Merge from vendor branch FILE:
[dragonfly.git] / sys / kern / vfs_journal.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_journal.c,v 1.17 2005/07/06 06:02:22 dillon Exp $
35  */
36 /*
37  * Each mount point may have zero or more independantly configured journals
38  * attached to it.  Each journal is represented by a memory FIFO and worker
39  * thread.  Journal events are streamed through the FIFO to the thread,
40  * batched up (typically on one-second intervals), and written out by the
41  * thread. 
42  *
43  * Journal vnode ops are executed instead of mnt_vn_norm_ops when one or
44  * more journals have been installed on a mount point.  It becomes the
45  * responsibility of the journal op to call the underlying normal op as
46  * appropriate.
47  *
48  * The journaling protocol is intended to evolve into a two-way stream
49  * whereby transaction IDs can be acknowledged by the journaling target
50  * when the data has been committed to hard storage.  Both implicit and
51  * explicit acknowledgement schemes will be supported, depending on the
52  * sophistication of the journaling stream, plus resynchronization and
53  * restart when a journaling stream is interrupted.  This information will
54  * also be made available to journaling-aware filesystems to allow better
55  * management of their own physical storage synchronization mechanisms as
56  * well as to allow such filesystems to take direct advantage of the kernel's
57  * journaling layer so they don't have to roll their own.
58  *
59  * In addition, the worker thread will have access to much larger 
60  * spooling areas then the memory buffer is able to provide by e.g. 
61  * reserving swap space, in order to absorb potentially long interruptions
62  * of off-site journaling streams, and to prevent 'slow' off-site linkages
63  * from radically slowing down local filesystem operations.  
64  *
65  * Because of the non-trivial algorithms the journaling system will be
66  * required to support, use of a worker thread is mandatory.  Efficiencies
67  * are maintained by utilitizing the memory FIFO to batch transactions when
68  * possible, reducing the number of gratuitous thread switches and taking
69  * advantage of cpu caches through the use of shorter batched code paths
70  * rather then trying to do everything in the context of the process
71  * originating the filesystem op.  In the future the memory FIFO can be
72  * made per-cpu to remove BGL or other locking requirements.
73  */
74 #include <sys/param.h>
75 #include <sys/systm.h>
76 #include <sys/buf.h>
77 #include <sys/conf.h>
78 #include <sys/kernel.h>
79 #include <sys/queue.h>
80 #include <sys/lock.h>
81 #include <sys/malloc.h>
82 #include <sys/mount.h>
83 #include <sys/unistd.h>
84 #include <sys/vnode.h>
85 #include <sys/poll.h>
86 #include <sys/mountctl.h>
87 #include <sys/journal.h>
88 #include <sys/file.h>
89 #include <sys/proc.h>
90 #include <sys/msfbuf.h>
91
92 #include <machine/limits.h>
93
94 #include <vm/vm.h>
95 #include <vm/vm_object.h>
96 #include <vm/vm_page.h>
97 #include <vm/vm_pager.h>
98 #include <vm/vnode_pager.h>
99
100 #include <sys/file2.h>
101 #include <sys/thread2.h>
102
103 static int journal_attach(struct mount *mp);
104 static void journal_detach(struct mount *mp);
105 static int journal_install_vfs_journal(struct mount *mp, struct file *fp,
106                             const struct mountctl_install_journal *info);
107 static int journal_remove_vfs_journal(struct mount *mp,
108                             const struct mountctl_remove_journal *info);
109 static int journal_destroy(struct mount *mp, struct journal *jo, int flags);
110 static int journal_resync_vfs_journal(struct mount *mp, const void *ctl);
111 static int journal_status_vfs_journal(struct mount *mp,
112                        const struct mountctl_status_journal *info,
113                        struct mountctl_journal_ret_status *rstat,
114                        int buflen, int *res);
115 static void journal_wthread(void *info);
116 static void journal_rthread(void *info);
117
118 static void *journal_reserve(struct journal *jo, 
119                             struct journal_rawrecbeg **rawpp, 
120                             int16_t streamid, int bytes);
121 static void *journal_extend(struct journal *jo,
122                             struct journal_rawrecbeg **rawpp,
123                             int truncbytes, int bytes, int *newstreamrecp);
124 static void journal_abort(struct journal *jo, 
125                             struct journal_rawrecbeg **rawpp);
126 static void journal_commit(struct journal *jo, 
127                             struct journal_rawrecbeg **rawpp, 
128                             int bytes, int closeout);
129
130 static void jrecord_init(struct journal *jo, 
131                             struct jrecord *jrec, int16_t streamid);
132 static struct journal_subrecord *jrecord_push(
133                             struct jrecord *jrec, int16_t rectype);
134 static void jrecord_pop(struct jrecord *jrec, struct journal_subrecord *parent);
135 static struct journal_subrecord *jrecord_write(struct jrecord *jrec,
136                             int16_t rectype, int bytes);
137 static void jrecord_data(struct jrecord *jrec, const void *buf, int bytes);
138 static void jrecord_done(struct jrecord *jrec, int abortit);
139
140 static int journal_setattr(struct vop_setattr_args *ap);
141 static int journal_write(struct vop_write_args *ap);
142 static int journal_fsync(struct vop_fsync_args *ap);
143 static int journal_putpages(struct vop_putpages_args *ap);
144 static int journal_setacl(struct vop_setacl_args *ap);
145 static int journal_setextattr(struct vop_setextattr_args *ap);
146 static int journal_ncreate(struct vop_ncreate_args *ap);
147 static int journal_nmknod(struct vop_nmknod_args *ap);
148 static int journal_nlink(struct vop_nlink_args *ap);
149 static int journal_nsymlink(struct vop_nsymlink_args *ap);
150 static int journal_nwhiteout(struct vop_nwhiteout_args *ap);
151 static int journal_nremove(struct vop_nremove_args *ap);
152 static int journal_nmkdir(struct vop_nmkdir_args *ap);
153 static int journal_nrmdir(struct vop_nrmdir_args *ap);
154 static int journal_nrename(struct vop_nrename_args *ap);
155
156 static struct vnodeopv_entry_desc journal_vnodeop_entries[] = {
157     { &vop_default_desc,                vop_journal_operate_ap },
158     { &vop_mountctl_desc,               (void *)journal_mountctl },
159     { &vop_setattr_desc,                (void *)journal_setattr },
160     { &vop_write_desc,                  (void *)journal_write },
161     { &vop_fsync_desc,                  (void *)journal_fsync },
162     { &vop_putpages_desc,               (void *)journal_putpages },
163     { &vop_setacl_desc,                 (void *)journal_setacl },
164     { &vop_setextattr_desc,             (void *)journal_setextattr },
165     { &vop_ncreate_desc,                (void *)journal_ncreate },
166     { &vop_nmknod_desc,                 (void *)journal_nmknod },
167     { &vop_nlink_desc,                  (void *)journal_nlink },
168     { &vop_nsymlink_desc,               (void *)journal_nsymlink },
169     { &vop_nwhiteout_desc,              (void *)journal_nwhiteout },
170     { &vop_nremove_desc,                (void *)journal_nremove },
171     { &vop_nmkdir_desc,                 (void *)journal_nmkdir },
172     { &vop_nrmdir_desc,                 (void *)journal_nrmdir },
173     { &vop_nrename_desc,                (void *)journal_nrename },
174     { NULL, NULL }
175 };
176
177 static MALLOC_DEFINE(M_JOURNAL, "journal", "Journaling structures");
178 static MALLOC_DEFINE(M_JFIFO, "journal-fifo", "Journal FIFO");
179
180 int
181 journal_mountctl(struct vop_mountctl_args *ap)
182 {
183     struct mount *mp;
184     int error = 0;
185
186     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
187     KKASSERT(mp);
188
189     if (mp->mnt_vn_journal_ops == NULL) {
190         switch(ap->a_op) {
191         case MOUNTCTL_INSTALL_VFS_JOURNAL:
192             error = journal_attach(mp);
193             if (error == 0 && ap->a_ctllen != sizeof(struct mountctl_install_journal))
194                 error = EINVAL;
195             if (error == 0 && ap->a_fp == NULL)
196                 error = EBADF;
197             if (error == 0)
198                 error = journal_install_vfs_journal(mp, ap->a_fp, ap->a_ctl);
199             if (TAILQ_EMPTY(&mp->mnt_jlist))
200                 journal_detach(mp);
201             break;
202         case MOUNTCTL_REMOVE_VFS_JOURNAL:
203         case MOUNTCTL_RESYNC_VFS_JOURNAL:
204         case MOUNTCTL_STATUS_VFS_JOURNAL:
205             error = ENOENT;
206             break;
207         default:
208             error = EOPNOTSUPP;
209             break;
210         }
211     } else {
212         switch(ap->a_op) {
213         case MOUNTCTL_INSTALL_VFS_JOURNAL:
214             if (ap->a_ctllen != sizeof(struct mountctl_install_journal))
215                 error = EINVAL;
216             if (error == 0 && ap->a_fp == NULL)
217                 error = EBADF;
218             if (error == 0)
219                 error = journal_install_vfs_journal(mp, ap->a_fp, ap->a_ctl);
220             break;
221         case MOUNTCTL_REMOVE_VFS_JOURNAL:
222             if (ap->a_ctllen != sizeof(struct mountctl_remove_journal))
223                 error = EINVAL;
224             if (error == 0)
225                 error = journal_remove_vfs_journal(mp, ap->a_ctl);
226             if (TAILQ_EMPTY(&mp->mnt_jlist))
227                 journal_detach(mp);
228             break;
229         case MOUNTCTL_RESYNC_VFS_JOURNAL:
230             if (ap->a_ctllen != 0)
231                 error = EINVAL;
232             error = journal_resync_vfs_journal(mp, ap->a_ctl);
233             break;
234         case MOUNTCTL_STATUS_VFS_JOURNAL:
235             if (ap->a_ctllen != sizeof(struct mountctl_status_journal))
236                 error = EINVAL;
237             if (error == 0) {
238                 error = journal_status_vfs_journal(mp, ap->a_ctl, 
239                                         ap->a_buf, ap->a_buflen, ap->a_res);
240             }
241             break;
242         default:
243             error = EOPNOTSUPP;
244             break;
245         }
246     }
247     return (error);
248 }
249
250 /*
251  * High level mount point setup.  When a 
252  */
253 static int
254 journal_attach(struct mount *mp)
255 {
256     vfs_add_vnodeops(mp, &mp->mnt_vn_journal_ops, journal_vnodeop_entries);
257     return(0);
258 }
259
260 static void
261 journal_detach(struct mount *mp)
262 {
263     if (mp->mnt_vn_journal_ops)
264         vfs_rm_vnodeops(&mp->mnt_vn_journal_ops);
265 }
266
267 /*
268  * Install a journal on a mount point.  Each journal has an associated worker
269  * thread which is responsible for buffering and spooling the data to the
270  * target.  A mount point may have multiple journals attached to it.  An
271  * initial start record is generated when the journal is associated.
