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 1.18 2004/10/12 19:21:12 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 /*
  74  * These definitions need to be adapted to the system to which
  75  * this file is being ported.
  76  */
  77 /*
  78  * malloc types defined for the softdep system.
  79  */
  80 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  81 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  82 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  83 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  84 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  85 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  86 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  87 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  89 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  90 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  91 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  92 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  93
  94 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  95
  96 #define D_PAGEDEP       0
  97 #define D_INODEDEP      1
  98 #define D_NEWBLK        2
  99 #define D_BMSAFEMAP     3
 100 #define D_ALLOCDIRECT   4
 101 #define D_INDIRDEP      5
 102 #define D_ALLOCINDIR    6
 103 #define D_FREEFRAG      7
 104 #define D_FREEBLKS      8
 105 #define D_FREEFILE      9
 106 #define D_DIRADD        10
 107 #define D_MKDIR         11
 108 #define D_DIRREM        12
 109 #define D_LAST          D_DIRREM
 110
 111 /*
 112  * translate from workitem type to memory type
 113  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 114  */
 115 static struct malloc_type *memtype[] = {
 116         M_PAGEDEP,
 117         M_INODEDEP,
 118         M_NEWBLK,
 119         M_BMSAFEMAP,
 120         M_ALLOCDIRECT,
 121         M_INDIRDEP,
 122         M_ALLOCINDIR,
 123         M_FREEFRAG,
 124         M_FREEBLKS,
 125         M_FREEFILE,
 126         M_DIRADD,
 127         M_MKDIR,
 128         M_DIRREM
 129 };
 130
 131 #define DtoM(type) (memtype[type])
 132
 133 /*
 134  * Names of malloc types.
 135  */
 136 #define TYPENAME(type)  \
 137         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 138 /*
 139  * End system adaptaion definitions.
 140  */
 141
 142 /*
 143  * Internal function prototypes.
 144  */
 145 static  void softdep_error(char *, int);
 146 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 147 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 148 static  void clear_remove(struct thread *);
 149 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 150 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 151             struct diraddhd *);
 152 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 153 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 154 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 155 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 156 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 157 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 158 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 160 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 161 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 162 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 163 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 164             struct inode *, int, struct dirrem **);
 165 static  void free_diradd(struct diradd *);
 166 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 167 static  int indir_trunc (struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
 168             long *);
 169 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 170 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 171             struct allocdirect *, int);
 172 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 173 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 174 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 175 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 176 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 177             struct allocindir *);
 178 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 179             ufs_daddr_t);
 180 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 181 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 182 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 183             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 184 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 185 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 186             struct newblk **);
 187 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 188 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 189             struct pagedep **);
 190 static  void pause_timer(void *);
 191 static  int request_cleanup(int, int);
 192 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 193 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 194
 195 /*
 196  * Exported softdep operations.
 197  */
 198 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 199 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 200 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 201 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 202 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 203 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 204 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 205
 206 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 207         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 208         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 209         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 210         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 211         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 212         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 213         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 214 };
 215
 216 /*
 217  * Locking primitives.
 218  *
 219  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 220  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 221  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 222  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 223  *
 224  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 225  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 226  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 227  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 228  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 229  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 230  */
 231 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 232 static struct lockit {
 233         int     lkt_spl;
 234 } lk = { 0 };
 235 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                (lk)->lkt_spl = splbio()
 236 #define FREE_LOCK(lk)                   splx((lk)->lkt_spl)
 237
 238 #else /* DEBUG */
 239 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 240 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 241 static struct lockit {
 242         int     lkt_spl;
 243         struct thread *lkt_held;
 244 } lk = { 0, NOHOLDER };
 245 static int lockcnt;
 246
 247 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 248 static  void free_lock(struct lockit *);
 249 void    softdep_panic(char *);
 250
 251 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 252 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 253
 254 static void
 255 acquire_lock(lk)
 256         struct lockit *lk;
 257 {
 258         thread_t holder;
 259
 260         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 261                 holder = lk->lkt_held;
 262                 FREE_LOCK(lk);
 263                 if (holder == curthread)
 264                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 265                 else
 266                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 267         }
 268         lk->lkt_spl = splbio();
 269         lk->lkt_held = curthread;
 270         lockcnt++;
 271 }
 272
 273 static void
 274 free_lock(lk)
 275         struct lockit *lk;
 276 {
 277
 278         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 279                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 280         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 281         splx(lk->lkt_spl);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Function to release soft updates lock and panic.
 286  */
 287 void
 288 softdep_panic(msg)
 289         char *msg;
 290 {
 291
 292         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 293                 FREE_LOCK(&lk);
 294         panic(msg);
 295 }
 296 #endif /* DEBUG */
 297
 298 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 299             const char *, int);
 300
 301 /*
 302  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 303  * not get lost if some other process uses the lock while we
 304  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 305  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 306  * below enumerates the available set of operations.
 307  */
 308 #define UNKNOWN         0
 309 #define SLEEP           1
 310 #define LOCKBUF         2
 311
 312 static int
 313 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 314         struct lockit *lk;
 315         int op;
 316         void *ident;
 317         int flags;
 318         const char *wmesg;
 319         int timo;
 320 {
 321         thread_t holder;
 322         int s, retval;
 323
 324         s = lk->lkt_spl;
 325 #       ifdef DEBUG
 326         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 327                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 328         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 329 #       endif /* DEBUG */
 330         switch (op) {
 331         case SLEEP:
 332                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 333                 break;
 334         case LOCKBUF:
 335                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 336                 break;
 337         default:
 338                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 339         }
 340 #       ifdef DEBUG
 341         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 342                 holder = lk->lkt_held;
 343                 FREE_LOCK(lk);
 344                 if (holder == curthread)
 345                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 346                 else
 347                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 348         }
 349         lk->lkt_held = curthread;
 350         lockcnt++;
 351 #       endif /* DEBUG */
 352         lk->lkt_spl = s;
 353         return (retval);
 354 }
 355
 356 /*
 357  * Place holder for real semaphores.
 358  */
 359 struct sema {
 360         int     value;
 361         thread_t holder;
 362         char    *name;
 363         int     prio;
 364         int     timo;
 365 };
 366 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 367 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 368 static  void sema_release(struct sema *);
 369
 370 static void
 371 sema_init(semap, name, prio, timo)
 372         struct sema *semap;
 373         char *name;
 374         int prio, timo;
 375 {
 376
 377         semap->holder = NOHOLDER;
 378         semap->value = 0;
 379         semap->name = name;
 380         semap->prio = prio;
 381         semap->timo = timo;
 382 }
 383
 384 static int
 385 sema_get(semap, interlock)
 386         struct sema *semap;
 387         struct lockit *interlock;
 388 {
 389
 390         if (semap->value++ > 0) {
 391                 if (interlock != NULL) {
 392                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 393                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 394                         FREE_LOCK(interlock);
 395                 } else {
 396                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 397                             semap->timo);
 398                 }
 399                 return (0);
 400         }
 401         semap->holder = curthread;
 402         if (interlock != NULL)
 403                 FREE_LOCK(interlock);
 404         return (1);
 405 }
 406
 407 static void
 408 sema_release(semap)
 409         struct sema *semap;
 410 {
 411
 412         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 413                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 414                         FREE_LOCK(&lk);
 415                 panic("sema_release: not held");
 416         }
 417         if (--semap->value > 0) {
 418                 semap->value = 0;
 419                 wakeup(semap);
 420         }
 421         semap->holder = NOHOLDER;
 422 }
 423
 424 /*
 425  * Worklist queue management.
 426  * These routines require that the lock be held.
 427  */
 428 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 429 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 430         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 431         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 432 } while (0)
 433 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 434         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 435         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 436 } while (0)
 437 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 438
 439 #else /* DEBUG */
 440 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 441 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 442 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 443
 444 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 445 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 446 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 447
 448 static void
 449 worklist_insert(head, item)
 450         struct workhead *head;
 451         struct worklist *item;
 452 {
 453
 454         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 455                 panic("worklist_insert: lock not held");
 456         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 457                 FREE_LOCK(&lk);
 458                 panic("worklist_insert: already on list");
 459         }
 460         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 461         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 462 }
 463
 464 static void
 465 worklist_remove(item)
 466         struct worklist *item;
 467 {
 468
 469         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 470                 panic("worklist_remove: lock not held");
 471         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 472                 FREE_LOCK(&lk);
 473                 panic("worklist_remove: not on list");
 474         }
 475         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 476         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 477 }
 478
 479 static void
 480 workitem_free(item, type)
 481         struct worklist *item;
 482         int type;
 483 {
 484
 485         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 486                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 487                         FREE_LOCK(&lk);
 488                 panic("workitem_free: still on list");
 489         }
 490         if (item->wk_type != type) {
 491                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 492                         FREE_LOCK(&lk);
 493                 panic("workitem_free: type mismatch");
 494         }
 495         FREE(item, DtoM(type));
 496 }
 497 #endif /* DEBUG */
 498
 499 /*
 500  * Workitem queue management
 501  */
 502 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 503 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 504 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 505 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 506 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 507 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 508 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 509 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 510 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 511 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 512 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 513 #define FLUSH_INODES    1
 514 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 515 #define FLUSH_REMOVE    2
 516 /*
 517  * runtime statistics
 518  */
 519 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 520 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 521 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 522 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 523 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 524 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 525 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 526 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 527 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 528 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 529 #ifdef DEBUG
 530 #include <vm/vm.h>
 531 #include <sys/sysctl.h>
 532 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 533 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 544 #endif /* DEBUG */
 545
 546 /*
 547  * Add an item to the end of the work queue.
 548  * This routine requires that the lock be held.
 549  * This is the only routine that adds items to the list.
 550  * The following routine is the only one that removes items
 551  * and does so in order from first to last.
 552  */
 553 static void
 554 add_to_worklist(wk)
 555         struct worklist *wk;
 556 {
 557         static struct worklist *worklist_tail;
 558
 559         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 560                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 561                         FREE_LOCK(&lk);
 562                 panic("add_to_worklist: already on list");
 563         }
 564         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 565         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 566                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 567         else
 568                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 569         worklist_tail = wk;
 570         num_on_worklist += 1;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 575  *
 576  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 577  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 578  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 579  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 580  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 581  */
 582 static int
 583 softdep_process_worklist(matchmnt)
 584         struct mount *matchmnt;
 585 {
 586         thread_t td = curthread;
 587         int matchcnt, loopcount;
 588         long starttime;
 589
 590         /*
 591          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 592          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 593          */
 594         filesys_syncer = td;
 595         matchcnt = 0;
 596
 597         /*
 598          * There is no danger of having multiple processes run this
 599          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 600          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 601          * related to its mount point that are in the list.
 602          */
 603         if (matchmnt == NULL) {
 604                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 605                         return(-1);
 606                 softdep_worklist_busy += 1;
 607         }
 608
 609         /*
 610          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 611          */
 612         if (req_clear_inodedeps) {
 613                 clear_inodedeps(td);
 614                 req_clear_inodedeps -= 1;
 615                 wakeup_one(&proc_waiting);
 616         }
 617         if (req_clear_remove) {
 618                 clear_remove(td);
 619                 req_clear_remove -= 1;
 620                 wakeup_one(&proc_waiting);
 621         }
 622         loopcount = 1;
 623         starttime = time_second;
 624         while (num_on_worklist > 0) {
 625                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 626
 627                 /*
 628                  * If a umount operation wants to run the worklist
 629                  * accurately, abort.
 630                  */
 631                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 632                         matchcnt = -1;
 633                         break;
 634                 }
 635
 636                 /*
 637                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 638                  */
 639                 if (req_clear_inodedeps) {
 640                         clear_inodedeps(td);
 641                         req_clear_inodedeps -= 1;
 642                         wakeup_one(&proc_waiting);
 643                 }
 644                 if (req_clear_remove) {
 645                         clear_remove(td);
 646                         req_clear_remove -= 1;
 647                         wakeup_one(&proc_waiting);
 648                 }
 649                 /*
 650                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 651                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 652                  */
 653                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 654                         bwillwrite();
 655                 /*
 656                  * Never allow processing to run for more than one
 657                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 658                  * excessively backlogged.
