed until after all blocks have been freed to
3589          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3590          * before the old ones have been deleted.
3591          */
3592         filefree = NULL;
3593         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3594                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3595                 switch (wk->wk_type) {
3596
3597                 case D_FREEFILE:
3598                         /*
3599                          * We defer adding filefree to the worklist until
3600                          * all other additions have been made to ensure
3601                          * that it will be done after all the old blocks
3602                          * have been freed.
3603                          */
3604                         if (filefree != NULL) {
3605                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3606                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3607                         }
3608                         filefree = wk;
3609                         continue;
3610
3611                 case D_MKDIR:
3612                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3613                         continue;
3614
3615                 case D_DIRADD:
3616                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3617                         continue;
3618
3619                 case D_FREEBLKS:
3620                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3621                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3622                                 continue;
3623                         /* -- fall through -- */
3624                 case D_FREEFRAG:
3625                 case D_DIRREM:
3626                         add_to_worklist(wk);
3627                         continue;
3628
3629                 default:
3630                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3631                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3632                             TYPENAME(wk->wk_type));
3633                         /* NOTREACHED */
3634                 }
3635         }
3636         if (filefree != NULL) {
3637                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3638                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3639                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3640                 }
3641                 add_to_worklist(filefree);
3642                 return (0);
3643         }
3644
3645         /*
3646          * If no outstanding dependencies, free it.
3647          */
3648         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3649                 return (0);
3650         return (hadchanges);
3651 }
3652
3653 /*
3654  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3655  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3656  */
3657 static void
3658 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3659         struct diradd *dap;
3660         struct inodedep *inodedep;
3661 {
3662         struct pagedep *pagedep;
3663
3664         dap->da_state |= COMPLETE;
3665         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3666                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3667                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3668                 else
3669                         pagedep = dap->da_pagedep;
3670                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3671                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3672         }
3673         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3674 }
3675
3676 /*
3677  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3678  */
3679 static void
3680 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3681         struct mkdir *mkdir;
3682         int type;
3683 {
3684         struct diradd *dap;
3685         struct pagedep *pagedep;
3686
3687         if (mkdir->md_state != type) {
3688                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3689                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3690         }
3691         dap = mkdir->md_diradd;
3692         dap->da_state &= ~type;
3693         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3694                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3695         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3696                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3697                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3698                 else
3699                         pagedep = dap->da_pagedep;
3700                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3701                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3702         }
3703         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3704         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3705 }
3706
3707 /*
3708  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3709  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3710  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3711  * Note that this routine is always called from interrupt level
3712  * with further splbio interrupts blocked.
3713  */
3714 static int 
3715 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3716         struct pagedep *pagedep;
3717         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3718 {
3719         struct dirrem *dirrem;
3720         struct diradd *dap, *nextdap;
3721         struct direct *ep;
3722         int i, chgs;
3723
3724         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3725                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3726                 panic("handle_written_filepage: not started");
3727         }
3728         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3729         /*
3730          * Process any directory removals that have been committed.
3731          */
3732         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3733                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3734                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3735                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3736         }
3737         /*
3738          * Free any directory additions that have been committed.
3739          */
3740         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3741                 free_diradd(dap);
3742         /*
3743          * Uncommitted directory entries must be restored.
3744          */
3745         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3746                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3747                      dap = nextdap) {
3748                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3749                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3750                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3751                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3752                         }
3753                         ep = (struct direct *)
3754                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3755                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3756                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3757                         dap->da_state |= ATTACHED;
3758                         chgs = 1;
3759                         /*
3760                          * If the inode referenced by the directory has
3761                          * been written out, then the dependency can be
3762                          * moved to the pending list.
3763                          */
3764                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3765                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3766                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3767                                     da_pdlist);
3768                         }
3769                 }
3770         }
3771         /*
3772          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3773          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3774          * its correct form.
3775          */
3776         if (chgs) {
3777                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3778                         stat_dir_entry++;
3779                 bdirty(bp);
3780         }
3781         /*
3782          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3783          * Otherwise it will remain to update the page before it
3784          * is written back to disk.
3785          */
3786         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3787                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3788                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3789                                 break;
3790                 if (i == DAHASHSZ) {
3791                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3792                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3793                         return (0);
3794                 }
3795         }
3796         return (1);
3797 }
3798
3799 /*
3800  * Writing back in-core inode structures.