272  */
273 static int
274 journal_install_vfs_journal(struct mount *mp, struct file *fp, 
275                             const struct mountctl_install_journal *info)
276 {
277     struct journal *jo;
278     struct jrecord jrec;
279     int error = 0;
280     int size;
281
282     jo = malloc(sizeof(struct journal), M_JOURNAL, M_WAITOK|M_ZERO);
283     bcopy(info->id, jo->id, sizeof(jo->id));
284     jo->flags = info->flags & ~(MC_JOURNAL_WACTIVE | MC_JOURNAL_RACTIVE |
285                                 MC_JOURNAL_STOP_REQ);
286
287     /*
288      * Memory FIFO size, round to nearest power of 2
289      */
290     if (info->membufsize) {
291         if (info->membufsize < 65536)
292             size = 65536;
293         else if (info->membufsize > 128 * 1024 * 1024)
294             size = 128 * 1024 * 1024;
295         else
296             size = (int)info->membufsize;
297     } else {
298         size = 1024 * 1024;
299     }
300     jo->fifo.size = 1;
301     while (jo->fifo.size < size)
302         jo->fifo.size <<= 1;
303
304     /*
305      * Other parameters.  If not specified the starting transaction id
306      * will be the current date.
307      */
308     if (info->transid) {
309         jo->transid = info->transid;
310     } else {
311         struct timespec ts;
312         getnanotime(&ts);
313         jo->transid = ((int64_t)ts.tv_sec << 30) | ts.tv_nsec;
314     }
315
316     jo->fp = fp;
317
318     /*
319      * Allocate the memory FIFO
320      */
321     jo->fifo.mask = jo->fifo.size - 1;
322     jo->fifo.membase = malloc(jo->fifo.size, M_JFIFO, M_WAITOK|M_ZERO|M_NULLOK);
323     if (jo->fifo.membase == NULL)
324         error = ENOMEM;
325
326     /*
327      * Create the worker threads and generate the association record.
328      */
329     if (error) {
330         free(jo, M_JOURNAL);
331     } else {
332         fhold(fp);
333         jo->flags |= MC_JOURNAL_WACTIVE;
334         lwkt_create(journal_wthread, jo, NULL, &jo->wthread,
335                         TDF_STOPREQ, -1, "journal w:%.*s", JIDMAX, jo->id);
336         lwkt_setpri(&jo->wthread, TDPRI_KERN_DAEMON);
337         lwkt_schedule(&jo->wthread);
338
339         if (jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_FULLDUPLEX) {
340             jo->flags |= MC_JOURNAL_RACTIVE;
341             lwkt_create(journal_rthread, jo, NULL, &jo->rthread,
342                         TDF_STOPREQ, -1, "journal r:%.*s", JIDMAX, jo->id);
343             lwkt_setpri(&jo->rthread, TDPRI_KERN_DAEMON);
344             lwkt_schedule(&jo->rthread);
345         }
346         jrecord_init(jo, &jrec, JREC_STREAMID_DISCONT);
347         jrecord_write(&jrec, JTYPE_ASSOCIATE, 0);
348         jrecord_done(&jrec, 0);
349         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_jlist, jo, jentry);
350     }
351     return(error);
352 }
353
354 /*
355  * Disassociate a journal from a mount point and terminate its worker thread.
356  * A final termination record is written out before the file pointer is
357  * dropped.
358  */
359 static int
360 journal_remove_vfs_journal(struct mount *mp, 
361                            const struct mountctl_remove_journal *info)
362 {
363     struct journal *jo;
364     int error;
365
366     TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
367         if (bcmp(jo->id, info->id, sizeof(jo->id)) == 0)
368             break;
369     }
370     if (jo)
371         error = journal_destroy(mp, jo, info->flags);
372     else
373         error = EINVAL;
374     return (error);
375 }
376
377 /*
378  * Remove all journals associated with a mount point.  Usually called
379  * by the umount code.
380  */
381 void
382 journal_remove_all_journals(struct mount *mp, int flags)
383 {
384     struct journal *jo;
385
386     while ((jo = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_jlist)) != NULL) {
387         journal_destroy(mp, jo, flags);
388     }
389 }
390
391 static int
392 journal_destroy(struct mount *mp, struct journal *jo, int flags)
393 {
394     struct jrecord jrec;
395     int wcount;
396
397     TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_jlist, jo, jentry);
398
399     jrecord_init(jo, &jrec, JREC_STREAMID_DISCONT);
400     jrecord_write(&jrec, JTYPE_DISASSOCIATE, 0);
401     jrecord_done(&jrec, 0);
402
403     jo->flags |= MC_JOURNAL_STOP_REQ | (flags & MC_JOURNAL_STOP_IMM);
404     wakeup(&jo->fifo);
405     wcount = 0;
406     while (jo->flags & (MC_JOURNAL_WACTIVE | MC_JOURNAL_RACTIVE)) {
407         tsleep(jo, 0, "jwait", hz);
408         if (++wcount % 10 == 0) {
409             printf("Warning: journal %s waiting for descriptors to close\n",
410                 jo->id);
411         }
412     }
413     lwkt_free_thread(&jo->wthread); /* XXX SMP */
414     if (jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_FULLDUPLEX)
415         lwkt_free_thread(&jo->rthread); /* XXX SMP */
416     if (jo->fp)
417         fdrop(jo->fp, curthread);
418     if (jo->fifo.membase)
419         free(jo->fifo.membase, M_JFIFO);
420     free(jo, M_JOURNAL);
421     return(0);
422 }
423
424 static int
425 journal_resync_vfs_journal(struct mount *mp, const void *ctl)
426 {
427     return(EINVAL);
428 }
429
430 static int
431 journal_status_vfs_journal(struct mount *mp, 
432                        const struct mountctl_status_journal *info,
433                        struct mountctl_journal_ret_status *rstat,
434                        int buflen, int *res)
435 {
436     struct journal *jo;
437     int error = 0;
438     int index;
439
440     index = 0;
441     *res = 0;
442     TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
443         if (info->index == MC_JOURNAL_INDEX_ID) {
444             if (bcmp(jo->id, info->id, sizeof(jo->id)) != 0)
445                 continue;
446         } else if (info->index >= 0) {
447             if (info->index < index)
448                 continue;
449         } else if (info->index != MC_JOURNAL_INDEX_ALL) {
450             continue;
451         }
452         if (buflen < sizeof(*rstat)) {
453             if (*res)
454                 rstat[-1].flags |= MC_JOURNAL_STATUS_MORETOCOME;
455             else
456                 error = EINVAL;
457             break;
458         }
459         bzero(rstat, sizeof(*rstat));
460         rstat->recsize = sizeof(*rstat);
461         bcopy(jo->id, rstat->id, sizeof(jo->id));
462         rstat->index = index;
463         rstat->membufsize = jo->fifo.size;
464         rstat->membufused = jo->fifo.windex - jo->fifo.xindex;
465         rstat->membufunacked = jo->fifo.rindex - jo->fifo.xindex;
466         rstat->bytessent = jo->total_acked;
467         rstat->fifostalls = jo->fifostalls;
468         ++rstat;
469         ++index;
470         *res += sizeof(*rstat);
471         buflen -= sizeof(*rstat);
472     }
473     return(error);
474 }
475
476 /*
477  * The per-journal worker thread is responsible for writing out the
478  * journal's FIFO to the target stream.