 659                  */
 660                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 661                         matchcnt = -1;
 662                         break;
 663                 }
 664         }
 665         if (matchmnt == NULL) {
 666                 --softdep_worklist_busy;
 667                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 668                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 669         }
 670         return (matchcnt);
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Process one item on the worklist.
 675  */
 676 static int
 677 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 678         struct mount *matchmnt;
 679         int flags;
 680 {
 681         struct worklist *wk;
 682         struct dirrem *dirrem;
 683         struct fs *matchfs;
 684         struct vnode *vp;
 685         int matchcnt = 0;
 686
 687         matchfs = NULL;
 688         if (matchmnt != NULL)
 689                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 690         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 691         /*
 692          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 693          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 694          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 695          * vnodes are resident and locked.
 696          */
 697         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 698                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 699                         break;
 700                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 701                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 702                     dirrem->dm_oldinum);
 703                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
 704                         break;
 705         }
 706         if (wk == 0) {
 707                 FREE_LOCK(&lk);
 708                 return (0);
 709         }
 710         WORKLIST_REMOVE(wk);
 711         num_on_worklist -= 1;
 712         FREE_LOCK(&lk);
 713         switch (wk->wk_type) {
 714
 715         case D_DIRREM:
 716                 /* removal of a directory entry */
 717                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 718                         matchcnt += 1;
 719                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 720                 break;
 721
 722         case D_FREEBLKS:
 723                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 724                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 725                         matchcnt += 1;
 726                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 727                 break;
 728
 729         case D_FREEFRAG:
 730                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 731                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 732                         matchcnt += 1;
 733                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 734                 break;
 735
 736         case D_FREEFILE:
 737                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 738                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 739                         matchcnt += 1;
 740                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 741                 break;
 742
 743         default:
 744                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 745                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 746                 /* NOTREACHED */
 747         }
 748         return (matchcnt);
 749 }
 750
 751 /*
 752  * Move dependencies from one buffer to another.
 753  */
 754 static void
 755 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 756         struct buf *oldbp;
 757         struct buf *newbp;
 758 {
 759         struct worklist *wk, *wktail;
 760
 761         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 762                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 763         wktail = 0;
 764         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 765         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 766                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 767                 if (wktail == 0)
 768                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 769                 else
 770                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 771                 wktail = wk;
 772         }
 773         FREE_LOCK(&lk);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 778  */
 779 int
 780 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
 781 {
 782         struct vnode *devvp;
 783         int error, loopcnt;
 784
 785         /*
 786          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 787          */
 788         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 789                 softdep_worklist_req += 1;
 790                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 791                 softdep_worklist_req -= 1;
 792         }
 793         softdep_worklist_busy = -1;
 794
 795         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
 796                 softdep_worklist_busy = 0;
 797                 if (softdep_worklist_req)
 798                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 799                 return (error);
 800         }
 801         /*
 802          * Alternately flush the block device associated with the mount
 803          * point and process any dependencies that the flushing
 804          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 805          * but we give it a few extra just to be sure.
 806          */
 807         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 808         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 809                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 810                         loopcnt--;
 811                         /*
 812                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 813                          * as part of the cleanup operations.
 814                          */
 815                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
 816                                 break;
 817                         /*
 818                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 819                          */
 820                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 821                                 break;
 822                 }
 823                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
 824                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
 825                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
 826                 if (error)
 827                         break;
 828         }
 829         softdep_worklist_busy = 0;
 830         if (softdep_worklist_req)
 831                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 832
 833         /*
 834          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 835          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 836          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 837          */
 838         if (loopcnt == 0) {
 839                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 840                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 841                 error = EBUSY;
 842         }
 843         return (error);
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Structure hashing.
 848  *
 849  * There are three types of structures that can be looked up:
 850  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 851  *         and logical block.
 852  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 853  *      3) newblk structures identified by mount point and
 854  *         physical block number.
 855  *
 856  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 857  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 858  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 859  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 860  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 861  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 862  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 863  * their allocdirect or allocindir structure.
 864  *
 865  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 866  * an existing entry is not found.
 867  */
 868 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 869 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 870
 871 /*
 872  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 873  */
 874 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 875 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 876 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 877         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 878             pagedep_hash])
 879 static struct sema pagedep_in_progress;
 880
 881 /*
 882  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 883  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 884  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 885  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 886  */
 887 static int
 888 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 889         struct inode *ip;
 890         ufs_lbn_t lbn;
 891         int flags;
 892         struct pagedep **pagedeppp;
 893 {
 894         struct pagedep *pagedep;
 895         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 896         struct mount *mp;
 897         int i;
 898
 899 #ifdef DEBUG
 900         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 901                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 902 #endif
 903         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 904         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 905 top:
 906         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
 907                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
 908                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 909                     mp == pagedep->pd_mnt)
 910                         break;
 911         if (pagedep) {
 912                 *pagedeppp = pagedep;
 913                 return (1);
 914         }
 915         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 916                 *pagedeppp = NULL;
 917                 return (0);
 918         }
 919         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 920                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 921                 goto top;
 922         }
 923         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 924                 M_SOFTDEP_FLAGS);
 925         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
 926         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 927         pagedep->pd_mnt = mp;
 928         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 929         pagedep->pd_lbn = lbn;
 930         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 931         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 932         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 933                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 934         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 935         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 936         sema_release(&pagedep_in_progress);
 937         *pagedeppp = pagedep;
 938         return (0);
 939 }
 940
 941 /*
 942  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 943  */
 944 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 945 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 946 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 947 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 948       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 949 static struct sema inodedep_in_progress;
 950
 951 /*
 952  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 953  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 954  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 955  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 956  */
 957 static int
 958 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 959         struct fs *fs;
 960         ino_t inum;
 961         int flags;
 962         struct inodedep **inodedeppp;
 963 {
 964         struct inodedep *inodedep;
 965         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 966         int firsttry;
 967
 968 #ifdef DEBUG
 969         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 970                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 971 #endif
 972         firsttry = 1;
 973         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 974 top:
 975         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
 976                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 977                         break;
 978         if (inodedep) {
 979                 *inodedeppp = inodedep;
 980                 return (1);
 981         }
 982         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 983                 *inodedeppp = NULL;
 984                 return (0);
 985         }
 986         /*
 987          * If we are over our limit, try to improve the situation.
 988          */
 989         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
 990             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
 991             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
 992                 firsttry = 0;
 993                 goto top;
 994         }
 995         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
 996                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 997                 goto top;
 998         }
 999         num_inodedep += 1;
1000         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1001                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1002         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1003         inodedep->id_fs = fs;
1004         inodedep->id_ino = inum;
1005         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1006         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1007         inodedep->id_savedino = NULL;
1008         inodedep->id_savedsize = -1;
1009         inodedep->id_buf = NULL;
1010         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1011         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1013         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1014         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1015         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1016         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1017         sema_release(&inodedep_in_progress);
1018         *inodedeppp = inodedep;
1019         return (0);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Structures and routines associated with newblk caching.
1024  */
1025 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1026 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1027 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1028         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1029 static struct sema newblk_in_progress;
1030
1031 /*
1032  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1033  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1034  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1035  */
1036 static int
1037 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1038         struct fs *fs;
1039         ufs_daddr_t newblkno;
1040         int flags;
1041         struct newblk **newblkpp;
1042 {
1043         struct newblk *newblk;
1044         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1045
1046         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1047 top:
1048         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1049                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1050                         break;
1051         if (newblk) {
1052                 *newblkpp = newblk;
1053                 return (1);
1054         }
1055         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1056                 *newblkpp = NULL;
1057                 return (0);
1058         }
1059         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1060                 goto top;
1061         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1062                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1063         newblk->nb_state = 0;
1064         newblk->nb_fs = fs;
1065         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1066         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1067         sema_release(&newblk_in_progress);
1068         *newblkpp = newblk;
1069         return (0);
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Executed during filesystem system initialization before
1074  * mounting any filesystems.
1075  */
1076 void
1077 softdep_initialize()
1078 {
1079         callout_init(&handle);
1080         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1081
1082         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1083         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1084         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1085                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1086         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1087             &pagedep_hash);
1088         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1089         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1090         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1091         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1092         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1097  * filesystem wishes to use it.
1098  */
1099 int
1100 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1101         struct vnode *devvp;
1102         struct mount *mp;
1103         struct fs *fs;
1104 {
1105         struct csum cstotal;
1106         struct cg *cgp;
1107         struct buf *bp;
1108         int error, cyl;
1109
1110         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1111         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1112         /*
1113          * When doing soft updates, the counters in the
1114          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1115          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1116          */
1117         if (fs->fs_clean != 0)
1118                 return (0);
1119         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1120         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1121                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1122                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1123                         brelse(bp);
1124                         return (error);
1125                 }
1126                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1127                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1128                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1129                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1130                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1131                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1132                 brelse(bp);
1133         }
1134 #ifdef DEBUG
1135         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1136                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1137 #endif
1138         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1139         return (0);
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1144  *
1145  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1146  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1147  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1148  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1149  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1150  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1151  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1152  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1153  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1154  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1155  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1156  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1157  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1158  * allocation.
1159  *
1160  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1161  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1162  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1163  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1164  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1165  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1166  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1167  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1168  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1169  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1170  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1171  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1172  */
1173
1174 /*
1175  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1176  */
1177 void
1178 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1179         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1180         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1181         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1182 {
1183         struct inodedep *inodedep;
1184         struct bmsafemap *bmsafemap;
1185
1186         /*
1187          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1188          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1189          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1190          * the cylinder group map from which it was allocated.
1191          */
1192         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1193         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1194                 FREE_LOCK(&lk);
1195                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1196         }
1197         inodedep->id_buf = bp;
1198         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1199         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1200         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1201         FREE_LOCK(&lk);
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Called just after updating the cylinder group block to
1206  * allocate block or fragment.
1207  */
1208 void
1209 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1210         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1211         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1212         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1213 {
1214         struct newblk *newblk;
1215         struct bmsafemap *bmsafemap;
1216
1217         /*
1218          * Create a dependency for the newly allocated block.
1219          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1220          * the cylinder group map from which it was allocated.
1221          */
1222         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1223                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1224         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1225         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1226         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1227         FREE_LOCK(&lk);
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1232  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1233  * this routine is called and this routine must be called with
1234  * splbio interrupts blocked.
1235  */
1236 static struct bmsafemap *
1237 bmsafemap_lookup(bp)
1238         struct buf *bp;
1239 {
1240         struct bmsafemap *bmsafemap;
1241         struct worklist *wk;
1242
1243 #ifdef DEBUG
1244         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1245                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1246 #endif
1247         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1248                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1249                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1250         FREE_LOCK(&lk);
1251         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1252                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1253         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1254         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1255         bmsafemap->sm_buf = bp;
1256         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1257         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1259         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1260         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1261         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1262         return (bmsafemap);
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Direct block allocation dependencies.
1267  *
1268  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1269  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1270  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1271  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1272  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1273  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1274  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1275  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1276  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1277  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1278  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1279  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1280  * procedures described later.
1281  *
1282  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1283  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1284  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1285  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1286  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1287  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1288  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1289  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1290  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1291  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1292  * unreferenced fragments.