3801  * 
3802  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3803  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3804  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3805  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3806  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3807  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3808  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3809  */
3810
3811 /*
3812  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3813  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3814  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3815  */
3816 void 
3817 softdep_load_inodeblock(ip)
3818         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3819 {
3820         struct inodedep *inodedep;
3821
3822         /*
3823          * Check for alternate nlink count.
3824          */
3825         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3826         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3827         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3828                 FREE_LOCK(&lk);
3829                 return;
3830         }
3831         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3832         FREE_LOCK(&lk);
3833 }
3834
3835 /*
3836  * This routine is called just before the "in-core" inode
3837  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3838  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3839  * the force flag is set, then the dependencies will be
3840  * cleared so that the update can always be made. Note that
3841  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3842  * will never be in the middle of writing the inode block 
3843  * to disk.
3844  */
3845 void 
3846 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3847         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3848         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3849         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3850 {
3851         struct inodedep *inodedep;
3852         struct worklist *wk;
3853         int error, gotit;
3854
3855         /*
3856          * If the effective link count is not equal to the actual link
3857          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3858          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3859          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3860          * to track.
3861          */
3862         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3863         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3864                 FREE_LOCK(&lk);
3865                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3866                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3867                 return;
3868         }
3869         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3870                 FREE_LOCK(&lk);
3871                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3872         }
3873         /*
3874          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3875          * changes cannot occur until this inode has been written.
3876          */
3877         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3878         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3879                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3880         /*
3881          * Any new dependencies associated with the incore inode must 
3882          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3883          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3884          * allocdirects that are completed by the merger.
3885          */
3886         merge_inode_lists(inodedep);
3887         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3888                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3889         /*
3890          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3891          * operations dependent on the inode being written to disk
3892          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3893          * processed when the buffer I/O completes.
3894          */
3895         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3896                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3897                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3898         }
3899         /*
3900          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3901          * that allocates them have been written (indicated by
3902          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3903          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3904          * to be written so that the update can be done.
3905          */
3906         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3907                 FREE_LOCK(&lk);
3908                 return;
3909         }
3910         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3911         FREE_LOCK(&lk);
3912         if (gotit &&
3913             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3914                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3915         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3916                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3917 }
3918
3919 /*
3920  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3921  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3922  * with splbio interrupts blocked.
3923  */
3924 static void
3925 merge_inode_lists(inodedep)
3926         struct inodedep *inodedep;
3927 {
3928         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3929
3930         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3931         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3932                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3933                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3934                         continue;
3935                 }
3936                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3937                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3938                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3939                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3940                             listadp);
3941                         listadp = newadp;
3942                 }
3943                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3944         }
3945         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3946                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3947                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3948         }
3949 }
3950
3951 /*
3952  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3953  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3954  */
3955 static int
3956 softdep_fsync(vp)
3957         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
3958 {
3959         struct inodedep *inodedep;
3960         struct pagedep *pagedep;
3961         struct worklist *wk;
3962         struct diradd *dap;
3963         struct mount *mnt;
3964         struct vnode *pvp;
3965         struct inode *ip;
3966         struct buf *bp;
3967         struct fs *fs;
3968         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
3969         int error, flushparent;
3970         ino_t parentino;
3971         ufs_lbn_t lbn;
3972
3973         ip = VTOI(vp);
3974         fs = ip->i_fs;
3975         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3976         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3977                 FREE_LOCK(&lk);
3978                 return (0);
3979         }
3980         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
3981             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
3982             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
3983             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
3984                 FREE_LOCK(&lk);
3985                 panic("softdep_fsync: pending ops");
3986         }
3987         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
3988                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
3989                         break;
3990                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
3991                         FREE_LOCK(&lk);
3992                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
3993                             TYPENAME(wk->wk_type));
3994                 }
3995                 dap = WK_DIRADD(wk);
3996                 /*
3997                  * Flush our parent if this directory entry
3998                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
3999                  */
4000                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4001                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4002                 else
4003                         pagedep = dap->da_pagedep;
4004                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4005                 parentino = pagedep->pd_ino;
4006                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4007                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4008                         FREE_LOCK(&lk);
4009                         panic("softdep_fsync: dirty");
4010                 }
4011                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4012                 /*
4013                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4014                  * then we will not be able to release and recover the
4015                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4016                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4017                  * not now, but then the user was not asking to have it
4018                  * written, so we are not breaking any promises.