479  */
480 static void
481 journal_wthread(void *info)
482 {
483     struct journal *jo = info;
484     struct journal_rawrecbeg *rawp;
485     int bytes;
486     int error;
487     int avail;
488     int res;
489
490     for (;;) {
491         /*
492          * Calculate the number of bytes available to write.  This buffer
493          * area may contain reserved records so we can't just write it out
494          * without further checks.
495          */
496         bytes = jo->fifo.windex - jo->fifo.rindex;
497
498         /*
499          * sleep if no bytes are available or if an incomplete record is
500          * encountered (it needs to be filled in before we can write it
501          * out), and skip any pad records that we encounter.
502          */
503         if (bytes == 0) {
504             if (jo->flags & MC_JOURNAL_STOP_REQ)
505                 break;
506             tsleep(&jo->fifo, 0, "jfifo", hz);
507             continue;
508         }
509
510         /*
511          * Sleep if we can not go any further due to hitting an incomplete
512          * record.  This case should occur rarely but may have to be better
513          * optimized XXX.
514          */
515         rawp = (void *)(jo->fifo.membase + (jo->fifo.rindex & jo->fifo.mask));
516         if (rawp->begmagic == JREC_INCOMPLETEMAGIC) {
517             tsleep(&jo->fifo, 0, "jpad", hz);
518             continue;
519         }
520
521         /*
522          * Skip any pad records.  We do not write out pad records if we can
523          * help it. 
524          */
525         if (rawp->streamid == JREC_STREAMID_PAD) {
526             if ((jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_FULLDUPLEX) == 0) {
527                 if (jo->fifo.rindex == jo->fifo.xindex) {
528                     jo->fifo.xindex += (rawp->recsize + 15) & ~15;
529                     jo->total_acked += (rawp->recsize + 15) & ~15;
530                 }
531             }
532             jo->fifo.rindex += (rawp->recsize + 15) & ~15;
533             jo->total_acked += bytes;
534             KKASSERT(jo->fifo.windex - jo->fifo.rindex >= 0);
535             continue;
536         }
537
538         /*
539          * 'bytes' is the amount of data that can potentially be written out.  
540          * Calculate 'res', the amount of data that can actually be written
541          * out.  res is bounded either by hitting the end of the physical
542          * memory buffer or by hitting an incomplete record.  Incomplete
543          * records often occur due to the way the space reservation model
544          * works.
545          */
546         res = 0;
547         avail = jo->fifo.size - (jo->fifo.rindex & jo->fifo.mask);
548         while (res < bytes && rawp->begmagic == JREC_BEGMAGIC) {
549             res += (rawp->recsize + 15) & ~15;
550             if (res >= avail) {
551                 KKASSERT(res == avail);
552                 break;
553             }
554             rawp = (void *)((char *)rawp + ((rawp->recsize + 15) & ~15));
555         }
556
557         /*
558          * Issue the write and deal with any errors or other conditions.
559          * For now assume blocking I/O.  Since we are record-aware the
560          * code cannot yet handle partial writes.
561          *
562          * We bump rindex prior to issuing the write to avoid racing
563          * the acknowledgement coming back (which could prevent the ack
564          * from bumping xindex).  Restarts are always based on xindex so
565          * we do not try to undo the rindex if an error occurs.
566          *
567          * XXX EWOULDBLOCK/NBIO
568          * XXX notification on failure
569          * XXX permanent verses temporary failures
570          * XXX two-way acknowledgement stream in the return direction / xindex
571          */
572         bytes = res;
573         jo->fifo.rindex += bytes;
574         error = fp_write(jo->fp, 
575                         jo->fifo.membase + ((jo->fifo.rindex - bytes) & jo->fifo.mask),
576                         bytes, &res);
577         if (error) {
578             printf("journal_thread(%s) write, error %d\n", jo->id, error);
579             /* XXX */
580         } else {
581             KKASSERT(res == bytes);
582         }
583
584         /*
585          * Advance rindex.  If the journal stream is not full duplex we also
586          * advance xindex, otherwise the rjournal thread is responsible for
587          * advancing xindex.
588          */
589         if ((jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_FULLDUPLEX) == 0) {
590             jo->fifo.xindex += bytes;
591             jo->total_acked += bytes;
592         }
593         KKASSERT(jo->fifo.windex - jo->fifo.rindex >= 0);
594         if ((jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_FULLDUPLEX) == 0) {
595             if (jo->flags & MC_JOURNAL_WWAIT) {
596                 jo->flags &= ~MC_JOURNAL_WWAIT; /* XXX hysteresis */
597                 wakeup(&jo->fifo.windex);
598             }
599         }
600     }
601     jo->flags &= ~MC_JOURNAL_WACTIVE;
602     wakeup(jo);
603     wakeup(&jo->fifo.windex);
604 }
605
606 /*
607  * A second per-journal worker thread is created for two-way journaling
608  * streams to deal with the return acknowledgement stream.
609  */
610 static void
611 journal_rthread(void *info)
612 {
613     struct journal_rawrecbeg *rawp;
614     struct journal_ackrecord ack;
615     struct journal *jo = info;
616     int64_t transid;
617     int error;
618     int count;
619     int bytes;
620
621     transid = 0;
622     error = 0;
623
624     for (;;) {
625         /*
626          * We have been asked to stop
627          */
628         if (jo->flags & MC_JOURNAL_STOP_REQ)
629                 break;
630
631         /*
632          * If we have no active transaction id, get one from the return
633          * stream.
634          */
635         if (transid == 0) {
636             error = fp_read(jo->fp, &ack, sizeof(ack), &count, 1);
637 #if 0
638             printf("fp_read ack error %d count %d\n", error, count);
639 #endif
640             if (error || count != sizeof(ack))
641                 break;
642             if (error) {
643                 printf("read error %d on receive stream\n", error);
644                 break;
645             }
646             if (ack.rbeg.begmagic != JREC_BEGMAGIC ||
647                 ack.rend.endmagic != JREC_ENDMAGIC
648             ) {
649                 printf("bad begmagic or endmagic on receive stream\n");
650                 break;
651             }
652             transid = ack.rbeg.transid;
653         }
654
655         /*
656          * Calculate the number of unacknowledged bytes.  If there are no
657          * unacknowledged bytes then unsent data was acknowledged, report,
658          * sleep a bit, and loop in that case.  This should not happen 
659          * normally.  The ack record is thrown away.
660          */
661         bytes = jo->fifo.rindex - jo->fifo.xindex;
662
663         if (bytes == 0) {
664             printf("warning: unsent data acknowledged transid %08llx\n", transid);
665             tsleep(&jo->fifo.xindex, 0, "jrseq", hz);
666             transid = 0;
667             continue;
668         }
669
670         /*
671          * Since rindex has advanced, the record pointed to by xindex
672          * must be a valid record.
673          */
674         rawp = (void *)(jo->fifo.membase + (jo->fifo.xindex & jo->fifo.mask));
675         KKASSERT(rawp->begmagic == JREC_BEGMAGIC);
676         KKASSERT(rawp->recsize <= bytes);
677
678         /*
679          * The target can acknowledge several records at once.