1293  */
1294 void
1295 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1296         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1297         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1298         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1299         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1300         long newsize;           /* size of new block */
1301         long oldsize;           /* size of new block */
1302         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1303 {
1304         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1305         struct allocdirectlst *adphead;
1306         struct bmsafemap *bmsafemap;
1307         struct inodedep *inodedep;
1308         struct pagedep *pagedep;
1309         struct newblk *newblk;
1310
1311         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1312                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1313         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1314         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1315         adp->ad_lbn = lbn;
1316         adp->ad_newblkno = newblkno;
1317         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1318         adp->ad_newsize = newsize;
1319         adp->ad_oldsize = oldsize;
1320         adp->ad_state = ATTACHED;
1321         if (newblkno == oldblkno)
1322                 adp->ad_freefrag = NULL;
1323         else
1324                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1325
1326         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1327                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1328
1329         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1330         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1331         adp->ad_inodedep = inodedep;
1332
1333         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1334                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1335                 adp->ad_buf = NULL;
1336         } else {
1337                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1338                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1339                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1340                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1341         }
1342         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1343         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1344
1345         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1346         if (lbn >= NDADDR) {
1347                 /* allocating an indirect block */
1348                 if (oldblkno != 0) {
1349                         FREE_LOCK(&lk);
1350                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1351                 }
1352         } else {
1353                 /*
1354                  * Allocating a direct block.
1355                  *
1356                  * If we are allocating a directory block, then we must
1357                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1358                  * deletions.
1359                  */
1360                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1361                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1362                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1363         }
1364         /*
1365          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1366          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1367          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1368          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1369          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1370          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1371          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1372          * special case by checking against the last allocdirect in the
1373          * list before laboriously traversing the list looking for the
1374          * insertion point.
1375          */
1376         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1377         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1378         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1379                 /* insert at end of list */
1380                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1381                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1382                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1383                 FREE_LOCK(&lk);
1384                 return;
1385         }
1386         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1387                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1388                         break;
1389         }
1390         if (oldadp == NULL) {
1391                 FREE_LOCK(&lk);
1392                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1393         }
1394         /* insert in middle of list */
1395         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1396         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1397                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1398         FREE_LOCK(&lk);
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1403  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1404  */
1405 static void
1406 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1407         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1408         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1409         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1410 {
1411         struct freefrag *freefrag;
1412
1413 #ifdef DEBUG
1414         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1415                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1416 #endif
1417         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1418             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1419             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1420                 FREE_LOCK(&lk);
1421                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1422                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1423                     NDADDR);
1424         }
1425         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1426         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1427         /*
1428          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1429          * previously had a block allocated, then the new dependency
1430          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1431          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1432          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1433          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1434          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1435          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1436          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1437          * arises when the new block is an extension of the old block.
1438          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1439          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1440          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1441          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1442          */
1443         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1444                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1445                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1446                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1447         }
1448         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1453  */
1454 static struct freefrag *
1455 newfreefrag(ip, blkno, size)
1456         struct inode *ip;
1457         ufs_daddr_t blkno;
1458         long size;
1459 {
1460         struct freefrag *freefrag;
1461         struct fs *fs;
1462
1463         if (blkno == 0)
1464                 return (NULL);
1465         fs = ip->i_fs;
1466         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1467                 panic("newfreefrag: frag size");
1468         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1469                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1470         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1471         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1472         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1473         freefrag->ff_fs = fs;
1474         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1475         freefrag->ff_blkno = blkno;
1476         freefrag->ff_fragsize = size;
1477         return (freefrag);
1478 }
1479
1480 /*
1481  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1482  * file block allocation.
1483  */
1484 static void
1485 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1486         struct freefrag *freefrag;
1487 {
1488         struct inode tip;
1489
1490         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1491         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1492         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1493         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1494         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1495         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1496         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Indirect block allocation dependencies.
1501  *
1502  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1503  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1504  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1505  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1506  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1507  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1508  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1509  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1510  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1511  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1512  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1513  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1514  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1515  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1516  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1517  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1518  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1519  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1520  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1521  * pages and file metadata blocks.
1522  */
1523
1524 /*
1525  * Allocate a new allocindir structure.
1526  */
1527 static struct allocindir *
1528 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1529         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1530         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1531         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1532         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1533 {
1534         struct allocindir *aip;
1535
1536         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1537                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1538         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1539         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1540         aip->ai_state = ATTACHED;
1541         aip->ai_offset = ptrno;
1542         aip->ai_newblkno = newblkno;
1543         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1544         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1545         return (aip);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Called just before setting an indirect block pointer
1550  * to a newly allocated file page.
1551  */
1552 void
1553 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1554         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1555         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1556         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1557         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1558         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1559         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1560         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1561 {
1562         struct allocindir *aip;
1563         struct pagedep *pagedep;
1564
1565         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1566         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1567         /*
1568          * If we are allocating a directory page, then we must
1569          * allocate an associated pagedep to track additions and
1570          * deletions.
1571          */
1572         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1573             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1574                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1575         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1576         FREE_LOCK(&lk);
1577         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1582  * newly allocated indirect block.
1583  */
1584 void
1585 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1586         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1587         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1588         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1589         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1590         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1591 {
1592         struct allocindir *aip;
1593
1594         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1595         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1596         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1597         FREE_LOCK(&lk);
1598         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1603  * by one of the two routines above.
1604  */
1605 static void
1606 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1607         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1608         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1609         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1610 {
1611         struct worklist *wk;
1612         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1613         struct bmsafemap *bmsafemap;
1614         struct allocindir *oldaip;
1615         struct freefrag *freefrag;
1616         struct newblk *newblk;
1617
1618         if (bp->b_lblkno >= 0)
1619                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1620         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1621                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1622                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1623                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1624                                 continue;
1625                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1626                         break;
1627                 }
1628                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1629                         indirdep = newindirdep;
1630                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1631                         newindirdep = NULL;
1632                 }
1633                 FREE_LOCK(&lk);
1634                 if (indirdep) {
1635                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1636                             &newblk) == 0)
1637                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1638                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1639                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1640                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1641                                 aip->ai_buf = NULL;
1642                         } else {
1643                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1644                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1645                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1646                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1647                                     aip, ai_deps);
1648                         }
1649                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1650                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1651                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1652                         /*
1653                          * Check to see if there is an existing dependency
1654                          * for this block. If there is, merge the old
1655                          * dependency into the new one.
1656                          */
1657                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1658                                 oldaip = NULL;
1659                         else
1660
1661                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1662                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1663                                                 break;
1664                         if (oldaip != NULL) {
1665                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1666                                         FREE_LOCK(&lk);
1667                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1668                                 }
1669                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1670                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1671                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1672                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1673                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1674                         }
1675                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1676                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1677                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1678                         FREE_LOCK(&lk);
1679                 }
1680                 if (newindirdep) {
1681                         if (indirdep->ir_savebp != NULL)
1682                                 brelse(newindirdep->ir_savebp);
1683                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1684                 }
1685                 if (indirdep)
1686                         break;
1687                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1688                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1689                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1690                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1691                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1692                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1693                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1694                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1695                                 NULL, NULL);
1696                 }
1697                 newindirdep->ir_savebp =
1698                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1699                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1700                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1701         }
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Block de-allocation dependencies.
1706  *
1707  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1708  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1709  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1710  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1711  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1712  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1713  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1714  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1715  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1716  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1717  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1718  * write approach.
1719  *
1720  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1721  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1722  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1723  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1724  * used to transfer a part of this information to the procedure
1725  * that eventually de-allocates the blocks.
1726  *
1727  * This routine should be called from the routine that shortens
1728  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1729  * are modified. It will save the block pointer information for
1730  * later release and zero the inode so that the calling routine
1731  * can release it.
1732  */
1733 void
1734 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1735         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1736         off_t length;           /* The new length for the file */
1737 {
1738         struct freeblks *freeblks;
1739         struct inodedep *inodedep;
1740         struct allocdirect *adp;
1741         struct vnode *vp;
1742         struct buf *bp;
1743         struct fs *fs;
1744         int i, error, delay;
1745
1746         fs = ip->i_fs;
1747         if (length != 0)
1748                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1749         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1750                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1751         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1752         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1753         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1754         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1755         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1756         freeblks->fb_fs = fs;
1757         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1758         freeblks->fb_newsize = length;
1759         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1760         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1761                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1762                 ip->i_db[i] = 0;
1763         }
1764         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1765                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1766                 ip->i_ib[i] = 0;
1767         }
1768         ip->i_blocks = 0;
1769         ip->i_size = 0;
1770         /*
1771          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1772          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1773          * the buffer can be safely released.
1774          */
1775         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1776             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1777             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1778                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1779         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1780             ip->i_din;
1781         /*
1782          * Find and eliminate any inode dependencies.
1783          */
1784         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1785         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1786         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1787                 FREE_LOCK(&lk);
1788                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1789         }
1790         /*
1791          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1792          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1793          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1794          * has never been written to disk, so we can process the
1795          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1796          */
1797         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1798         if (delay)
1799                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1800         /*
1801          * Because the file length has been truncated to zero, any
1802          * pending block allocation dependency structures associated
1803          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1804          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1805          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1806          */
1807         merge_inode_lists(inodedep);
1808         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1809                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1810         FREE_LOCK(&lk);
1811         bdwrite(bp);
1812         /*
1813          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1814          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1815          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1816          * any dependencies.
1817          */
1818         vp = ITOV(ip);
1819         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1820         drain_output(vp, 1);
1821         while (getdirtybuf(&TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd), MNT_WAIT)) {
1822                 bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
1823                 (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep);
1824                 deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1825                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1826                 FREE_LOCK(&lk);
1827                 brelse(bp);
1828                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1829         }
1830         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1831                 (void)free_inodedep(inodedep);
1832         FREE_LOCK(&lk);
1833         /*
1834          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1835          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1836          * the dependencies.
1837          */
1838         if (!delay)
1839                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1840 }
1841
1842 /*
1843  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1844  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1845  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1846  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1847  * associated with related dependencies do not occur.
1848  */
1849 static void
1850 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1851         struct buf *bp;
1852         struct inodedep *inodedep;
1853 {
1854         struct worklist *wk;
1855         struct indirdep *indirdep;
1856         struct allocindir *aip;
1857         struct pagedep *pagedep;
1858         struct dirrem *dirrem;
1859         struct diradd *dap;
1860         int i;
1861
1862         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1863                 switch (wk->wk_type) {
1864
1865                 case D_INDIRDEP:
1866                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1867                         /*
1868                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1869                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1870                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1871                          * cache until they are freed. Note that they will
1872                          * only be able to be found by their physical address
1873                          * since the inode mapping the logical address will
1874                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1875                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1876                          * the physical address so it could be used for this
1877                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1878                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1879                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1880                          */
1881                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1882                                 FREE_LOCK(&lk);
1883                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1884                         }
1885                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1886                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1887                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1888                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1889                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1890                                 FREE_LOCK(&lk);
1891                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1892                         }
1893                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1894                             bp->b_bcount);
1895                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1896                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1897                         continue;
1898
1899                 case D_PAGEDEP:
1900                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1901                         /*
1902                          * None of the directory additions will ever be
1903                          * visible, so they can simply be tossed.
1904                          */
1905                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1906                                 while ((dap =
1907                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1908                                         free_diradd(dap);
1909                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1910                                 free_diradd(dap);
1911                         /*
1912                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1913                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1914                          * If the inode has already been written, then they
1915                          * can be dumped directly onto the work list.
1916                          */
1917                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1918                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1919                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1920                                 if (inodedep == NULL ||
1921                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1922                                      ALLCOMPLETE)
1923                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1924                                 else
1925                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1926                                             &dirrem->dm_list);
1927                         }
1928                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1929                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1930                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1931                         continue;
1932
1933                 case D_ALLOCINDIR:
1934                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1935                         continue;
1936
1937                 case D_ALLOCDIRECT:
1938                 case D_INODEDEP:
1939                         FREE_LOCK(&lk);
1940                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1941                             TYPENAME(wk->wk_type));
1942                         /* NOTREACHED */
1943
1944                 default:
1945                         FREE_LOCK(&lk);
1946                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
1947                             TYPENAME(wk->wk_type));
1948                         /* NOTREACHED */
1949                 }
1950         }
1951 }
1952
1953 /*
1954  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
1955  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1956  */
1957 static void
1958 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
1959         struct allocdirectlst *adphead;
1960         struct allocdirect *adp;
1961         int delay;
1962 {
1963
1964 #ifdef DEBUG
1965         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1966                 panic("free_allocdirect: lock not held");
1967 #endif
1968         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
1969                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
1970         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
1971         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
1972                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
1973         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
1974                 if (delay)
1975                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
1976                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
1977                 else
1978                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
1979         }
1980         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
1985  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
1986  */
1987 void
1988 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
1989                 struct vnode *pvp;
1990                 ino_t ino;
1991                 int mode;
1992 {
1993         struct inode *ip = VTOI(pvp);
1994         struct inodedep *inodedep;
1995         struct freefile *freefile;
1996
1997         /*
1998          * This sets up the inode de-allocation dependency.