4019                  */
4020                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4021                         break;
4022                 /*
4023                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4024                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4025                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4026                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4027                  * ufs_lookup for details on possible races.
4028                  */
4029                 FREE_LOCK(&lk);
4030                 VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
4031                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4032                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
4033                 if (error != 0)
4034                         return (error);
4035                 if (flushparent) {
4036                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
4037                                 vput(pvp);
4038                                 return (error);
4039                         }
4040                 }
4041                 /*
4042                  * Flush directory page containing the inode's name.
4043                  */
4044                 error = bread(pvp, lbn, blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4045                 if (error == 0)
4046                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
4047                 vput(pvp);
4048                 if (error != 0)
4049                         return (error);
4050                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4051                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4052                         break;
4053         }
4054         FREE_LOCK(&lk);
4055         return (0);
4056 }
4057
4058 /*
4059  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4060  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4061  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4062  */
4063 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4064
4065 void
4066 softdep_fsync_mountdev(vp)
4067         struct vnode *vp;
4068 {
4069         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4070                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4071         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4072         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
4073                 softdep_fsync_mountdev_bp, NULL);
4074         drain_output(vp, 1);
4075         FREE_LOCK(&lk);
4076 }
4077
4078 static int
4079 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4080 {
4081         struct worklist *wk;
4082
4083         /* 
4084          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4085          */
4086         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4087                 return(0);
4088         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4089                 FREE_LOCK(&lk);
4090                 panic("softdep_fsync_mountdev: not dirty");
4091         }
4092         /*
4093          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4094          * dependencies.
4095          */
4096         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4097             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4098             (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4099                 BUF_UNLOCK(bp);
4100                 return(0);
4101         }
4102         bremfree(bp);
4103         FREE_LOCK(&lk);
4104         (void) bawrite(bp);
4105         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4106         return(0);
4107 }
4108
4109 /*
4110  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4111  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4112  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4113  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4114  */
4115 struct softdep_sync_metadata_info {
4116         struct vnode *vp;
4117         int waitfor;
4118 };
4119
4120 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4121
4122 int
4123 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4124 {
4125         struct softdep_sync_metadata_info info;
4126         int error, waitfor;
4127
4128         /*
4129          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4130          * that is doing soft dependency processing.
4131          */
4132         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4133                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4134                         return (0);
4135         } else
4136                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4137                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4138                         return (0);
4139         /*
4140          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4141          */
4142         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4143         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4144                 FREE_LOCK(&lk);
4145                 return (error);
4146         }
4147         /*
4148          * For most files, the only metadata dependencies are the
4149          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4150          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4151          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4152          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4153          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4154          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4155          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4156          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4157          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4158          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4159          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4160          * usual case we will be blocking against a write that we
4161          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4162          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4163          */
4164         waitfor = MNT_NOWAIT;
4165 top:
4166         /*
4167          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4168          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4169          */
4170         drain_output(vp, 1);
4171         info.vp = vp;
4172         info.waitfor = waitfor;
4173         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL, 
4174                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4175         if (error < 0) {
4176                 FREE_LOCK(&lk);
4177                 return(-error); /* error code */
4178         }
4179
4180         /*
4181          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4182          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4183          */
4184         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4185                 waitfor = MNT_WAIT;
4186                 FREE_LOCK(&lk);
4187                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4188                 goto top;
4189         }
4190
4191         /*
4192          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4193          * then we are done. For certain directories and block
4194          * devices, we may need to do further work.
4195          *
4196          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4197          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4198          */
4199         drain_output(vp, 1);
4200         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4201                 FREE_LOCK(&lk);
4202                 return (0);
4203         }
4204
4205         FREE_LOCK(&lk);
4206         /*
4207          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4208          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4209          * partially written files have been written to disk. The only easy
4210          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4211          * this happens rarely).
4212          */
4213         if (vn_isdisk(vp, NULL) && 
4214             vp->v_rdev &&
4215             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4216             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, td)) != 0)
4217                 return (error);
4218         return (0);
4219 }
4220
4221 static int
4222 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4223 {
4224         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4225         struct pagedep *pagedep;
4226         struct allocdirect *adp;
4227         struct allocindir *aip;
4228         struct worklist *wk;
4229         struct buf *nbp;
4230         int error;
4231         int i;
4232
4233         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0)
4234                 return (0);
4235
4236         /*
4237          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4238          * will disappear.