680          */
681         if (rawp->transid < transid) {
682 #if 1
683             printf("ackskip %08llx/%08llx\n", rawp->transid, transid);
684 #endif
685             jo->fifo.xindex += (rawp->recsize + 15) & ~15;
686             jo->total_acked += (rawp->recsize + 15) & ~15;
687             if (jo->flags & MC_JOURNAL_WWAIT) {
688                 jo->flags &= ~MC_JOURNAL_WWAIT; /* XXX hysteresis */
689                 wakeup(&jo->fifo.windex);
690             }
691             continue;
692         }
693         if (rawp->transid == transid) {
694 #if 1
695             printf("ackskip %08llx/%08llx\n", rawp->transid, transid);
696 #endif
697             jo->fifo.xindex += (rawp->recsize + 15) & ~15;
698             jo->total_acked += (rawp->recsize + 15) & ~15;
699             if (jo->flags & MC_JOURNAL_WWAIT) {
700                 jo->flags &= ~MC_JOURNAL_WWAIT; /* XXX hysteresis */
701                 wakeup(&jo->fifo.windex);
702             }
703             transid = 0;
704             continue;
705         }
706         printf("warning: unsent data(2) acknowledged transid %08llx\n", transid);
707         transid = 0;
708     }
709     jo->flags &= ~MC_JOURNAL_RACTIVE;
710     wakeup(jo);
711     wakeup(&jo->fifo.windex);
712 }
713
714 /*
715  * This builds a pad record which the journaling thread will skip over.  Pad
716  * records are required when we are unable to reserve sufficient stream space
717  * due to insufficient space at the end of the physical memory fifo.
718  *
719  * Even though the record is not transmitted, a normal transid must be 
720  * assigned to it so link recovery operations after a failure work properly.
721  */
722 static
723 void
724 journal_build_pad(struct journal_rawrecbeg *rawp, int recsize, int64_t transid)
725 {
726     struct journal_rawrecend *rendp;
727     
728     KKASSERT((recsize & 15) == 0 && recsize >= 16);
729
730     rawp->streamid = JREC_STREAMID_PAD;
731     rawp->recsize = recsize;    /* must be 16-byte aligned */
732     rawp->transid = transid;
733     /*
734      * WARNING, rendp may overlap rawp->seqno.  This is necessary to
735      * allow PAD records to fit in 16 bytes.  Use cpu_ccfence() to
736      * hopefully cause the compiler to not make any assumptions.
737      */
738     rendp = (void *)((char *)rawp + rawp->recsize - sizeof(*rendp));
739     rendp->endmagic = JREC_ENDMAGIC;
740     rendp->check = 0;
741     rendp->recsize = rawp->recsize;
742
743     /*
744      * Set the begin magic last.  This is what will allow the journal
745      * thread to write the record out.  Use a store fence to prevent
746      * compiler and cpu reordering of the writes.
747      */
748     cpu_sfence();
749     rawp->begmagic = JREC_BEGMAGIC;
750 }
751
752 /*
753  * Wake up the worker thread if the FIFO is more then half full or if
754  * someone is waiting for space to be freed up.  Otherwise let the 
755  * heartbeat deal with it.  Being able to avoid waking up the worker
756  * is the key to the journal's cpu performance.
757  */
758 static __inline
759 void
760 journal_commit_wakeup(struct journal *jo)
761 {
762     int avail;
763
764     avail = jo->fifo.size - (jo->fifo.windex - jo->fifo.xindex);
765     KKASSERT(avail >= 0);
766     if ((avail < (jo->fifo.size >> 1)) || (jo->flags & MC_JOURNAL_WWAIT))
767         wakeup(&jo->fifo);
768 }
769
770 /*
771  * Create a new BEGIN stream record with the specified streamid and the
772  * specified amount of payload space.  *rawpp will be set to point to the
773  * base of the new stream record and a pointer to the base of the payload
774  * space will be returned.  *rawpp does not need to be pre-NULLd prior to
775  * making this call.  The raw record header will be partially initialized.
776  *
777  * A stream can be extended, aborted, or committed by other API calls
778  * below.  This may result in a sequence of potentially disconnected
779  * stream records to be output to the journaling target.  The first record
780  * (the one created by this function) will be marked JREC_STREAMCTL_BEGIN,
781  * while the last record on commit or abort will be marked JREC_STREAMCTL_END
782  * (and possibly also JREC_STREAMCTL_ABORTED).  The last record could wind
783  * up being the same as the first, in which case the bits are all set in
784  * the first record.
785  *
786  * The stream record is created in an incomplete state by setting the begin
787  * magic to JREC_INCOMPLETEMAGIC.  This prevents the worker thread from
788  * flushing the fifo past our record until we have finished populating it.
789  * Other threads can reserve and operate on their own space without stalling
790  * but the stream output will stall until we have completed operations.  The
791  * memory FIFO is intended to be large enough to absorb such situations
792  * without stalling out other threads.
793  */
794 static
795 void *
796 journal_reserve(struct journal *jo, struct journal_rawrecbeg **rawpp,
797                 int16_t streamid, int bytes)
798 {
799     struct journal_rawrecbeg *rawp;
800     int avail;
801     int availtoend;
802     int req;
803
804     /*
805      * Add header and trailer overheads to the passed payload.  Note that
806      * the passed payload size need not be aligned in any way.
807      */
808     bytes += sizeof(struct journal_rawrecbeg);
809     bytes += sizeof(struct journal_rawrecend);
810
811     for (;;) {
812         /*
813          * First, check boundary conditions.  If the request would wrap around
814          * we have to skip past the ending block and return to the beginning
815          * of the FIFO's buffer.  Calculate 'req' which is the actual number
816          * of bytes being reserved, including wrap-around dead space.
817          *
818          * Neither 'bytes' or 'req' are aligned.
819          *
820          * Note that availtoend is not truncated to avail and so cannot be
821          * used to determine whether the reservation is possible by itself.
822          * Also, since all fifo ops are 16-byte aligned, we can check
823          * the size before calculating the aligned size.
824          */
825         availtoend = jo->fifo.size - (jo->fifo.windex & jo->fifo.mask);
826         KKASSERT((availtoend & 15) == 0);
827         if (bytes > availtoend) 
828             req = bytes + availtoend;   /* add pad to end */
829         else
830             req = bytes;
831
832         /*
833          * Next calculate the total available space and see if it is
834          * sufficient.  We cannot overwrite previously buffered data
835          * past xindex because otherwise we would not be able to restart
836          * a broken link at the target's last point of commit.
837          */
838         avail = jo->fifo.size - (jo->fifo.windex - jo->fifo.xindex);
839         KKASSERT(avail >= 0 && (avail & 15) == 0);
840
841         if (avail < req) {
842             /* XXX MC_JOURNAL_STOP_IMM */
843             jo->flags |= MC_JOURNAL_WWAIT;
844             ++jo->fifostalls;
845             tsleep(&jo->fifo.windex, 0, "jwrite", 0);
846             continue;
847         }
848
849         /*
850          * Create a pad record for any dead space and create an incomplete
851          * record for the live space, then return a pointer to the
852          * contiguous buffer space that was requested.
853          *
854          * NOTE: The worker thread will not flush past an incomplete
855          * record, so the reserved space can be filled in at-will.  The
856          * journaling code must also be aware the reserved sections occuring
857          * after this one will also not be written out even if completed
858          * until this one is completed.
859          *
860          * The transaction id must accomodate real and potential pad creation.
861          */
862         rawp = (void *)(jo->fifo.membase + (jo->fifo.windex & jo->fifo.mask));
863         if (req != bytes) {
864             journal_build_pad(rawp, availtoend, jo->transid);
865             ++jo->transid;
866             rawp = (void *)jo->fifo.membase;
867         }
868         rawp->begmagic = JREC_INCOMPLETEMAGIC;  /* updated by abort/commit */
869         rawp->recsize = bytes;                  /* (unaligned size) */
870         rawp->streamid = streamid | JREC_STREAMCTL_BEGIN;
871         rawp->transid = jo->transid;
872         jo->transid += 2;
873
874         /*
875          * Issue a memory barrier to guarentee that the record data has been
876          * properly initialized before we advance the write index and return
877          * a pointer to the reserved record.  Otherwise the worker thread
878          * could accidently run past us.
879          *
880          * Note that stream records are always 16-byte aligned.
881          */
882         cpu_sfence();
883         jo->fifo.windex += (req + 15) & ~15;
884         *rawpp = rawp;
885         return(rawp + 1);
886     }
887     /* not reached */
888     *rawpp = NULL;
889     return(NULL);
890 }
891
892 /*
893  * Attempt to extend the stream record by <bytes> worth of payload space.
894  *
895  * If it is possible to extend the existing stream record no truncation
896  * occurs and the record is extended as specified.  A pointer to the 
897  * truncation offset within the payload space is returned.
898  *
899  * If it is not possible to do this the existing stream record is truncated
900  * and committed, and a new stream record of size <bytes> is created.  A
901  * pointer to the base of the new stream record's payload space is returned.
902  *
903  * *rawpp is set to the new reservation in the case of a new record but
904  * the caller cannot depend on a comparison with the old rawp to determine if
905  * this case occurs because we could end up using the same memory FIFO
906  * offset for the new stream record.  Use *newstreamrecp instead.