1999          */
2000         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2001                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2002         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2003         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2004         freefile->fx_mode = mode;
2005         freefile->fx_oldinum = ino;
2006         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2007         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2008
2009         /*
2010          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2011          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2012          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2013          * case we can free the file immediately.
2014          */
2015         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2016         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2017             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2018                 FREE_LOCK(&lk);
2019                 handle_workitem_freefile(freefile);
2020                 return;
2021         }
2022         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2023         FREE_LOCK(&lk);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2028  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2029  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2030  *
2031  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2032  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2033  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2034  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2035  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2036  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2037  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2038  * lived files, this change will usually result in removing all the
2039  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2040  */
2041 static int
2042 check_inode_unwritten(inodedep)
2043         struct inodedep *inodedep;
2044 {
2045
2046         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2047             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2048             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2049             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2050             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2051             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2052             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2053                 return (0);
2054         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2055         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2056         inodedep->id_buf = NULL;
2057         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2058                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2059         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2060                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2061                 inodedep->id_savedino = NULL;
2062         }
2063         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2064                 FREE_LOCK(&lk);
2065                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2066         }
2067         return (1);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2072  */
2073 static int
2074 free_inodedep(inodedep)
2075         struct inodedep *inodedep;
2076 {
2077
2078         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2079             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2080             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2081             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2082             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2083             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2084             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2085             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2086                 return (0);
2087         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2088         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2089         num_inodedep -= 1;
2090         return (1);
2091 }
2092
2093 /*
2094  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2095  * The workitem is added to the pending list after the updated
2096  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2097  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2098  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2099  * performed in this function.
2100  */
2101 static void
2102 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2103         struct freeblks *freeblks;
2104 {
2105         struct inode tip;
2106         ufs_daddr_t bn;
2107         struct fs *fs;
2108         int i, level, bsize;
2109         long nblocks, blocksreleased = 0;
2110         int error, allerror = 0;
2111         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2112
2113         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2114         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2115         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2116         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2117         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2118         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2119         fs = freeblks->fb_fs;
2120         tmpval = 1;
2121         baselbns[0] = NDADDR;
2122         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2123                 tmpval *= NINDIR(fs);
2124                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2125         }
2126         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2127         blocksreleased = 0;
2128         /*
2129          * Indirect blocks first.
2130          */
2131         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2132                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2133                         continue;
2134                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2135                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2136                         allerror = error;
2137                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2138                 blocksreleased += nblocks;
2139         }
2140         /*
2141          * All direct blocks or frags.
2142          */
2143         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2144                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2145                         continue;
2146                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2147                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2148                 blocksreleased += btodb(bsize);
2149         }
2150
2151 #ifdef DIAGNOSTIC
2152         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2153                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2154         if (allerror)
2155                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2156 #endif /* DIAGNOSTIC */
2157         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2162  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2163  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2164  * blocks.
2165  */
2166 static int
2167 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2168         struct inode *ip;
2169         ufs_daddr_t dbn;
2170         int level;
2171         ufs_lbn_t lbn;
2172         long *countp;
2173 {
2174         struct buf *bp;
2175         ufs_daddr_t *bap;
2176         ufs_daddr_t nb;
2177         struct fs *fs;
2178         struct worklist *wk;
2179         struct indirdep *indirdep;
2180         int i, lbnadd, nblocks;
2181         int error, allerror = 0;
2182
2183         fs = ip->i_fs;
2184         lbnadd = 1;
2185         for (i = level; i > 0; i--)
2186                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2187         /*
2188          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2189          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2190          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2191          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2192          * have to use the on-disk address and the block device for the
2193          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2194          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2195          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2196          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2197          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2198          */
2199         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2200         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2201             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2202                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2203                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2204                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2205                         FREE_LOCK(&lk);
2206                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2207                 }
2208                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2209                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2210                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2211                         FREE_LOCK(&lk);
2212                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2213                 }
2214                 FREE_LOCK(&lk);
2215         } else {
2216                 FREE_LOCK(&lk);
2217                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2218                 if (error)
2219                         return (error);
2220         }
2221         /*
2222          * Recursively free indirect blocks.
2223          */
2224         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2225         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2226         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2227                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2228                         continue;
2229                 if (level != 0) {
2230                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2231                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2232                                 allerror = error;
2233                 }
2234                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2235                 *countp += nblocks;
2236         }
2237         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2238         brelse(bp);
2239         return (allerror);
2240 }
2241
2242 /*
2243  * Free an allocindir.
2244  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2245  */
2246 static void
2247 free_allocindir(aip, inodedep)
2248         struct allocindir *aip;
2249         struct inodedep *inodedep;
2250 {
2251         struct freefrag *freefrag;
2252
2253 #ifdef DEBUG
2254         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2255                 panic("free_allocindir: lock not held");
2256 #endif
2257         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2258                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2259         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2260                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2261         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2262         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2263                 if (inodedep == NULL)
2264                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2265                 else
2266                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2267                             &freefrag->ff_list);
2268         }
2269         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * Directory entry addition dependencies.
2274  *
2275  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2276  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2277  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2278  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2279  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2280  * simply of the inode number.
2281  *
2282  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2283  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2284  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2285  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2286  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2287  * the new offsets.
2288  */
2289
2290 /*
2291  * This routine is called after the in-memory inode's link
2292  * count has been incremented, but before the directory entry's
2293  * pointer to the inode has been set.
2294  */
2295 void
2296 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2297         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2298         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2299         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2300         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2301         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2302 {
2303         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2304         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2305         struct fs *fs;
2306         struct diradd *dap;
2307         struct pagedep *pagedep;
2308         struct inodedep *inodedep;
2309         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2310
2311         /*
2312          * Whiteouts have no dependencies.
2313          */
2314         if (newinum == WINO) {
2315                 if (newdirbp != NULL)
2316                         bdwrite(newdirbp);
2317                 return;
2318         }
2319
2320         fs = dp->i_fs;
2321         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2322         offset = blkoff(fs, diroffset);
2323         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2324             M_SOFTDEP_FLAGS);
2325         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2326         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2327         dap->da_offset = offset;
2328         dap->da_newinum = newinum;
2329         dap->da_state = ATTACHED;
2330         if (newdirbp == NULL) {
2331                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2332                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2333         } else {
2334                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2335                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2336                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2337                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2338                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2339                 mkdir1->md_diradd = dap;
2340                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2341                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2342                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2343                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2344                 mkdir2->md_diradd = dap;
2345                 /*
2346                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2347                  */
2348                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2349                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2350                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2351                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2352                 FREE_LOCK(&lk);
2353                 bdwrite(newdirbp);
2354                 /*
2355                  * Dependency on link count increase for parent directory
2356                  */
2357                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2358                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2359                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2360                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2361                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2362                 } else {
2363                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2364                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2365                 }
2366         }
2367         /*
2368          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2369          */
2370         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2371                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2372         dap->da_pagedep = pagedep;
2373         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2374             da_pdlist);
2375         /*
2376          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2377          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2378          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2379          */
2380         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2381         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2382                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2383         else
2384                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2385         FREE_LOCK(&lk);
2386 }
2387
2388 /*
2389  * This procedure is called to change the offset of a directory
2390  * entry when compacting a directory block which must be owned
2391  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2392  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2393  * occur while the move is in progress.
2394  */
2395 void
2396 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2397         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2398         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2399         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2400         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2401         int entrysize;          /* size of directory entry */
2402 {
2403         int offset, oldoffset, newoffset;
2404         struct pagedep *pagedep;
2405         struct diradd *dap;
2406         ufs_lbn_t lbn;
2407
2408         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2409         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2410         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2411         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2412                 goto done;
2413         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2414         newoffset = offset + (newloc - base);
2415
2416         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2417                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2418                         continue;
2419                 dap->da_offset = newoffset;
2420                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2421                         break;
2422                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2423                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2424                     dap, da_pdlist);
2425                 break;
2426         }
2427         if (dap == NULL) {
2428
2429                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2430                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2431                                 dap->da_offset = newoffset;
2432                                 break;
2433                         }
2434                 }
2435         }
2436 done:
2437         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2438         FREE_LOCK(&lk);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2443  * with splbio interrupts blocked.
2444  */
2445 static void
2446 free_diradd(dap)
2447         struct diradd *dap;
2448 {
2449         struct dirrem *dirrem;
2450         struct pagedep *pagedep;
2451         struct inodedep *inodedep;
2452         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2453
2454 #ifdef DEBUG
2455         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2456                 panic("free_diradd: lock not held");
2457 #endif
2458         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2459         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2460         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2461                 pagedep = dap->da_pagedep;
2462         } else {
2463                 dirrem = dap->da_previous;
2464                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2465                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2466                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2467         }
2468         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2469             0, &inodedep) != 0)
2470                 (void) free_inodedep(inodedep);
2471         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2472                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2473                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2474                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2475                                 continue;
2476                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2477                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2478                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2479                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2480                 }
2481                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2482                         FREE_LOCK(&lk);
2483                         panic("free_diradd: unfound ref");
2484                 }
2485         }
2486         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Directory entry removal dependencies.
2491  *
2492  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2493  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2494  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2495  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2496  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2497  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2498  */
2499
2500 /*
2501  * This routine should be called immediately after removing
2502  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2503  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2504  * code will do this task when it is safe.
2505  */
2506 void
2507 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2508         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2509         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2510         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2511         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2512 {
2513         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2514
2515         /*
2516          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2517          */
2518         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2519
2520         /*
2521          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2522          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2523          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2524          * set then we have deleted an entry that never made it to
2525          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2526          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2527          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2528          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2529          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2530          */
2531         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2532                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2533                     dm_next);
2534                 FREE_LOCK(&lk);
2535         } else {
2536                 if (prevdirrem != NULL)
2537                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2538                             prevdirrem, dm_next);
2539                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2540                 FREE_LOCK(&lk);
2541                 handle_workitem_remove(dirrem);
2542         }
2543 }
2544
2545 /*
2546  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2547  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2548  */
2549 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2550 static struct dirrem *
2551 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
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         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2557 {
2558         int offset;
2559         ufs_lbn_t lbn;
2560         struct diradd *dap;
2561         struct dirrem *dirrem;
2562         struct pagedep *pagedep;
2563
2564         /*
2565          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2566          */
2567         if (ip == NULL)
2568                 panic("newdirrem: whiteout");
2569         /*
2570          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2571          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2572          * the number of freefile and freeblks structures.
2573          */
2574         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2575                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2576         num_dirrem += 1;
2577         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2578                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2579         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2580         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2581         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2582         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2583         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2584         *prevdirremp = NULL;
2585
2586         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2587         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2588         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2589         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2590                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2591         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2592         /*
2593          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2594          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2595          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2596          * list and the pd_pendinghd list.
2597          */
2598
2599         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2600                 if (dap->da_offset == offset)
2601                         break;
2602         if (dap == NULL) {
2603
2604                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2605                         if (dap->da_offset == offset)
2606                                 break;
2607                 if (dap == NULL)
2608                         return (dirrem);
2609         }
2610         /*
2611          * Must be ATTACHED at this point.