4239          */
4240         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4241                 switch (wk->wk_type) {
4242
4243                 case D_ALLOCDIRECT:
4244                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4245                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4246                                 break;
4247                         nbp = adp->ad_buf;
4248                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4249                                 break;
4250                         FREE_LOCK(&lk);
4251                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4252                                 bawrite(nbp);
4253                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4254                                 bawrite(bp);
4255                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4256                                 return (-error);
4257                         }
4258                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4259                         break;
4260
4261                 case D_ALLOCINDIR:
4262                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4263                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4264                                 break;
4265                         nbp = aip->ai_buf;
4266                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4267                                 break;
4268                         FREE_LOCK(&lk);
4269                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4270                                 bawrite(nbp);
4271                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4272                                 bawrite(bp);
4273                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4274                                 return (-error);
4275                         }
4276                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4277                         break;
4278
4279                 case D_INDIRDEP:
4280                 restart:
4281
4282                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4283                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4284                                         continue;
4285                                 nbp = aip->ai_buf;
4286                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4287                                         goto restart;
4288                                 FREE_LOCK(&lk);
4289                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4290                                         bawrite(bp);
4291                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4292                                         return (-error);
4293                                 }
4294                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4295                                 goto restart;
4296                         }
4297                         break;
4298
4299                 case D_INODEDEP:
4300                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4301                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4302                                 FREE_LOCK(&lk);
4303                                 bawrite(bp);
4304                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4305                                 return (-error);
4306                         }
4307                         break;
4308
4309                 case D_PAGEDEP:
4310                         /*
4311                          * We are trying to sync a directory that may
4312                          * have dependencies on both its own metadata
4313                          * and/or dependencies on the inodes of any
4314                          * recently allocated files. We walk its diradd
4315                          * lists pushing out the associated inode.
4316                          */
4317                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4318                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4319                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4320                                         continue;
4321                                 if ((error =
4322                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4323                                                 pagedep->pd_mnt,
4324                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4325                                         FREE_LOCK(&lk);
4326                                         bawrite(bp);
4327                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4328                                         return (-error);
4329                                 }
4330                         }
4331                         break;
4332
4333                 case D_MKDIR:
4334                         /*
4335                          * This case should never happen if the vnode has
4336                          * been properly sync'ed. However, if this function
4337                          * is used at a place where the vnode has not yet
4338                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4339                          * rather than panic, just flush it.
4340                          */
4341                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4342                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4343                                 break;
4344                         FREE_LOCK(&lk);
4345                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4346                                 bawrite(nbp);
4347                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4348                                 bawrite(bp);
4349                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4350                                 return (-error);
4351                         }
4352                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4353                         break;
4354
4355                 case D_BMSAFEMAP:
4356                         /*
4357                          * This case should never happen if the vnode has
4358                          * been properly sync'ed. However, if this function
4359                          * is used at a place where the vnode has not yet
4360                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4361                          * rather than panic, just flush it.
4362                          */
4363                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4364                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4365                                 break;
4366                         FREE_LOCK(&lk);
4367                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4368                                 bawrite(nbp);
4369                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4370                                 bawrite(bp);
4371                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4372                                 return (-error);
4373                         }
4374                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4375                         break;
4376
4377                 default:
4378                         FREE_LOCK(&lk);
4379                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4380                             TYPENAME(wk->wk_type));
4381                         /* NOTREACHED */
4382                 }
4383         }
4384         FREE_LOCK(&lk);
4385         bawrite(bp);
4386         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4387         return(0);
4388 }
4389
4390 /*
4391  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4392  * Called with splbio blocked.
4393  */
4394 static int
4395 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4396         struct fs *fs;
4397         ino_t ino;
4398 {
4399         struct inodedep *inodedep;
4400         struct allocdirect *adp;
4401         int error, waitfor;
4402         struct buf *bp;
4403
4404         /*
4405          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4406          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4407          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4408          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4409          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4410          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4411          * usual case we will be blocking against a write that we
4412          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4413          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4414          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4415          * any pending I/O to complete.