907  */
908 static void *
909 journal_extend(struct journal *jo, struct journal_rawrecbeg **rawpp, 
910                 int truncbytes, int bytes, int *newstreamrecp)
911 {
912     struct journal_rawrecbeg *rawp;
913     int16_t streamid;
914     int availtoend;
915     int avail;
916     int osize;
917     int nsize;
918     int wbase;
919     void *rptr;
920
921     *newstreamrecp = 0;
922     rawp = *rawpp;
923     osize = (rawp->recsize + 15) & ~15;
924     nsize = (rawp->recsize + bytes + 15) & ~15;
925     wbase = (char *)rawp - jo->fifo.membase;
926
927     /*
928      * If the aligned record size does not change we can trivially adjust
929      * the record size.
930      */
931     if (nsize == osize) {
932         rawp->recsize += bytes;
933         return((char *)(rawp + 1) + truncbytes);
934     }
935
936     /*
937      * If the fifo's write index hasn't been modified since we made the
938      * reservation and we do not hit any boundary conditions, we can 
939      * trivially make the record smaller or larger.
940      */
941     if ((jo->fifo.windex & jo->fifo.mask) == wbase + osize) {
942         availtoend = jo->fifo.size - wbase;
943         avail = jo->fifo.size - (jo->fifo.windex - jo->fifo.xindex) + osize;
944         KKASSERT((availtoend & 15) == 0);
945         KKASSERT((avail & 15) == 0);
946         if (nsize <= avail && nsize <= availtoend) {
947             jo->fifo.windex += nsize - osize;
948             rawp->recsize += bytes;
949             return((char *)(rawp + 1) + truncbytes);
950         }
951     }
952
953     /*
954      * It was not possible to extend the buffer.  Commit the current
955      * buffer and create a new one.  We manually clear the BEGIN mark that
956      * journal_reserve() creates (because this is a continuing record, not
957      * the start of a new stream).
958      */
959     streamid = rawp->streamid & JREC_STREAMID_MASK;
960     journal_commit(jo, rawpp, truncbytes, 0);
961     rptr = journal_reserve(jo, rawpp, streamid, bytes);
962     rawp = *rawpp;
963     rawp->streamid &= ~JREC_STREAMCTL_BEGIN;
964     *newstreamrecp = 1;
965     return(rptr);
966 }
967
968 /*
969  * Abort a journal record.  If the transaction record represents a stream
970  * BEGIN and we can reverse the fifo's write index we can simply reverse
971  * index the entire record, as if it were never reserved in the first place.
972  *
973  * Otherwise we set the JREC_STREAMCTL_ABORTED bit and commit the record
974  * with the payload truncated to 0 bytes.
975  */
976 static void
977 journal_abort(struct journal *jo, struct journal_rawrecbeg **rawpp)
978 {
979     struct journal_rawrecbeg *rawp;
980     int osize;
981
982     rawp = *rawpp;
983     osize = (rawp->recsize + 15) & ~15;
984
985     if ((rawp->streamid & JREC_STREAMCTL_BEGIN) &&
986         (jo->fifo.windex & jo->fifo.mask) == 
987          (char *)rawp - jo->fifo.membase + osize)
988     {
989         jo->fifo.windex -= osize;
990         *rawpp = NULL;
991     } else {
992         rawp->streamid |= JREC_STREAMCTL_ABORTED;
993         journal_commit(jo, rawpp, 0, 1);
994     }
995 }
996
997 /*
998  * Commit a journal record and potentially truncate it to the specified
999  * number of payload bytes.  If you do not want to truncate the record,
1000  * simply pass -1 for the bytes parameter.  Do not pass rawp->recsize, that
1001  * field includes header and trailer and will not be correct.  Note that
1002  * passing 0 will truncate the entire data payload of the record.
1003  *
1004  * The logical stream is terminated by this function.
1005  *
1006  * If truncation occurs, and it is not possible to physically optimize the
1007  * memory FIFO due to other threads having reserved space after ours,
1008  * the remaining reserved space will be covered by a pad record.
1009  */
1010 static void
1011 journal_commit(struct journal *jo, struct journal_rawrecbeg **rawpp,
1012                 int bytes, int closeout)
1013 {
1014     struct journal_rawrecbeg *rawp;
1015     struct journal_rawrecend *rendp;
1016     int osize;
1017     int nsize;
1018
1019     rawp = *rawpp;
1020     *rawpp = NULL;
1021
1022     KKASSERT((char *)rawp >= jo->fifo.membase &&
1023              (char *)rawp + rawp->recsize <= jo->fifo.membase + jo->fifo.size);
1024     KKASSERT(((intptr_t)rawp & 15) == 0);
1025
1026     /*
1027      * Truncate the record if necessary.  If the FIFO write index as still
1028      * at the end of our record we can optimally backindex it.  Otherwise
1029      * we have to insert a pad record to cover the dead space.
1030      *
1031      * We calculate osize which is the 16-byte-aligned original recsize.
1032      * We calculate nsize which is the 16-byte-aligned new recsize.
1033      *
1034      * Due to alignment issues or in case the passed truncation bytes is
1035      * the same as the original payload, nsize may be equal to osize even
1036      * if the committed bytes is less then the originally reserved bytes.
1037      */
1038     if (bytes >= 0) {
1039         KKASSERT(bytes >= 0 && bytes <= rawp->recsize - sizeof(struct journal_rawrecbeg) - sizeof(struct journal_rawrecend));
1040         osize = (rawp->recsize + 15) & ~15;
1041         rawp->recsize = bytes + sizeof(struct journal_rawrecbeg) +
1042                         sizeof(struct journal_rawrecend);
1043         nsize = (rawp->recsize + 15) & ~15;
1044         KKASSERT(nsize <= osize);
1045         if (osize == nsize) {
1046             /* do nothing */
1047         } else if ((jo->fifo.windex & jo->fifo.mask) == (char *)rawp - jo->fifo.membase + osize) {
1048             /* we are able to backindex the fifo */
1049             jo->fifo.windex -= osize - nsize;
1050         } else {
1051             /* we cannot backindex the fifo, emplace a pad in the dead space */
1052             journal_build_pad((void *)((char *)rawp + nsize), osize - nsize,
1053                                 rawp->transid + 1);
1054         }
1055     }
1056
1057     /*
1058      * Fill in the trailer.  Note that unlike pad records, the trailer will
1059      * never overlap the header.
1060      */
1061     rendp = (void *)((char *)rawp + 
1062             ((rawp->recsize + 15) & ~15) - sizeof(*rendp));
1063     rendp->endmagic = JREC_ENDMAGIC;
1064     rendp->recsize = rawp->recsize;
1065     rendp->check = 0;           /* XXX check word, disabled for now */
1066
1067     /*
1068      * Fill in begmagic last.  This will allow the worker thread to proceed.
1069      * Use a memory barrier to guarentee write ordering.  Mark the stream
1070      * as terminated if closeout is set.  This is the typical case.
1071      */
1072     if (closeout)
1073         rawp->streamid |= JREC_STREAMCTL_END;
1074     cpu_sfence();               /* memory and compiler barrier */
1075     rawp->begmagic = JREC_BEGMAGIC;
1076
1077     journal_commit_wakeup(jo);
1078 }
1079
1080 /************************************************************************
1081  *                      TRANSACTION SUPPORT ROUTINES                    *
1082  ************************************************************************
1083  *
1084  * JRECORD_*() - routines to create subrecord transactions and embed them
1085  *               in the logical streams managed by the journal_*() routines.
1086  */
1087
1088 static int16_t sid = JREC_STREAMID_JMIN;
1089
1090 /*
1091  * Initialize the passed jrecord structure and start a new stream transaction
1092  * by reserving an initial build space in the journal's memory FIFO.
1093  */
1094 static void
1095 jrecord_init(struct journal *jo, struct jrecord *jrec, int16_t streamid)
1096 {
1097     bzero(jrec, sizeof(*jrec));
1098     jrec->jo = jo;
1099     if (streamid < 0) {
1100         streamid = sid++;       /* XXX need to track stream ids! */
1101         if (sid == JREC_STREAMID_JMAX)
1102             sid = JREC_STREAMID_JMIN;
1103     }
1104     jrec->streamid = streamid;
1105     jrec->stream_residual = JREC_DEFAULTSIZE;
1106     jrec->stream_reserved = jrec->stream_residual;
1107     jrec->stream_ptr = 
1108         journal_reserve(jo, &jrec->rawp, streamid, jrec->stream_reserved);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Push a recursive record type.  All pushes should have matching pops.
1113  * The old parent is returned and the newly pushed record becomes the
1114  * new parent.  Note that the old parent's pointer may already be invalid
1115  * or may become invalid if jrecord_write() had to build a new stream
1116  * record, so the caller should not mess with the returned pointer in
1117  * any way other then to save it.