2612          */
2613         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2614                 FREE_LOCK(&lk);
2615                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2616         }
2617         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2618                 FREE_LOCK(&lk);
2619                 panic("newdirrem: inum %d should be %d",
2620                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2621         }
2622         /*
2623          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2624          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2625          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2626          */
2627         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2628                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2629                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2630                 dap->da_pagedep = pagedep;
2631         }
2632         /*
2633          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2634          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2635          */
2636         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2637         free_diradd(dap);
2638         return (dirrem);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Directory entry change dependencies.
2643  *
2644  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2645  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2646  * are identical to the description of adding a new entry above except
2647  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2648  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2649  * in the removal routine above.
2650  */
2651
2652 /*
2653  * This routine should be called immediately after changing
2654  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2655  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2656  * code will perform this task when it is safe.
2657  */
2658 void
2659 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2660         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2661         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2662         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2663         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2664         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2665 {
2666         int offset;
2667         struct diradd *dap = NULL;
2668         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2669         struct pagedep *pagedep;
2670         struct inodedep *inodedep;
2671
2672         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2673
2674         /*
2675          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2676          */
2677         if (newinum != WINO) {
2678                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2679                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2680                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2681                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2682                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2683                 dap->da_offset = offset;
2684                 dap->da_newinum = newinum;
2685         }
2686
2687         /*
2688          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2689          */
2690         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2691         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2692         /*
2693          * The possible values for isrmdir:
2694          *      0 - non-directory file rename
2695          *      1 - directory rename within same directory
2696          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2697          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2698          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2699          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2700          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2701          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2702          * followup dirrem.
2703          */
2704         if (isrmdir > 1)
2705                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2706
2707         /*
2708          * Whiteouts have no additional dependencies,
2709          * so just put the dirrem on the correct list.
2710          */
2711         if (newinum == WINO) {
2712                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2713                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2714                             dm_next);
2715                 } else {
2716                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2717                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2718                 }
2719                 FREE_LOCK(&lk);
2720                 return;
2721         }
2722
2723         /*
2724          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2725          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2726          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2727          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2728          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2729          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2730          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2731          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2732          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2733          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2734          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2735          */
2736         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2737                 dap->da_previous = dirrem;
2738         } else {
2739                 if (prevdirrem != NULL) {
2740                         dap->da_previous = prevdirrem;
2741                 } else {
2742                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2743                         dap->da_pagedep = pagedep;
2744                 }
2745                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2746                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2747         }
2748         /*
2749          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2750          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2751          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2752          */
2753         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2754             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2755                 dap->da_state |= COMPLETE;
2756                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2757                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2758         } else {
2759                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2760                     dap, da_pdlist);
2761                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2762         }
2763         FREE_LOCK(&lk);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2768  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2769  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2770  * inode has been written.
2771  */
2772 void
2773 softdep_change_linkcnt(ip)
2774         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2775 {
2776         struct inodedep *inodedep;
2777
2778         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2779         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2780         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2781                 FREE_LOCK(&lk);
2782                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2783         }
2784         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2785         FREE_LOCK(&lk);
2786 }
2787
2788 /*
2789  * This workitem decrements the inode's link count.
2790  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2791  */
2792 static void
2793 handle_workitem_remove(dirrem)
2794         struct dirrem *dirrem;
2795 {
2796         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2797         struct inodedep *inodedep;
2798         struct vnode *vp;
2799         struct inode *ip;
2800         ino_t oldinum;
2801         int error;
2802
2803         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2804                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2805                 return;
2806         }
2807         ip = VTOI(vp);
2808         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2809         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2810                 FREE_LOCK(&lk);
2811                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2812         }
2813         /*
2814          * Normal file deletion.
2815          */
2816         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2817                 ip->i_nlink--;
2818                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2819                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2820                         FREE_LOCK(&lk);
2821                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2822                 }
2823                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2824                 FREE_LOCK(&lk);
2825                 vput(vp);
2826                 num_dirrem -= 1;
2827                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2828                 return;
2829         }
2830         /*
2831          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2832          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2833          * Next truncate the directory to length zero. When the
2834          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2835          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2836          */
2837         ip->i_nlink -= 2;
2838         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2839         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2840                 FREE_LOCK(&lk);
2841                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2842         }
2843         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2844         FREE_LOCK(&lk);
2845         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2846                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2847         /*
2848          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2849          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2850          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2851          */
2852         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2853                 vput(vp);
2854                 num_dirrem -= 1;
2855                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2856                 return;
2857         }
2858         /*
2859          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2860          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2861          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2862          * case we can remove the file immediately.
2863          */
2864         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2865         dirrem->dm_state = 0;
2866         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2867         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2868         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2869             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2870                 FREE_LOCK(&lk);
2871                 vput(vp);
2872                 handle_workitem_remove(dirrem);
2873                 return;
2874         }
2875         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2876         FREE_LOCK(&lk);
2877         vput(vp);
2878 }
2879
2880 /*
2881  * Inode de-allocation dependencies.
2882  *
2883  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2884  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2885  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2886  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2887  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2888  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2889  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2890  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2891  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2892  * following procedure.
2893  */
2894 static void
2895 handle_workitem_freefile(freefile)
2896         struct freefile *freefile;
2897 {
2898         struct vnode vp;
2899         struct inode tip;
2900         struct inodedep *idp;
2901         int error;
2902
2903 #ifdef DEBUG
2904         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2905         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2906         FREE_LOCK(&lk);
2907         if (error)
2908                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2909 #endif
2910         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2911         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2912         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2913         vp.v_data = &tip;
2914         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2915                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2916         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2917 }
2918
2919 /*
2920  * Disk writes.
2921  *
2922  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
2923  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
2924  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
2925  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
2926  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
2927  * up-to-date.
2928  *
2929  * In-core inode structure reclamation.
2930  *
2931  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
2932  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
2933  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
2934  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
2935  * any increase in contention.
2936  *
2937  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
2938  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
2939  * while we are manipulating its associated dependencies.
2940  */
2941 static void
2942 softdep_disk_io_initiation(bp)
2943         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
2944 {
2945         struct worklist *wk, *nextwk;
2946         struct indirdep *indirdep;
2947
2948         /*
2949          * We only care about write operations. There should never
2950          * be dependencies for reads.
2951          */
2952         if (bp->b_flags & B_READ)
2953                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
2954         /*
2955          * Do any necessary pre-I/O processing.
2956          */
2957         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = nextwk) {
2958                 nextwk = LIST_NEXT(wk, wk_list);
2959                 switch (wk->wk_type) {
2960
2961                 case D_PAGEDEP:
2962                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
2963                         continue;
2964
2965                 case D_INODEDEP:
2966                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
2967                         continue;
2968
2969                 case D_INDIRDEP:
2970                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
2971                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
2972                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
2973                         /*
2974                          * If there are no remaining dependencies, this
2975                          * will be writing the real pointers, so the
2976                          * dependency can be freed.
2977                          */
2978                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
2979                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2980                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
2981                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
2982                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
2983                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
2984                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2985                                 continue;
2986                         }
2987                         /*
2988                          * Replace up-to-date version with safe version.
2989                          */
2990                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
2991                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
2992                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2993                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
2994                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
2995                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
2996                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
2997                             bp->b_bcount);
2998                         FREE_LOCK(&lk);
2999                         continue;
3000
3001                 case D_MKDIR:
3002                 case D_BMSAFEMAP:
3003                 case D_ALLOCDIRECT:
3004                 case D_ALLOCINDIR:
3005                         continue;
3006
3007                 default:
3008                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3009                             TYPENAME(wk->wk_type));
3010                         /* NOTREACHED */
3011                 }
3012         }
3013 }
3014
3015 /*
3016  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3017  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3018  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3019  * manipulating its associated dependencies.
3020  */
3021 static void
3022 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3023         struct pagedep *pagedep;
3024         struct buf *bp;
3025 {
3026         struct diradd *dap;
3027         struct direct *ep;
3028         int i;
3029
3030         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3031                 /*
3032                  * This can only happen if there is a driver that does not
3033                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3034                  * to strategy for the incomplete buffers.
3035                  */
3036                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3037                 return;
3038         }
3039         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3040         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3041         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3042                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3043                         ep = (struct direct *)
3044                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3045                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3046                                 FREE_LOCK(&lk);
3047                                 panic("%s: dir inum %d != new %d",
3048                                     "initiate_write_filepage",
3049                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3050                         }
3051                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3052                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3053                         else
3054                                 ep->d_ino = 0;
3055                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3056                         dap->da_state |= UNDONE;
3057                 }
3058         }
3059         FREE_LOCK(&lk);
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3064  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3065  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3066  * are manipulating its associated dependencies.
3067  */
3068 static void
3069 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3070         struct inodedep *inodedep;
3071         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3072 {
3073         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3074         struct dinode *dp;
3075         struct fs *fs;
3076         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3077         int i, deplist;
3078
3079         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3080                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3081         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3082         fs = inodedep->id_fs;
3083         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3084             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3085         /*
3086          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3087          * inode cannot be written to disk.
3088          */
3089         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3090                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3091                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3092                 MALLOC(inodedep->id_savedino, struct dinode *,
3093                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3094                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3095                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3096                 return;
3097         }
3098         /*
3099          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3100          */
3101         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3102         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3103                 return;
3104         /*
3105          * Set the dependencies to busy.
3106          */
3107         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3108         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3109              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3110 #ifdef DIAGNOSTIC
3111                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3112                         FREE_LOCK(&lk);
3113                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3114                 }
3115                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3116                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3117                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3118                         FREE_LOCK(&lk);
3119                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3120                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3121                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3122                 }
3123                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3124                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3125                         FREE_LOCK(&lk);
3126                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3127                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3128                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3129                 }
3130                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3131                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3132                         FREE_LOCK(&lk);
3133                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3134                             adp->ad_state);
3135                 }
3136 #endif /* DIAGNOSTIC */
3137                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3138                 adp->ad_state |= UNDONE;
3139         }
3140         /*
3141          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3142          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3143          * might have fragments that were not the last block in the file
3144          * which would corrupt the filesystem.
3145          */
3146         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3147              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3148                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3149                         break;
3150                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3151                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3152                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3153                         continue;
3154                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3155                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3156 #ifdef DIAGNOSTIC
3157                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3158                                 FREE_LOCK(&lk);
3159                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3160                         }
3161 #endif /* DIAGNOSTIC */
3162                         dp->di_db[i] = 0;
3163                 }
3164                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3165 #ifdef DIAGNOSTIC
3166                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3167                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3168                                 FREE_LOCK(&lk);
3169                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3170                         }
3171 #endif /* DIAGNOSTIC */
3172                         dp->di_ib[i] = 0;
3173                 }
3174                 FREE_LOCK(&lk);
3175                 return;
3176         }
3177         /*
3178          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3179          * roll back the size to the last currently allocated block.
3180          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3181          * we already checked for fragments in the loop above.
3182          */
3183         if (lastadp != NULL &&
3184             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3185                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3186                         if (dp->di_db[i] != 0)
3187                                 break;
3188                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3189         }
3190         /*
3191          * The only dependencies are for indirect blocks.
3192          *
3193          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3194          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3195          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3196          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3197          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3198          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3199          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3200          */
3201         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3202                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3203         FREE_LOCK(&lk);
3204 }
3205
3206 /*
3207  * This routine is called during the completion interrupt
3208  * service routine for a disk write (from the procedure called
3209  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3210  * a request completion).  It should be called early in this
3211  * procedure, before the block is made available to other
3212  * processes or other routines are called.