4416          */
4417         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4418                 FREE_LOCK(&lk);
4419                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4420                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4421                         return (0);
4422                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4423                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4424                                 continue;
4425                         bp = adp->ad_buf;
4426                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4427                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4428                                         continue;
4429                                 break;
4430                         }
4431                         FREE_LOCK(&lk);
4432                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4433                                 bawrite(bp);
4434                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4435                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4436                                 return (error);
4437                         }
4438                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4439                         break;
4440                 }
4441                 if (adp != NULL)
4442                         continue;
4443                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4444                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4445                                 continue;
4446                         bp = adp->ad_buf;
4447                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4448                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4449                                         continue;
4450                                 break;
4451                         }
4452                         FREE_LOCK(&lk);
4453                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4454                                 bawrite(bp);
4455                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4456                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4457                                 return (error);
4458                         }
4459                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4460                         break;
4461                 }
4462                 if (adp != NULL)
4463                         continue;
4464                 /*
4465                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4466                  */
4467                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4468                         break;
4469                 waitfor = MNT_WAIT;
4470         }
4471         /*
4472          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4473          */
4474         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4475                 (void) free_inodedep(inodedep);
4476         return (0);
4477 }
4478
4479 /*
4480  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4481  * Called with splbio blocked.
4482  */
4483 static int
4484 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4485         struct vnode *pvp;
4486         struct mount *mp;
4487         struct diraddhd *diraddhdp;
4488 {
4489         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4490         struct inodedep *inodedep;
4491         struct ufsmount *ump;
4492         struct diradd *dap;
4493         struct vnode *vp;
4494         int gotit, error = 0;
4495         struct buf *bp;
4496         ino_t inum;
4497
4498         ump = VFSTOUFS(mp);
4499         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4500                 /*
4501                  * Flush ourselves if this directory entry
4502                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4503                  */
4504                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4505                         FREE_LOCK(&lk);
4506                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4507                                 break;
4508                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4509                         /*
4510                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4511                          */
4512                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4513                                 continue;
4514                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4515                                 FREE_LOCK(&lk);
4516                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4517                         }
4518                 }
4519                 /*
4520                  * A newly allocated directory must have its "." and
4521                  * ".." entries written out before its name can be
4522                  * committed in its parent. We do not want or need
4523                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4524                  * that may end up here again, once for each directory
4525                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4526                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4527                  * because the first call may choose to defer blocks
4528                  * that still have dependencies, but deferral will
4529                  * happen at most once.
4530                  */
4531                 inum = dap->da_newinum;
4532                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4533                         FREE_LOCK(&lk);
4534                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4535                                 break;
4536                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4537                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4538                                 vput(vp);
4539                                 break;
4540                         }
4541                         drain_output(vp, 0);
4542                         vput(vp);
4543                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4544                         /*
4545                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4546                          */
4547                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4548                                 continue;
4549                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4550                                 FREE_LOCK(&lk);
4551                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4552                         }
4553                 }
4554                 /*
4555                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4556                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4557                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4558                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4559                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4560                  * the time of the reference count change. So we need only
4561                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4562                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4563                  */
4564                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4565                         FREE_LOCK(&lk);
4566                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4567                 }
4568                 /*
4569                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4570                  * push them to disk.
4571                  */
4572                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4573                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4574                         FREE_LOCK(&lk);
4575                         if (gotit &&
4576                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4577                              inodedep->id_buf)) != 0)
4578                                 break;
4579                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4580                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4581                                 continue;
4582                 }
4583                 /*
4584                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4585                  * to be written, push it to disk.
4586                  */
4587                 FREE_LOCK(&lk);
4588                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4589                     fsbtodb(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4590                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4591                         break;
4592                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4593                         break;
4594                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4595                 /*
4596                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4597                  * then something is seriously wrong.
4598                  */
4599                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4600                         FREE_LOCK(&lk);
4601                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4602                 }
4603         }
4604         if (error)
4605                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4606         return (error);
4607 }
4608
4609 /*
4610  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4611  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4612  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4613  * the offending operations to fall back to running synchronously
4614  * until the memory load returns to a reasonable level.
4615  */
4616 int
4617 softdep_slowdown(vp)
4618         struct vnode *vp;
4619 {
4620         int max_softdeps_hard;
4621
4622         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4623         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4624             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4625                 return (0);
4626         stat_sync_limit_hit += 1;
4627         return (1);
4628 }
4629
4630 /*
4631  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4632  * down and speed up the I/O processing.
4633  */
4634 static int
4635 request_cleanup(resource, islocked)
4636         int resource;
4637         int islocked;
4638 {
4639         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4640
4641         /*
4642          * We never hold up the filesystem syncer process.