1118  */
1119 static 
1120 struct journal_subrecord *
1121 jrecord_push(struct jrecord *jrec, int16_t rectype)
1122 {
1123     struct journal_subrecord *save;
1124
1125     save = jrec->parent;
1126     jrec->parent = jrecord_write(jrec, rectype|JMASK_NESTED, 0);
1127     jrec->last = NULL;
1128     KKASSERT(jrec->parent != NULL);
1129     ++jrec->pushcount;
1130     ++jrec->pushptrgood;        /* cleared on flush */
1131     return(save);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Pop a previously pushed sub-transaction.  We must set JMASK_LAST
1136  * on the last record written within the subtransaction.  If the last 
1137  * record written is not accessible or if the subtransaction is empty,
1138  * we must write out a pad record with JMASK_LAST set before popping.
1139  *
1140  * When popping a subtransaction the parent record's recsize field
1141  * will be properly set.  If the parent pointer is no longer valid
1142  * (which can occur if the data has already been flushed out to the
1143  * stream), the protocol spec allows us to leave it 0.
1144  *
1145  * The saved parent pointer which we restore may or may not be valid,
1146  * and if not valid may or may not be NULL, depending on the value
1147  * of pushptrgood.
1148  */
1149 static void
1150 jrecord_pop(struct jrecord *jrec, struct journal_subrecord *save)
1151 {
1152     struct journal_subrecord *last;
1153
1154     KKASSERT(jrec->pushcount > 0);
1155     KKASSERT(jrec->residual == 0);
1156
1157     /*
1158      * Set JMASK_LAST on the last record we wrote at the current
1159      * level.  If last is NULL we either no longer have access to the
1160      * record or the subtransaction was empty and we must write out a pad
1161      * record.
1162      */
1163     if ((last = jrec->last) == NULL) {
1164         jrecord_write(jrec, JLEAF_PAD|JMASK_LAST, 0);
1165         last = jrec->last;      /* reload after possible flush */
1166     } else {
1167         last->rectype |= JMASK_LAST;
1168     }
1169
1170     /*
1171      * pushptrgood tells us how many levels of parent record pointers
1172      * are valid.  The jrec only stores the current parent record pointer
1173      * (and it is only valid if pushptrgood != 0).  The higher level parent
1174      * record pointers are saved by the routines calling jrecord_push() and
1175      * jrecord_pop().  These pointers may become stale and we determine
1176      * that fact by tracking the count of valid parent pointers with 
1177      * pushptrgood.  Pointers become invalid when their related stream
1178      * record gets pushed out.
1179      *
1180      * If no pointer is available (the data has already been pushed out),
1181      * then no fixup of e.g. the length field is possible for non-leaf
1182      * nodes.  The protocol allows for this situation by placing a larger
1183      * burden on the program scanning the stream on the other end.
1184      *
1185      * [parentA]
1186      *    [node X]
1187      *    [parentB]
1188      *       [node Y]
1189      *       [node Z]
1190      *    (pop B)       see NOTE B
1191      * (pop A)          see NOTE A
1192      *
1193      * NOTE B:  This pop sets LAST in node Z if the node is still accessible,
1194      *          else a PAD record is appended and LAST is set in that.
1195      *
1196      *          This pop sets the record size in parentB if parentB is still
1197      *          accessible, else the record size is left 0 (the scanner must
1198      *          deal with that).
1199      *
1200      *          This pop sets the new 'last' record to parentB, the pointer
1201      *          to which may or may not still be accessible.
1202      *
1203      * NOTE A:  This pop sets LAST in parentB if the node is still accessible,
1204      *          else a PAD record is appended and LAST is set in that.
1205      *
1206      *          This pop sets the record size in parentA if parentA is still
1207      *          accessible, else the record size is left 0 (the scanner must
1208      *          deal with that).
1209      *
1210      *          This pop sets the new 'last' record to parentA, the pointer
1211      *          to which may or may not still be accessible.
1212      *
1213      * Also note that the last record in the stream transaction, which in
1214      * the above example is parentA, does not currently have the LAST bit
1215      * set.
1216      *
1217      * The current parent becomes the last record relative to the
1218      * saved parent passed into us.  It's validity is based on 
1219      * whether pushptrgood is non-zero prior to decrementing.  The saved
1220      * parent becomes the new parent, and its validity is based on whether
1221      * pushptrgood is non-zero after decrementing.
1222      *
1223      * The old jrec->parent may be NULL if it is no longer accessible.
1224      * If pushptrgood is non-zero, however, it is guarenteed to not
1225      * be NULL (since no flush occured).
1226      */
1227     jrec->last = jrec->parent;
1228     --jrec->pushcount;
1229     if (jrec->pushptrgood) {
1230         KKASSERT(jrec->last != NULL && last != NULL);
1231         if (--jrec->pushptrgood == 0) {
1232             jrec->parent = NULL;        /* 'save' contains garbage or NULL */
1233         } else {
1234             KKASSERT(save != NULL);
1235             jrec->parent = save;        /* 'save' must not be NULL */
1236         }
1237
1238         /*
1239          * Set the record size in the old parent.  'last' still points to
1240          * the original last record in the subtransaction being popped,
1241          * jrec->last points to the old parent (which became the last
1242          * record relative to the new parent being popped into).
1243          */
1244         jrec->last->recsize = (char *)last + last->recsize - (char *)jrec->last;
1245     } else {
1246         jrec->parent = NULL;
1247         KKASSERT(jrec->last == NULL);
1248     }
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Write out a leaf record, including associated data.
1253  */
1254 static
1255 void
1256 jrecord_leaf(struct jrecord *jrec, int16_t rectype, void *ptr, int bytes)
1257 {
1258     jrecord_write(jrec, rectype, bytes);
1259     jrecord_data(jrec, ptr, bytes);
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Write a leaf record out and return a pointer to its base.  The leaf
1264  * record may contain potentially megabytes of data which is supplied
1265  * in jrecord_data() calls.  The exact amount must be specified in this
1266  * call.
1267  *
1268  * THE RETURNED SUBRECORD POINTER IS ONLY VALID IMMEDIATELY AFTER THE
1269  * CALL AND MAY BECOME INVALID AT ANY TIME.  ONLY THE PUSH/POP CODE SHOULD
1270  * USE THE RETURN VALUE.
1271  */
1272 static
1273 struct journal_subrecord *
1274 jrecord_write(struct jrecord *jrec, int16_t rectype, int bytes)
1275 {
1276     struct journal_subrecord *last;
1277     int pusheditout;
1278
1279     /*
1280      * Try to catch some obvious errors.  Nesting records must specify a
1281      * size of 0, and there should be no left-overs from previous operations
1282      * (such as incomplete data writeouts).
1283      */
1284     KKASSERT(bytes == 0 || (rectype & JMASK_NESTED) == 0);
1285     KKASSERT(jrec->residual == 0);
1286
1287     /*
1288      * Check to see if the current stream record has enough room for
1289      * the new subrecord header.  If it doesn't we extend the current
1290      * stream record.
1291      *
1292      * This may have the side effect of pushing out the current stream record
1293      * and creating a new one.  We must adjust our stream tracking fields
1294      * accordingly.
1295      */
1296     if (jrec->stream_residual < sizeof(struct journal_subrecord)) {
1297         jrec->stream_ptr = journal_extend(jrec->jo, &jrec->rawp,
1298                                 jrec->stream_reserved - jrec->stream_residual,
1299                                 JREC_DEFAULTSIZE, &pusheditout);
1300         if (pusheditout) {
1301             /*
1302              * If a pushout occured, the pushed out stream record was
1303              * truncated as specified and the new record is exactly the
1304              * extension size specified.
1305              */
1306             jrec->stream_reserved = JREC_DEFAULTSIZE;
1307             jrec->stream_residual = JREC_DEFAULTSIZE;
1308             jrec->parent = NULL;        /* no longer accessible */
1309             jrec->pushptrgood = 0;      /* restored parents in pops no good */
1310         } else {
1311             /*
1312              * If no pushout occured the stream record is NOT truncated and
1313              * IS extended.
1314              */
1315             jrec->stream_reserved += JREC_DEFAULTSIZE;
1316             jrec->stream_residual += JREC_DEFAULTSIZE;
1317         }
1318     }
1319     last = (void *)jrec->stream_ptr;
1320     last->rectype = rectype;
1321     last->reserved = 0;
1322
1323     /*
1324      * We may not know the record size for recursive records and the 
1325      * header may become unavailable due to limited FIFO space.  Write
1326      * -1 to indicate this special case.