3213  */
3214 static void
3215 softdep_disk_write_complete(bp)
3216         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3217 {
3218         struct worklist *wk;
3219         struct workhead reattach;
3220         struct newblk *newblk;
3221         struct allocindir *aip;
3222         struct allocdirect *adp;
3223         struct indirdep *indirdep;
3224         struct inodedep *inodedep;
3225         struct bmsafemap *bmsafemap;
3226
3227 #ifdef DEBUG
3228         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3229                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3230         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3231 #endif
3232         LIST_INIT(&reattach);
3233         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3234                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3235                 switch (wk->wk_type) {
3236
3237                 case D_PAGEDEP:
3238                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3239                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3240                         continue;
3241
3242                 case D_INODEDEP:
3243                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3244                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3245                         continue;
3246
3247                 case D_BMSAFEMAP:
3248                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3249                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3250                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3251                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3252                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3253                         }
3254                         while ((adp =
3255                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3256                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3257                                 adp->ad_buf = NULL;
3258                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3259                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3260                         }
3261                         while ((aip =
3262                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3263                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3264                                 aip->ai_buf = NULL;
3265                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3266                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3267                         }
3268                         while ((inodedep =
3269                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3270                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3271                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3272                                 inodedep->id_buf = NULL;
3273                         }
3274                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3275                         continue;
3276
3277                 case D_MKDIR:
3278                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3279                         continue;
3280
3281                 case D_ALLOCDIRECT:
3282                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3283                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3284                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3285                         continue;
3286
3287                 case D_ALLOCINDIR:
3288                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3289                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3290                         handle_allocindir_partdone(aip);
3291                         continue;
3292
3293                 case D_INDIRDEP:
3294                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3295                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3296                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3297                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3298                         }
3299                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3300                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3301                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3302                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3303                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3304                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3305                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3306                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3307                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3308                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3309                                 }
3310                         }
3311                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3312                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3313                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3314                         bdirty(bp);
3315                         continue;
3316
3317                 default:
3318                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3319                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3320                             TYPENAME(wk->wk_type));
3321                         /* NOTREACHED */
3322                 }
3323         }
3324         /*
3325          * Reattach any requests that must be redone.
3326          */
3327         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3328                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3329                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3330         }
3331 #ifdef DEBUG
3332         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3333                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3334         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3335 #endif
3336 }
3337
3338 /*
3339  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3340  * this routine is always called from interrupt level with further
3341  * splbio interrupts blocked.
3342  */
3343 static void
3344 handle_allocdirect_partdone(adp)
3345         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3346 {
3347         struct allocdirect *listadp;
3348         struct inodedep *inodedep;
3349         long bsize;
3350
3351         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3352                 return;
3353         if (adp->ad_buf != NULL) {
3354                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3355                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3356         }
3357         /*
3358          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3359          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3360          * might have fragments that were not the last block in the file
3361          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3362          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3363          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3364          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3365          */
3366         inodedep = adp->ad_inodedep;
3367         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3368         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3369                 /* found our block */
3370                 if (listadp == adp)
3371                         break;
3372                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3373                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3374                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3375                         continue;
3376                 /* hit a fragment */
3377                 return;
3378         }
3379         /*
3380          * If we have reached the end of the current list without
3381          * finding the just finished dependency, then it must be
3382          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3383          * be freed until they are moved to the current list.
3384          */
3385         if (listadp == NULL) {
3386 #ifdef DEBUG
3387                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3388                         /* found our block */
3389                         if (listadp == adp)
3390                                 break;
3391                 if (listadp == NULL) {
3392                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3393                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3394                 }
3395 #endif /* DEBUG */
3396                 return;
3397         }
3398         /*
3399          * If we have found the just finished dependency, then free
3400          * it along with anything that follows it that is complete.
3401          */
3402         for (; adp; adp = listadp) {
3403                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3404                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3405                         return;
3406                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3407         }
3408 }
3409
3410 /*
3411  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3412  * this routine is always called from interrupt level with further
3413  * splbio interrupts blocked.
3414  */
3415 static void
3416 handle_allocindir_partdone(aip)
3417         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3418 {
3419         struct indirdep *indirdep;
3420
3421         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3422                 return;
3423         if (aip->ai_buf != NULL) {
3424                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3425                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3426         }
3427         indirdep = aip->ai_indirdep;
3428         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3429                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3430                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3431                 return;
3432         }
3433         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3434             aip->ai_newblkno;
3435         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3436         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3437                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3438         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3439 }
3440
3441 /*
3442  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3443  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3444  * that this routine is always called from interrupt level with further
3445  * splbio interrupts blocked.
3446  */
3447 static int
3448 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3449         struct inodedep *inodedep;
3450         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3451 {
3452         struct worklist *wk, *filefree;
3453         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3454         struct dinode *dp;
3455         int hadchanges;
3456
3457         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3458                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3459                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3460         }
3461         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3462         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3463         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3464             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3465         /*
3466          * If we had to rollback the inode allocation because of
3467          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3468          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3469          * all associated dependencies have been cleared and the
3470          * corresponding updates written to disk.
3471          */
3472         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3473                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3474                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3475                 inodedep->id_savedino = NULL;
3476                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3477                         stat_inode_bitmap++;
3478                 bdirty(bp);
3479                 return (1);
3480         }
3481         /*
3482          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3483          * the inode could be updated.
3484          */
3485         hadchanges = 0;
3486         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3487                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3488                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3489                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3490                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3491                 }
3492                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3493                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3494                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3495                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3496                                     "handle_written_inodeblock",
3497                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3498                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3499                         }
3500                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3501                 } else {
3502                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3503                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3504                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3505                                     "handle_written_inodeblock",
3506                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3507                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3508                         }
3509                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3510                 }
3511                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3512                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3513                 hadchanges = 1;
3514         }
3515         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3516                 stat_direct_blk_ptrs++;
3517         /*
3518          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3519          */
3520         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3521                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3522                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3523         }
3524         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3525                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3526                 hadchanges = 1;
3527         }
3528         inodedep->id_savedsize = -1;
3529         /*
3530          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3531          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3532          * its correct form.
3533          */
3534         if (hadchanges)
3535                 bdirty(bp);
3536         /*
3537          * Process any allocdirects that completed during the update.
3538          */
3539         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3540                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3541         /*
3542          * Process deallocations that were held pending until the
3543          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3544          * is delayed until after all blocks have been freed to
3545          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3546          * before the old ones have been deleted.
3547          */
3548         filefree = NULL;
3549         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3550                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3551                 switch (wk->wk_type) {
3552
3553                 case D_FREEFILE:
3554                         /*
3555                          * We defer adding filefree to the worklist until
3556                          * all other additions have been made to ensure
3557                          * that it will be done after all the old blocks
3558                          * have been freed.
3559                          */
3560                         if (filefree != NULL) {
3561                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3562                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3563                         }
3564                         filefree = wk;
3565                         continue;
3566
3567                 case D_MKDIR:
3568                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3569                         continue;
3570
3571                 case D_DIRADD:
3572                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3573                         continue;
3574
3575                 case D_FREEBLKS:
3576                 case D_FREEFRAG:
3577                 case D_DIRREM:
3578                         add_to_worklist(wk);
3579                         continue;
3580
3581                 default:
3582                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3583                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3584                             TYPENAME(wk->wk_type));
3585                         /* NOTREACHED */
3586                 }
3587         }
3588         if (filefree != NULL) {
3589                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3590                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3591                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3592                 }
3593                 add_to_worklist(filefree);
3594                 return (0);
3595         }
3596
3597         /*
3598          * If no outstanding dependencies, free it.
3599          */
3600         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3601                 return (0);
3602         return (hadchanges);
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3607  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3608  */
3609 static void
3610 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3611         struct diradd *dap;
3612         struct inodedep *inodedep;
3613 {
3614         struct pagedep *pagedep;
3615
3616         dap->da_state |= COMPLETE;
3617         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3618                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3619                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3620                 else
3621                         pagedep = dap->da_pagedep;
3622                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3623                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3624         }
3625         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3630  */
3631 static void
3632 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3633         struct mkdir *mkdir;
3634         int type;
3635 {
3636         struct diradd *dap;
3637         struct pagedep *pagedep;
3638
3639         if (mkdir->md_state != type) {
3640                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3641                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3642         }
3643         dap = mkdir->md_diradd;
3644         dap->da_state &= ~type;
3645         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3646                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3647         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3648                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3649                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3650                 else
3651                         pagedep = dap->da_pagedep;
3652                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3653                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3654         }
3655         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3656         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3657 }
3658
3659 /*
3660  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3661  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3662  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3663  * Note that this routine is always called from interrupt level
3664  * with further splbio interrupts blocked.
3665  */
3666 static int
3667 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3668         struct pagedep *pagedep;
3669         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3670 {
3671         struct dirrem *dirrem;
3672         struct diradd *dap, *nextdap;
3673         struct direct *ep;
3674         int i, chgs;
3675
3676         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3677                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3678                 panic("handle_written_filepage: not started");
3679         }
3680         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3681         /*
3682          * Process any directory removals that have been committed.
3683          */
3684         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3685                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3686                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3687                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3688         }
3689         /*
3690          * Free any directory additions that have been committed.
3691          */
3692         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3693                 free_diradd(dap);
3694         /*
3695          * Uncommitted directory entries must be restored.
3696          */
3697         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3698                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3699                      dap = nextdap) {
3700                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3701                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3702                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3703                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3704                         }
3705                         ep = (struct direct *)
3706                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3707                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3708                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3709                         dap->da_state |= ATTACHED;
3710                         chgs = 1;
3711                         /*
3712                          * If the inode referenced by the directory has
3713                          * been written out, then the dependency can be
3714                          * moved to the pending list.
3715                          */
3716                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3717                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3718                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3719                                     da_pdlist);
3720                         }
3721                 }
3722         }
3723         /*
3724          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3725          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3726          * its correct form.
3727          */
3728         if (chgs) {
3729                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3730                         stat_dir_entry++;
3731                 bdirty(bp);
3732         }
3733         /*
3734          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3735          * Otherwise it will remain to update the page before it
3736          * is written back to disk.
3737          */
3738         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3739                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3740                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3741                                 break;
3742                 if (i == DAHASHSZ) {
3743                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3744                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3745                         return (0);
3746                 }
3747         }
3748         return (1);
3749 }
3750
3751 /*
3752  * Writing back in-core inode structures.
3753  *
3754  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3755  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3756  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3757  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3758  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3759  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3760  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3761  */
3762
3763 /*
3764  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3765  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3766  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3767  */
3768 void
3769 softdep_load_inodeblock(ip)
3770         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3771 {
3772         struct inodedep *inodedep;
3773
3774         /*
3775          * Check for alternate nlink count.
3776          */
3777         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3778         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3779         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3780                 FREE_LOCK(&lk);
3781                 return;
3782         }
3783         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3784         FREE_LOCK(&lk);
3785 }
3786
3787 /*
3788  * This routine is called just before the "in-core" inode
3789  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3790  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3791  * the force flag is set, then the dependencies will be
3792  * cleared so that the update can always be made. Note that
3793  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3794  * will never be in the middle of writing the inode block
3795  * to disk.
3796  */
3797 void
3798 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3799         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3800         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3801         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3802 {
3803         struct inodedep *inodedep;
3804         struct worklist *wk;
3805         int error, gotit;
3806
3807         /*
3808          * If the effective link count is not equal to the actual link
3809          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3810          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3811          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3812          * to track.
3813          */
3814         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3815         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3816                 FREE_LOCK(&lk);
3817                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3818                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3819                 return;
3820         }
3821         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3822                 FREE_LOCK(&lk);
3823                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3824         }
3825         /*
3826          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3827          * changes cannot occur until this inode has been written.
3828          */
3829         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3830         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3831                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3832         /*
3833          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3834          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3835          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3836          * allocdirects that are completed by the merger.
3837          */
3838         merge_inode_lists(inodedep);
3839         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3840                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3841         /*
3842          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3843          * operations dependent on the inode being written to disk
3844          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3845          * processed when the buffer I/O completes.
3846          */
3847         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3848                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3849                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3850         }
3851         /*
3852          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3853          * that allocates them have been written (indicated by
3854          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3855          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3856          * to be written so that the update can be done.
3857          */
3858         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3859                 FREE_LOCK(&lk);
3860                 return;
3861         }
3862         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3863         FREE_LOCK(&lk);
3864         if (gotit &&
3865             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3866                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3867         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3868                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3869 }
3870
3871 /*
3872  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3873  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3874  * with splbio interrupts blocked.