4643          */
4644         if (td == filesys_syncer)
4645                 return (0);
4646         /*
4647          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4648          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4649          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4650          * handle any remove requests that might block on a locked
4651          * inode as that could lead to deadlock.
4652          */
4653         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4654                 if (islocked)
4655                         FREE_LOCK(&lk);
4656                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4657                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4658                 stat_worklist_push += 2;
4659                 if (islocked)
4660                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4661                 return(1);
4662         }
4663
4664         /*
4665          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4666          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4667          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4668          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4669          * here, but we probably hold an inode locked at this point and 
4670          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4671          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4672          * the cleanup for us.
4673          */
4674         switch (resource) {
4675
4676         case FLUSH_INODES:
4677                 stat_ino_limit_push += 1;
4678                 req_clear_inodedeps += 1;
4679                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4680                 break;
4681
4682         case FLUSH_REMOVE:
4683                 stat_blk_limit_push += 1;
4684                 req_clear_remove += 1;
4685                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4686                 break;
4687
4688         default:
4689                 if (islocked)
4690                         FREE_LOCK(&lk);
4691                 panic("request_cleanup: unknown type");
4692         }
4693         /*
4694          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4695          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4696          */
4697         if (islocked == 0)
4698                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4699         crit_enter();
4700         proc_waiting += 1;
4701         if (!callout_active(&handle))
4702                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4703                               pause_timer, NULL);
4704         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4705             "softupdate", 0);
4706         proc_waiting -= 1;
4707         crit_exit();
4708         if (islocked == 0)
4709                 FREE_LOCK(&lk);
4710         return (1);
4711 }
4712
4713 /*
4714  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4715  * to indicate that there is no longer a timer running.
4716  */
4717 void
4718 pause_timer(arg)
4719         void *arg;
4720 {
4721         *stat_countp += 1;
4722         wakeup_one(&proc_waiting);
4723         if (proc_waiting > 0)
4724                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4725                               pause_timer, NULL);
4726         else
4727                 callout_deactivate(&handle);
4728 }
4729
4730 /*
4731  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4732  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4733  */
4734 static void
4735 clear_remove(struct thread *td)
4736 {
4737         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4738         struct pagedep *pagedep;
4739         static int next = 0;
4740         struct mount *mp;
4741         struct vnode *vp;
4742         int error, cnt;
4743         ino_t ino;
4744
4745         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4746         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4747                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4748                 if (next >= pagedep_hash)
4749                         next = 0;
4750                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4751                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4752                                 continue;
4753                         mp = pagedep->pd_mnt;
4754                         ino = pagedep->pd_ino;
4755                         FREE_LOCK(&lk);
4756                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4757                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4758                                 return;
4759                         }
4760                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4761                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4762                         drain_output(vp, 0);
4763                         vput(vp);
4764                         return;
4765                 }
4766         }
4767         FREE_LOCK(&lk);
4768 }
4769
4770 /*
4771  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4772  * the number of inodedep dependency structures.
4773  */
4774 struct clear_inodedeps_info {
4775         struct fs *fs;
4776         struct mount *mp;
4777 };
4778
4779 static int
4780 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4781 {
4782         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4783
4784         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4785                 info->mp = mp;
4786                 return(-1);
4787         }
4788         return(0);
4789 }
4790
4791 static void
4792 clear_inodedeps(struct thread *td)
4793 {
4794         struct clear_inodedeps_info info;
4795         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4796         struct inodedep *inodedep;
4797         static int next = 0;
4798         struct vnode *vp;
4799         struct fs *fs;
4800         int error, cnt;
4801         ino_t firstino, lastino, ino;
4802
4803         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4804         /*
4805          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4806          * We will then gather up all the inodes in its block 
4807          * that have dependencies and flush them out.
4808          */
4809         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4810                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4811                 if (next >= inodedep_hash)
4812                         next = 0;
4813                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4814                         break;
4815         }
4816         if (inodedep == NULL) {
4817                 FREE_LOCK(&lk);
4818                 return;
4819         }
4820         /*
4821          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4822          */
4823         fs = inodedep->id_fs;
4824         info.mp = NULL;
4825         info.fs = fs;
4826         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback, 
4827                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4828         /*
4829          * Find the last inode in the block with dependencies.