1327      */
1328     if ((rectype & JMASK_NESTED) && bytes == 0)
1329         last->recsize = -1;
1330     else
1331         last->recsize = sizeof(struct journal_subrecord) + bytes;
1332     jrec->last = last;
1333     jrec->residual = bytes;             /* remaining data to be posted */
1334     jrec->residual_align = -bytes & 7;  /* post-data alignment required */
1335     jrec->stream_ptr += sizeof(*last);  /* current write pointer */
1336     jrec->stream_residual -= sizeof(*last); /* space remaining in stream */
1337     return(last);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Write out the data associated with a leaf record.  Any number of calls
1342  * to this routine may be made as long as the byte count adds up to the
1343  * amount originally specified in jrecord_write().
1344  *
1345  * The act of writing out the leaf data may result in numerous stream records
1346  * being pushed out.   Callers should be aware that even the associated
1347  * subrecord header may become inaccessible due to stream record pushouts.
1348  */
1349 static void
1350 jrecord_data(struct jrecord *jrec, const void *buf, int bytes)
1351 {
1352     int pusheditout;
1353     int extsize;
1354
1355     KKASSERT(bytes >= 0 && bytes <= jrec->residual);
1356
1357     /*
1358      * Push out stream records as long as there is insufficient room to hold
1359      * the remaining data.
1360      */
1361     while (jrec->stream_residual < bytes) {
1362         /*
1363          * Fill in any remaining space in the current stream record.
1364          */
1365         bcopy(buf, jrec->stream_ptr, jrec->stream_residual);
1366         buf = (const char *)buf + jrec->stream_residual;
1367         bytes -= jrec->stream_residual;
1368         /*jrec->stream_ptr += jrec->stream_residual;*/
1369         jrec->residual -= jrec->stream_residual;
1370         jrec->stream_residual = 0;
1371
1372         /*
1373          * Try to extend the current stream record, but no more then 1/4
1374          * the size of the FIFO.
1375          */
1376         extsize = jrec->jo->fifo.size >> 2;
1377         if (extsize > bytes)
1378             extsize = (bytes + 15) & ~15;
1379
1380         jrec->stream_ptr = journal_extend(jrec->jo, &jrec->rawp,
1381                                 jrec->stream_reserved - jrec->stream_residual,
1382                                 extsize, &pusheditout);
1383         if (pusheditout) {
1384             jrec->stream_reserved = extsize;
1385             jrec->stream_residual = extsize;
1386             jrec->parent = NULL;        /* no longer accessible */
1387             jrec->last = NULL;          /* no longer accessible */
1388             jrec->pushptrgood = 0;      /* restored parents in pops no good */
1389         } else {
1390             jrec->stream_reserved += extsize;
1391             jrec->stream_residual += extsize;
1392         }
1393     }
1394
1395     /*
1396      * Push out any remaining bytes into the current stream record.
1397      */
1398     if (bytes) {
1399         bcopy(buf, jrec->stream_ptr, bytes);
1400         jrec->stream_ptr += bytes;
1401         jrec->stream_residual -= bytes;
1402         jrec->residual -= bytes;
1403     }
1404
1405     /*
1406      * Handle data alignment requirements for the subrecord.  Because the
1407      * stream record's data space is more strictly aligned, it must already
1408      * have sufficient space to hold any subrecord alignment slop.
1409      */
1410     if (jrec->residual == 0 && jrec->residual_align) {
1411         KKASSERT(jrec->residual_align <= jrec->stream_residual);
1412         bzero(jrec->stream_ptr, jrec->residual_align);
1413         jrec->stream_ptr += jrec->residual_align;
1414         jrec->stream_residual -= jrec->residual_align;
1415         jrec->residual_align = 0;
1416     }
1417 }
1418
1419 /*
1420  * We are finished with the transaction.  This closes the transaction created
1421  * by jrecord_init().
1422  *
1423  * NOTE: If abortit is not set then we must be at the top level with no
1424  *       residual subrecord data left to output.
1425  *
1426  *       If abortit is set then we can be in any state, all pushes will be 
1427  *       popped and it is ok for there to be residual data.  This works 
1428  *       because the virtual stream itself is truncated.  Scanners must deal
1429  *       with this situation.
1430  *
1431  * The stream record will be committed or aborted as specified and jrecord
1432  * resources will be cleaned up.
1433  */
1434 static void
1435 jrecord_done(struct jrecord *jrec, int abortit)
1436 {
1437     KKASSERT(jrec->rawp != NULL);
1438
1439     if (abortit) {
1440         journal_abort(jrec->jo, &jrec->rawp);
1441     } else {
1442         KKASSERT(jrec->pushcount == 0 && jrec->residual == 0);
1443         journal_commit(jrec->jo, &jrec->rawp, 
1444                         jrec->stream_reserved - jrec->stream_residual, 1);
1445     }
1446
1447     /*
1448      * jrec should not be used beyond this point without another init,
1449      * but clean up some fields to ensure that we panic if it is.
1450      *
1451      * Note that jrec->rawp is NULLd out by journal_abort/journal_commit.
1452      */
1453     jrec->jo = NULL;
1454     jrec->stream_ptr = NULL;
1455 }
1456
1457 /************************************************************************
1458  *                      LOW LEVEL RECORD SUPPORT ROUTINES               *
1459  ************************************************************************
1460  *
1461  * These routine create low level recursive and leaf subrecords representing
1462  * common filesystem structures.
1463  */
1464
1465 /*
1466  * Write out a filename path relative to the base of the mount point.
1467  * rectype is typically JLEAF_PATH{1,2,3,4}.
1468  */
1469 static void
1470 jrecord_write_path(struct jrecord *jrec, int16_t rectype, struct namecache *ncp)
1471 {
1472     char buf[64];       /* local buffer if it fits, else malloced */
1473     char *base;
1474     int pathlen;
1475     int index;
1476     struct namecache *scan;
1477
1478     /*
1479      * Pass 1 - figure out the number of bytes required.  Include terminating
1480      *         \0 on last element and '/' separator on other elements.
1481      */
1482 again:
1483     pathlen = 0;
1484     for (scan = ncp; 
1485          scan && (scan->nc_flag & NCF_MOUNTPT) == 0; 
1486          scan = scan->nc_parent
1487     ) {
1488         pathlen += scan->nc_nlen + 1;
1489     }
1490
1491     if (pathlen <= sizeof(buf))
1492         base = buf;
1493     else
1494         base = malloc(pathlen, M_TEMP, M_INTWAIT);
1495
1496     /*
1497      * Pass 2 - generate the path buffer
1498      */
1499     index = pathlen;
1500     for (scan = ncp; 
1501          scan && (scan->nc_flag & NCF_MOUNTPT) == 0; 
1502          scan = scan->nc_parent
1503     ) {
1504         if (scan->nc_nlen >= index) {
1505             if (base != buf)
1506                 free(base, M_TEMP);
1507             goto again;
1508         }
1509         if (index == pathlen)
1510             base[--index] = 0;
1511         else
1512             base[--index] = '/';
1513         index -= scan->nc_nlen;
1514         bcopy(scan->nc_name, base + index, scan->nc_nlen);
1515     }
1516     jrecord_leaf(jrec, rectype, base + index, pathlen - index);
1517     if (base != buf)
1518         free(base, M_TEMP);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Write out a file attribute structure.  While somewhat inefficient, using
1523  * a recursive data structure is the most portable and extensible way.
1524  */
1525 static void
1526 jrecord_write_vattr(struct jrecord *jrec, struct vattr *vat)
1527 {
1528     void *save;
1529
1530     save = jrecord_push(jrec, JTYPE_VATTR);
1531     if (vat->va_type != VNON)
1532         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_VTYPE, &vat->va_type, sizeof(vat->va_type));
1533     if (vat->va_mode != (mode_t)VNOVAL)
1534         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_MODES, &vat->va_mode, sizeof(vat->va_mode));
1535     if (vat->va_nlink != VNOVAL)
1536         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_NLINK, &vat->va_nlink, sizeof(vat->va_nlink));
1537     if (vat->va_uid != VNOVAL)
1538         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_UID, &vat->va_uid, sizeof(vat->va_uid));
1539     if (vat->va_gid != VNOVAL)
1540         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_GID, &vat->va_gid, sizeof(vat->va_gid));
1541     if (vat->va_fsid != VNOVAL)
1542         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_FSID, &vat->va_fsid, sizeof(vat->va_fsid));
1543     if (vat->va_fileid != VNOVAL)
1544         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_INUM, &vat->va_fileid, sizeof(vat->va_fileid));
1545     if (vat->va_size != VNOVAL)
1546         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_SIZE, &vat->va_size, sizeof(vat->va_size));
1547     if (vat->va_atime.tv_sec != VNOVAL)
1548         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_ATIME, &vat->va_atime, sizeof(vat->va_atime));
1549     if (vat->va_mtime.tv_sec != VNOVAL)
1550         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_MTIME, &vat->va_mtime, sizeof(vat->va_mtime));
1551     if (vat->va_ctime.tv_sec != VNOVAL)
1552         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_CTIME, &vat->va_ctime, sizeof(vat->va_ctime));
1553     if (vat->va_gen != VNOVAL)
1554         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_GEN, &vat->va_gen, sizeof(vat->va_gen));
1555     if (vat->va_flags != VNOVAL)
1556         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_FLAGS, &vat->va_flags, sizeof(vat->va_flags));
1557     if (vat->va_rdev != VNOVAL)
1558         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_UDEV, &vat->va_rdev, sizeof(vat->va_rdev));
1559 #if 0
1560     if (vat->va_filerev != VNOVAL)
1561         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_FILEREV, &vat->va_filerev, sizeof(vat->va_filerev));
1562 #endif
1563     jrecord_pop(jrec, save);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Write out the creds used to issue a file operation.  If a process is
1568  * available write out additional tracking information related to the 
1569  * process.