3875  */
3876 static void
3877 merge_inode_lists(inodedep)
3878         struct inodedep *inodedep;
3879 {
3880         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3881
3882         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3883         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3884                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3885                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3886                         continue;
3887                 }
3888                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3889                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3890                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3891                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3892                             listadp);
3893                         listadp = newadp;
3894                 }
3895                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3896         }
3897         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3898                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3899                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3900         }
3901 }
3902
3903 /*
3904  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3905  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3906  */
3907 static int
3908 softdep_fsync(vp)
3909         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
3910 {
3911         struct inodedep *inodedep;
3912         struct pagedep *pagedep;
3913         struct worklist *wk;
3914         struct diradd *dap;
3915         struct mount *mnt;
3916         struct vnode *pvp;
3917         struct inode *ip;
3918         struct buf *bp;
3919         struct fs *fs;
3920         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
3921         int error, flushparent;
3922         ino_t parentino;
3923         ufs_lbn_t lbn;
3924
3925         ip = VTOI(vp);
3926         fs = ip->i_fs;
3927         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3928         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3929                 FREE_LOCK(&lk);
3930                 return (0);
3931         }
3932         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
3933             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
3934             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
3935             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
3936                 FREE_LOCK(&lk);
3937                 panic("softdep_fsync: pending ops");
3938         }
3939         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
3940                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
3941                         break;
3942                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
3943                         FREE_LOCK(&lk);
3944                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
3945                             TYPENAME(wk->wk_type));
3946                 }
3947                 dap = WK_DIRADD(wk);
3948                 /*
3949                  * Flush our parent if this directory entry
3950                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
3951                  */
3952                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3953                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3954                 else
3955                         pagedep = dap->da_pagedep;
3956                 mnt = pagedep->pd_mnt;
3957                 parentino = pagedep->pd_ino;
3958                 lbn = pagedep->pd_lbn;
3959                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
3960                         FREE_LOCK(&lk);
3961                         panic("softdep_fsync: dirty");
3962                 }
3963                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
3964                 /*
3965                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
3966                  * then we will not be able to release and recover the
3967                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
3968                  * directory entry out. It will eventually be written, just
3969                  * not now, but then the user was not asking to have it
3970                  * written, so we are not breaking any promises.
3971                  */
3972                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
3973                         break;
3974                 /*
3975                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
3976                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
3977                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
3978                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
3979                  * ufs_lookup for details on possible races.
3980                  */
3981                 FREE_LOCK(&lk);
3982                 VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
3983                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
3984                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
3985                 if (error != 0)
3986                         return (error);
3987                 if (flushparent) {
3988                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
3989                                 vput(pvp);
3990                                 return (error);
3991                         }
3992                 }
3993                 /*
3994                  * Flush directory page containing the inode's name.
3995                  */
3996                 error = bread(pvp, lbn, blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
3997                 if (error == 0)
3998                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
3999                 vput(pvp);
4000                 if (error != 0)
4001                         return (error);
4002                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4003                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4004                         break;
4005         }
4006         FREE_LOCK(&lk);
4007         return (0);
4008 }
4009
4010 /*
4011  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4012  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4013  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4014  */
4015 void
4016 softdep_fsync_mountdev(vp)
4017         struct vnode *vp;
4018 {
4019         struct buf *bp, *nbp;
4020         struct worklist *wk;
4021
4022         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4023                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4024         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4025         for (bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd); bp; bp = nbp) {
4026                 nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_vnbufs);
4027                 /*
4028                  * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4029                  */
4030                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4031                         continue;
4032                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4033                         FREE_LOCK(&lk);
4034                         panic("softdep_fsync_mountdev: not dirty");
4035                 }
4036                 /*
4037                  * We are only interested in bitmaps with outstanding
4038                  * dependencies.
4039                  */
4040                 if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4041                     wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4042                     (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4043                         BUF_UNLOCK(bp);
4044                         continue;
4045                 }
4046                 bremfree(bp);
4047                 FREE_LOCK(&lk);
4048                 (void) bawrite(bp);
4049                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4050                 /*
4051                  * Since we may have slept during the I/O, we need
4052                  * to start from a known point.
4053                  */
4054                 nbp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
4055         }
4056         drain_output(vp, 1);
4057         FREE_LOCK(&lk);
4058 }
4059
4060 /*
4061  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4062  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4063  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4064  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4065  */
4066 int
4067 softdep_sync_metadata(ap)
4068         struct vop_fsync_args /* {
4069                 struct vnode *a_vp;
4070                 struct ucred *a_cred;
4071                 int a_waitfor;
4072                 struct proc *a_p;
4073         } */ *ap;
4074 {
4075         struct vnode *vp = ap->a_vp;
4076         struct pagedep *pagedep;
4077         struct allocdirect *adp;
4078         struct allocindir *aip;
4079         struct buf *bp, *nbp;
4080         struct worklist *wk;
4081         int i, error, waitfor;
4082
4083         /*
4084          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4085          * that is doing soft dependency processing.
4086          */
4087         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4088                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4089                         return (0);
4090         } else
4091                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4092                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4093                         return (0);
4094         /*
4095          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4096          */
4097         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4098         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4099                 FREE_LOCK(&lk);
4100                 return (error);
4101         }
4102         /*
4103          * For most files, the only metadata dependencies are the
4104          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4105          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4106          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4107          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4108          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4109          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4110          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4111          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4112          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4113          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4114          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4115          * usual case we will be blocking against a write that we
4116          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4117          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4118          */
4119         waitfor = MNT_NOWAIT;
4120 top:
4121         /*
4122          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4123          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4124          */
4125         drain_output(vp, 1);
4126         if (getdirtybuf(&TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd), MNT_WAIT) == 0) {
4127                 FREE_LOCK(&lk);
4128                 return (0);
4129         }
4130         bp = TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd);
4131 loop:
4132         /*
4133          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4134          * will disappear.
4135          */
4136         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4137                 switch (wk->wk_type) {
4138
4139                 case D_ALLOCDIRECT:
4140                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4141                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4142                                 break;
4143                         nbp = adp->ad_buf;
4144                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4145                                 break;
4146                         FREE_LOCK(&lk);
4147                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4148                                 bawrite(nbp);
4149                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4150                                 bawrite(bp);
4151                                 return (error);
4152                         }
4153                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4154                         break;
4155
4156                 case D_ALLOCINDIR:
4157                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4158                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4159                                 break;
4160                         nbp = aip->ai_buf;
4161                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4162                                 break;
4163                         FREE_LOCK(&lk);
4164                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4165                                 bawrite(nbp);
4166                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4167                                 bawrite(bp);
4168                                 return (error);
4169                         }
4170                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4171                         break;
4172
4173                 case D_INDIRDEP:
4174                 restart:
4175
4176                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4177                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4178                                         continue;
4179                                 nbp = aip->ai_buf;
4180                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4181                                         goto restart;
4182                                 FREE_LOCK(&lk);
4183                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4184                                         bawrite(bp);
4185                                         return (error);
4186                                 }
4187                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4188                                 goto restart;
4189                         }
4190                         break;
4191
4192                 case D_INODEDEP:
4193                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4194                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4195                                 FREE_LOCK(&lk);
4196                                 bawrite(bp);
4197                                 return (error);
4198                         }
4199                         break;
4200
4201                 case D_PAGEDEP:
4202                         /*
4203                          * We are trying to sync a directory that may
4204                          * have dependencies on both its own metadata
4205                          * and/or dependencies on the inodes of any
4206                          * recently allocated files. We walk its diradd
4207                          * lists pushing out the associated inode.
4208                          */
4209                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4210                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4211                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4212                                         continue;
4213                                 if ((error =
4214                                     flush_pagedep_deps(vp, pagedep->pd_mnt,
4215                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4216                                         FREE_LOCK(&lk);
4217                                         bawrite(bp);
4218                                         return (error);
4219                                 }
4220                         }
4221                         break;
4222
4223                 case D_MKDIR:
4224                         /*
4225                          * This case should never happen if the vnode has
4226                          * been properly sync'ed. However, if this function
4227                          * is used at a place where the vnode has not yet
4228                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4229                          * rather than panic, just flush it.
4230                          */
4231                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4232                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4233                                 break;
4234                         FREE_LOCK(&lk);
4235                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4236                                 bawrite(nbp);
4237                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4238                                 bawrite(bp);
4239                                 return (error);
4240                         }
4241                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4242                         break;
4243
4244                 case D_BMSAFEMAP:
4245                         /*
4246                          * This case should never happen if the vnode has
4247                          * been properly sync'ed. However, if this function
4248                          * is used at a place where the vnode has not yet
4249                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4250                          * rather than panic, just flush it.
4251                          */
4252                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4253                         if (getdirtybuf(&nbp, waitfor) == 0)
4254                                 break;
4255                         FREE_LOCK(&lk);
4256                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4257                                 bawrite(nbp);
4258                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4259                                 bawrite(bp);
4260                                 return (error);
4261                         }
4262                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4263                         break;
4264
4265                 default:
4266                         FREE_LOCK(&lk);
4267                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4268                             TYPENAME(wk->wk_type));
4269                         /* NOTREACHED */
4270                 }
4271         }
4272         (void) getdirtybuf(&TAILQ_NEXT(bp, b_vnbufs), MNT_WAIT);
4273         nbp = TAILQ_NEXT(bp, b_vnbufs);
4274         FREE_LOCK(&lk);
4275         bawrite(bp);
4276         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4277         if (nbp != NULL) {
4278                 bp = nbp;
4279                 goto loop;
4280         }
4281         /*
4282          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4283          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4284          */
4285         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4286                 waitfor = MNT_WAIT;
4287                 FREE_LOCK(&lk);
4288                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4289                 goto top;
4290         }
4291
4292         /*
4293          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4294          * then we are done. For certain directories and block
4295          * devices, we may need to do further work.
4296          *
4297          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4298          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4299          */
4300         drain_output(vp, 1);
4301         if (TAILQ_FIRST(&vp->v_dirtyblkhd) == NULL) {
4302                 FREE_LOCK(&lk);
4303                 return (0);
4304         }
4305
4306         FREE_LOCK(&lk);
4307         /*
4308          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4309          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4310          * partially written files have been written to disk. The only easy
4311          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4312          * this happens rarely).
4313          */
4314         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4315             vp->v_rdev &&
4316             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4317             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, ap->a_td)) != 0)
4318                 return (error);
4319         return (0);
4320 }
4321
4322 /*
4323  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4324  * Called with splbio blocked.
4325  */
4326 static int
4327 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4328         struct fs *fs;
4329         ino_t ino;
4330 {
4331         struct inodedep *inodedep;
4332         struct allocdirect *adp;
4333         int error, waitfor;
4334         struct buf *bp;
4335
4336         /*
4337          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4338          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4339          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4340          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4341          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4342          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4343          * usual case we will be blocking against a write that we
4344          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4345          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4346          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4347          * any pending I/O to complete.
4348          */
4349         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4350                 FREE_LOCK(&lk);
4351                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4352                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4353                         return (0);
4354                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4355                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4356                                 continue;
4357                         bp = adp->ad_buf;
4358                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4359                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4360                                         continue;
4361                                 break;
4362                         }
4363                         FREE_LOCK(&lk);
4364                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4365                                 bawrite(bp);
4366                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4367                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4368                                 return (error);
4369                         }
4370                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4371                         break;
4372                 }
4373                 if (adp != NULL)
4374                         continue;
4375                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4376                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4377                                 continue;
4378                         bp = adp->ad_buf;
4379                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4380                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4381                                         continue;
4382                                 break;
4383                         }
4384                         FREE_LOCK(&lk);
4385                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4386                                 bawrite(bp);
4387                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4388                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4389                                 return (error);
4390                         }
4391                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4392                         break;
4393                 }
4394                 if (adp != NULL)
4395                         continue;
4396                 /*
4397                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4398                  */
4399                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4400                         break;
4401                 waitfor = MNT_WAIT;
4402         }
4403         /*
4404          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4405          */
4406         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4407                 (void) free_inodedep(inodedep);
4408         return (0);
4409 }
4410
4411 /*
4412  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4413  * Called with splbio blocked.