4830          */
4831         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4832         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4833                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4834                         break;
4835         /*
4836          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4837          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4838          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4839          */
4840         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4841                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4842                         continue;
4843                 FREE_LOCK(&lk);
4844                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4845                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4846                         return;
4847                 }
4848                 if (ino == lastino) {
4849                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4850                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4851                 } else {
4852                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4853                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4854                         drain_output(vp, 0);
4855                 }
4856                 vput(vp);
4857                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4858         }
4859         FREE_LOCK(&lk);
4860 }
4861
4862 /*
4863  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4864  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4865  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4866  */
4867 static int
4868 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4869         struct buf *bp;
4870         int wantcount;
4871 {
4872         struct worklist *wk;
4873         struct inodedep *inodedep;
4874         struct indirdep *indirdep;
4875         struct allocindir *aip;
4876         struct pagedep *pagedep;
4877         struct diradd *dap;
4878         int i, retval;
4879
4880         retval = 0;
4881         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4882         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4883                 switch (wk->wk_type) {
4884
4885                 case D_INODEDEP:
4886                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4887                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4888                                 /* bitmap allocation dependency */
4889                                 retval += 1;
4890                                 if (!wantcount)
4891                                         goto out;
4892                         }
4893                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4894                                 /* direct block pointer dependency */
4895                                 retval += 1;
4896                                 if (!wantcount)
4897                                         goto out;
4898                         }
4899                         continue;
4900
4901                 case D_INDIRDEP:
4902                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4903
4904                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4905                                 /* indirect block pointer dependency */
4906                                 retval += 1;
4907                                 if (!wantcount)
4908                                         goto out;
4909                         }
4910                         continue;
4911
4912                 case D_PAGEDEP:
4913                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4914                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4915
4916                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4917                                         /* directory entry dependency */
4918                                         retval += 1;
4919                                         if (!wantcount)
4920                                                 goto out;
4921                                 }
4922                         }
4923                         continue;
4924
4925                 case D_BMSAFEMAP:
4926                 case D_ALLOCDIRECT:
4927                 case D_ALLOCINDIR:
4928                 case D_MKDIR:
4929                         /* never a dependency on these blocks */
4930                         continue;
4931
4932                 default:
4933                         FREE_LOCK(&lk);
4934                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4935                             TYPENAME(wk->wk_type));
4936                         /* NOTREACHED */
4937                 }
4938         }
4939 out:
4940         FREE_LOCK(&lk);
4941         return retval;
4942 }
4943
4944 /*
4945  * Acquire exclusive access to a buffer.
4946  * Must be called with splbio blocked.
4947  * Return 1 if buffer was acquired.
4948  */
4949 static int
4950 getdirtybuf(bpp, waitfor)
4951         struct buf **bpp;
4952         int waitfor;
4953 {
4954         struct buf *bp;
4955         int error;
4956
4957         for (;;) {
4958                 if ((bp = *bpp) == NULL)
4959                         return (0);
4960                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
4961                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
4962                                 break;
4963                         BUF_UNLOCK(bp);
4964                         if (waitfor != MNT_WAIT)
4965                                 return (0);
4966                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
4967                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
4968                             "getbuf", 0);
4969                         continue;
4970                 }
4971                 if (waitfor != MNT_WAIT)
4972                         return (0);
4973                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
4974                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
4975                 if (error != ENOLCK) {
4976                         FREE_LOCK(&lk);
4977                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
4978                 }
4979         }
4980         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4981                 BUF_UNLOCK(bp);
4982                 return (0);
4983         }
4984         bremfree(bp);
4985         return (1);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * Wait for pending output on a vnode to complete.
4990  * Must be called with vnode locked.
4991  */
4992 static void
4993 drain_output(vp, islocked)
4994         struct vnode *vp;
4995         int islocked;
4996 {
4997
4998         if (!islocked)
4999                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5000         while (vp->v_numoutput) {
5001                 vp->v_flag |= VBWAIT;
5002                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&vp->v_numoutput,
5003                     0, "drainvp", 0);
5004         }
5005         if (!islocked)
5006                 FREE_LOCK(&lk);
5007 }
5008
5009 /*
5010  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5011  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5012  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5013  */ 
5014 static void
5015 softdep_deallocate_dependencies(bp)
5016         struct buf *bp;
5017 {
5018
5019         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5020                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5021         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5022         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5023 }
5024
5025 /*
5026  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5027  */
5028 void
5029 softdep_error(func, error)
5030         char *func;
5031         int error;
5032 {
5033
5034         /* XXX should do something better! */
5035         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5036 }