4414  */
4415 static int
4416 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4417         struct vnode *pvp;
4418         struct mount *mp;
4419         struct diraddhd *diraddhdp;
4420 {
4421         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4422         struct inodedep *inodedep;
4423         struct ufsmount *ump;
4424         struct diradd *dap;
4425         struct vnode *vp;
4426         int gotit, error = 0;
4427         struct buf *bp;
4428         ino_t inum;
4429
4430         ump = VFSTOUFS(mp);
4431         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4432                 /*
4433                  * Flush ourselves if this directory entry
4434                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4435                  */
4436                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4437                         FREE_LOCK(&lk);
4438                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4439                                 break;
4440                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4441                         /*
4442                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4443                          */
4444                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4445                                 continue;
4446                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4447                                 FREE_LOCK(&lk);
4448                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4449                         }
4450                 }
4451                 /*
4452                  * A newly allocated directory must have its "." and
4453                  * ".." entries written out before its name can be
4454                  * committed in its parent. We do not want or need
4455                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4456                  * that may end up here again, once for each directory
4457                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4458                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4459                  * because the first call may choose to defer blocks
4460                  * that still have dependencies, but deferral will
4461                  * happen at most once.
4462                  */
4463                 inum = dap->da_newinum;
4464                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4465                         FREE_LOCK(&lk);
4466                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4467                                 break;
4468                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4469                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4470                                 vput(vp);
4471                                 break;
4472                         }
4473                         drain_output(vp, 0);
4474                         vput(vp);
4475                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4476                         /*
4477                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4478                          */
4479                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4480                                 continue;
4481                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4482                                 FREE_LOCK(&lk);
4483                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4484                         }
4485                 }
4486                 /*
4487                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4488                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4489                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4490                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4491                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4492                  * the time of the reference count change. So we need only
4493                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4494                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4495                  */
4496                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4497                         FREE_LOCK(&lk);
4498                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4499                 }
4500                 /*
4501                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4502                  * push them to disk.
4503                  */
4504                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4505                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4506                         FREE_LOCK(&lk);
4507                         if (gotit &&
4508                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4509                              inodedep->id_buf)) != 0)
4510                                 break;
4511                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4512                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4513                                 continue;
4514                 }
4515                 /*
4516                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4517                  * to be written, push it to disk.
4518                  */
4519                 FREE_LOCK(&lk);
4520                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4521                     fsbtodb(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4522                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4523                         break;
4524                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4525                         break;
4526                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4527                 /*
4528                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4529                  * then something is seriously wrong.
4530                  */
4531                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4532                         FREE_LOCK(&lk);
4533                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4534                 }
4535         }
4536         if (error)
4537                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4538         return (error);
4539 }
4540
4541 /*
4542  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4543  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4544  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4545  * the offending operations to fall back to running synchronously
4546  * until the memory load returns to a reasonable level.
4547  */
4548 int
4549 softdep_slowdown(vp)
4550         struct vnode *vp;
4551 {
4552         int max_softdeps_hard;
4553
4554         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4555         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4556             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4557                 return (0);
4558         stat_sync_limit_hit += 1;
4559         return (1);
4560 }
4561
4562 /*
4563  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4564  * down and speed up the I/O processing.
4565  */
4566 static int
4567 request_cleanup(resource, islocked)
4568         int resource;
4569         int islocked;
4570 {
4571         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4572         int s;
4573
4574         /*
4575          * We never hold up the filesystem syncer process.
4576          */
4577         if (td == filesys_syncer)
4578                 return (0);
4579         /*
4580          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4581          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4582          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4583          * handle any remove requests that might block on a locked
4584          * inode as that could lead to deadlock.
4585          */
4586         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4587                 if (islocked)
4588                         FREE_LOCK(&lk);
4589                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4590                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4591                 stat_worklist_push += 2;
4592                 if (islocked)
4593                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4594                 return(1);
4595         }
4596
4597         /*
4598          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4599          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4600          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4601          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4602          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4603          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4604          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4605          * the cleanup for us.
4606          */
4607         switch (resource) {
4608
4609         case FLUSH_INODES:
4610                 stat_ino_limit_push += 1;
4611                 req_clear_inodedeps += 1;
4612                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4613                 break;
4614
4615         case FLUSH_REMOVE:
4616                 stat_blk_limit_push += 1;
4617                 req_clear_remove += 1;
4618                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4619                 break;
4620
4621         default:
4622                 if (islocked)
4623                         FREE_LOCK(&lk);
4624                 panic("request_cleanup: unknown type");
4625         }
4626         /*
4627          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4628          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4629          */
4630         if (islocked == 0)
4631                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4632         s = splsoftclock();
4633         proc_waiting += 1;
4634         if (!callout_active(&handle))
4635                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4636                               pause_timer, NULL);
4637         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4638             "softupdate", 0);
4639         proc_waiting -= 1;
4640         splx(s);
4641         if (islocked == 0)
4642                 FREE_LOCK(&lk);
4643         return (1);
4644 }
4645
4646 /*
4647  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4648  * to indicate that there is no longer a timer running.
4649  */
4650 void
4651 pause_timer(arg)
4652         void *arg;
4653 {
4654         *stat_countp += 1;
4655         wakeup_one(&proc_waiting);
4656         if (proc_waiting > 0)
4657                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4658                               pause_timer, NULL);
4659         else
4660                 callout_deactivate(&handle);
4661 }
4662
4663 /*
4664  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4665  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4666  */
4667 static void
4668 clear_remove(struct thread *td)
4669 {
4670         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4671         struct pagedep *pagedep;
4672         static int next = 0;
4673         struct mount *mp;
4674         struct vnode *vp;
4675         int error, cnt;
4676         ino_t ino;
4677
4678         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4679         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4680                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4681                 if (next >= pagedep_hash)
4682                         next = 0;
4683                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4684                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4685                                 continue;
4686                         mp = pagedep->pd_mnt;
4687                         ino = pagedep->pd_ino;
4688                         FREE_LOCK(&lk);
4689                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4690                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4691                                 return;
4692                         }
4693                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4694                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4695                         drain_output(vp, 0);
4696                         vput(vp);
4697                         return;
4698                 }
4699         }
4700         FREE_LOCK(&lk);
4701 }
4702
4703 /*
4704  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4705  * the number of inodedep dependency structures.
4706  */
4707 static void
4708 clear_inodedeps(struct thread *td)
4709 {
4710         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4711         struct inodedep *inodedep;
4712         static int next = 0;
4713         struct mount *mp;
4714         struct vnode *vp;
4715         struct fs *fs;
4716         int error, cnt;
4717         ino_t firstino, lastino, ino;
4718
4719         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4720         /*
4721          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4722          * We will then gather up all the inodes in its block
4723          * that have dependencies and flush them out.
4724          */
4725         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4726                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4727                 if (next >= inodedep_hash)
4728                         next = 0;
4729                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4730                         break;
4731         }
4732         if (inodedep == NULL)
4733                 return;
4734         /*
4735          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4736          */
4737         fs = inodedep->id_fs;
4738         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list)
4739                 if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs)
4740                         break;
4741         /*
4742          * Find the last inode in the block with dependencies.
4743          */
4744         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4745         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4746                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4747                         break;
4748         /*
4749          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4750          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4751          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4752          */
4753         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4754                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4755                         continue;
4756                 FREE_LOCK(&lk);
4757                 if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4758                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4759                         return;
4760                 }
4761                 if (ino == lastino) {
4762                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4763                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4764                 } else {
4765                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4766                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4767                         drain_output(vp, 0);
4768                 }
4769                 vput(vp);
4770                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4771         }
4772         FREE_LOCK(&lk);
4773 }
4774
4775 /*
4776  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4777  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4778  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4779  */
4780 static int
4781 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4782         struct buf *bp;
4783         int wantcount;
4784 {
4785         struct worklist *wk;
4786         struct inodedep *inodedep;
4787         struct indirdep *indirdep;
4788         struct allocindir *aip;
4789         struct pagedep *pagedep;
4790         struct diradd *dap;
4791         int i, retval;
4792
4793         retval = 0;
4794         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4795         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4796                 switch (wk->wk_type) {
4797
4798                 case D_INODEDEP:
4799                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4800                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4801                                 /* bitmap allocation dependency */
4802                                 retval += 1;
4803                                 if (!wantcount)
4804                                         goto out;
4805                         }
4806                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4807                                 /* direct block pointer dependency */
4808                                 retval += 1;
4809                                 if (!wantcount)
4810                                         goto out;
4811                         }
4812                         continue;
4813
4814                 case D_INDIRDEP:
4815                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4816
4817                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4818                                 /* indirect block pointer dependency */
4819                                 retval += 1;
4820                                 if (!wantcount)
4821                                         goto out;
4822                         }
4823                         continue;
4824
4825                 case D_PAGEDEP:
4826                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4827                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4828
4829                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4830                                         /* directory entry dependency */
4831                                         retval += 1;
4832                                         if (!wantcount)
4833                                                 goto out;
4834                                 }
4835                         }
4836                         continue;
4837
4838                 case D_BMSAFEMAP:
4839                 case D_ALLOCDIRECT:
4840                 case D_ALLOCINDIR:
4841                 case D_MKDIR:
4842                         /* never a dependency on these blocks */
4843                         continue;
4844
4845                 default:
4846                         FREE_LOCK(&lk);
4847                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4848                             TYPENAME(wk->wk_type));
4849                         /* NOTREACHED */
4850                 }
4851         }
4852 out:
4853         FREE_LOCK(&lk);
4854         return retval;
4855 }
4856
4857 /*
4858  * Acquire exclusive access to a buffer.
4859  * Must be called with splbio blocked.
4860  * Return 1 if buffer was acquired.
4861  */
4862 static int
4863 getdirtybuf(bpp, waitfor)
4864         struct buf **bpp;
4865         int waitfor;
4866 {
4867         struct buf *bp;
4868         int error;
4869
4870         for (;;) {
4871                 if ((bp = *bpp) == NULL)
4872                         return (0);
4873                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
4874                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
4875                                 break;
4876                         BUF_UNLOCK(bp);
4877                         if (waitfor != MNT_WAIT)
4878                                 return (0);
4879                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
4880                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
4881                             "getbuf", 0);
4882                         continue;
4883                 }
4884                 if (waitfor != MNT_WAIT)
4885                         return (0);
4886                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
4887                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
4888                 if (error != ENOLCK) {
4889                         FREE_LOCK(&lk);
4890                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
4891                 }
4892         }
4893         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4894                 BUF_UNLOCK(bp);
4895                 return (0);
4896         }
4897         bremfree(bp);
4898         return (1);
4899 }
4900
4901 /*
4902  * Wait for pending output on a vnode to complete.
4903  * Must be called with vnode locked.
4904  */
4905 static void
4906 drain_output(vp, islocked)
4907         struct vnode *vp;
4908         int islocked;
4909 {
4910
4911         if (!islocked)
4912                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4913         while (vp->v_numoutput) {
4914                 vp->v_flag |= VBWAIT;
4915                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&vp->v_numoutput,
4916                     0, "drainvp", 0);
4917         }
4918         if (!islocked)
4919                 FREE_LOCK(&lk);
4920 }
4921
4922 /*
4923  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
4924  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
4925  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
4926  */
4927 static void
4928 softdep_deallocate_dependencies(bp)
4929         struct buf *bp;
4930 {
4931
4932         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
4933                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
4934         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntonname, bp->b_error);
4935         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
4936 }
4937
4938 /*
4939  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
4940  */
4941 void
4942 softdep_error(func, error)
4943         char *func;
4944         int error;
4945 {
4946
4947         /* XXX should do something better! */
4948         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
4949 }