1570  *
1571  * XXX additional tracking info
1572  * XXX tty line info
1573  */
1574 static void
1575 jrecord_write_cred(struct jrecord *jrec, struct thread *td, struct ucred *cred)
1576 {
1577     void *save;
1578     struct proc *p;
1579
1580     save = jrecord_push(jrec, JTYPE_CRED);
1581     jrecord_leaf(jrec, JLEAF_UID, &cred->cr_uid, sizeof(cred->cr_uid));
1582     jrecord_leaf(jrec, JLEAF_GID, &cred->cr_gid, sizeof(cred->cr_gid));
1583     if (td && (p = td->td_proc) != NULL) {
1584         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_PID, &p->p_pid, sizeof(p->p_pid));
1585         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_COMM, p->p_comm, sizeof(p->p_comm));
1586     }
1587     jrecord_pop(jrec, save);
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Write out information required to identify a vnode
1592  *
1593  * XXX this needs work.  We should write out the inode number as well,
1594  * and in fact avoid writing out the file path for seqential writes
1595  * occuring within e.g. a certain period of time.
1596  */
1597 static void
1598 jrecord_write_vnode_ref(struct jrecord *jrec, struct vnode *vp)
1599 {
1600     struct namecache *ncp;
1601
1602     TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
1603         if ((ncp->nc_flag & (NCF_UNRESOLVED|NCF_DESTROYED)) == 0)
1604             break;
1605     }
1606     if (ncp)
1607         jrecord_write_path(jrec, JLEAF_PATH_REF, ncp);
1608 }
1609
1610 static void
1611 jrecord_write_vnode_link(struct jrecord *jrec, struct vnode *vp, 
1612                          struct namecache *notncp)
1613 {
1614     struct namecache *ncp;
1615
1616     TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_namecache, nc_vnode) {
1617         if (ncp == notncp)
1618             continue;
1619         if ((ncp->nc_flag & (NCF_UNRESOLVED|NCF_DESTROYED)) == 0)
1620             break;
1621     }
1622     if (ncp)
1623         jrecord_write_path(jrec, JLEAF_PATH_REF, ncp);
1624 }
1625
1626 #if 0
1627 /*
1628  * Write out the current contents of the file within the specified
1629  * range.  This is typically called from within an UNDO section.  A
1630  * locked vnode must be passed.
1631  */
1632 static int
1633 jrecord_write_filearea(struct jrecord *jrec, struct vnode *vp, 
1634                         off_t begoff, off_t endoff)
1635 {
1636 }
1637 #endif
1638
1639 /*
1640  * Write out the data represented by a pagelist
1641  */
1642 static void
1643 jrecord_write_pagelist(struct jrecord *jrec, int16_t rectype,
1644                         struct vm_page **pglist, int *rtvals, int pgcount,
1645                         off_t offset)
1646 {
1647     struct msf_buf *msf;
1648     int error;
1649     int b;
1650     int i;
1651
1652     i = 0;
1653     while (i < pgcount) {
1654         /*
1655          * Find the next valid section.  Skip any invalid elements
1656          */
1657         if (rtvals[i] != VM_PAGER_OK) {
1658             ++i;
1659             offset += PAGE_SIZE;
1660             continue;
1661         }
1662
1663         /*
1664          * Figure out how big the valid section is, capping I/O at what the
1665          * MSFBUF can represent.
1666          */
1667         b = i;
1668         while (i < pgcount && i - b != XIO_INTERNAL_PAGES && 
1669                rtvals[i] == VM_PAGER_OK
1670         ) {
1671             ++i;
1672         }
1673
1674         /*
1675          * And write it out.
1676          */
1677         if (i - b) {
1678             error = msf_map_pagelist(&msf, pglist + b, i - b, 0);
1679             if (error == 0) {
1680                 printf("RECORD PUTPAGES %d\n", msf_buf_bytes(msf));
1681                 jrecord_leaf(jrec, JLEAF_SEEKPOS, &offset, sizeof(offset));
1682                 jrecord_leaf(jrec, rectype, 
1683                              msf_buf_kva(msf), msf_buf_bytes(msf));
1684                 msf_buf_free(msf);
1685             } else {
1686                 printf("jrecord_write_pagelist: mapping failure\n");
1687             }
1688             offset += (off_t)(i - b) << PAGE_SHIFT;
1689         }
1690     }
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Write out the data represented by a UIO.
1695  */
1696 struct jwuio_info {
1697     struct jrecord *jrec;
1698     int16_t rectype;
1699 };
1700
1701 static int jrecord_write_uio_callback(void *info, char *buf, int bytes);
1702
1703 static void
1704 jrecord_write_uio(struct jrecord *jrec, int16_t rectype, struct uio *uio)
1705 {
1706     struct jwuio_info info = { jrec, rectype };
1707     int error;
1708
1709     if (uio->uio_segflg != UIO_NOCOPY) {
1710         jrecord_leaf(jrec, JLEAF_SEEKPOS, &uio->uio_offset, 
1711                      sizeof(uio->uio_offset));
1712         error = msf_uio_iterate(uio, jrecord_write_uio_callback, &info);
1713         if (error)
1714             printf("XXX warning uio iterate failed %d\n", error);
1715     }
1716 }
1717
1718 static int
1719 jrecord_write_uio_callback(void *info_arg, char *buf, int bytes)
1720 {
1721     struct jwuio_info *info = info_arg;
1722
1723     jrecord_leaf(info->jrec, info->rectype, buf, bytes);
1724     return(0);
1725 }
1726
1727 /************************************************************************
1728  *                      JOURNAL VNOPS                                   *
1729  ************************************************************************
1730  *
1731  * These are function shims replacing the normal filesystem ops.  We become
1732  * responsible for calling the underlying filesystem ops.  We have the choice
1733  * of executing the underlying op first and then generating the journal entry,
1734  * or starting the journal entry, executing the underlying op, and then
1735  * either completing or aborting it.  
1736  *
1737  * The journal is supposed to be a high-level entity, which generally means
1738  * identifying files by name rather then by inode.  Supplying both allows
1739  * the journal to be used both for inode-number-compatible 'mirrors' and
1740  * for simple filesystem replication.
1741  *
1742  * Writes are particularly difficult to deal with because a single write may
1743  * represent a hundred megabyte buffer or more, and both writes and truncations
1744  * require the 'old' data to be written out as well as the new data if the
1745  * log is reversable.  Other issues:
1746  *
1747  * - How to deal with operations on unlinked files (no path available),
1748  *   but which may still be filesystem visible due to hard links.
1749  *
1750  * - How to deal with modifications made via a memory map.
1751  *
1752  * - Future cache coherency support will require cache coherency API calls
1753  *   both prior to and after the call to the underlying VFS.
1754  *
1755  * ALSO NOTE: We do not have to shim compatibility VOPs like MKDIR which have
1756  * new VFS equivalents (NMKDIR).
1757  */
1758
1759 /*
1760  * Journal vop_settattr { a_vp, a_vap, a_cred, a_td }
1761  */
1762 static
1763 int
1764 journal_setattr(struct vop_setattr_args *ap)
1765 {
1766     struct mount *mp;
1767     struct journal *jo;
1768     struct jrecord jrec;
1769     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
1770     int error;
1771
1772     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1773     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1774     if (error == 0) {
1775         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1776             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
1777             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_SETATTR);
1778             jrecord_write_cred(&jrec, ap->a_td, ap->a_cred);
1779             jrecord_write_vnode_ref(&jrec, ap->a_vp);
1780             jrecord_write_vattr(&jrec, ap->a_vap);
1781             jrecord_pop(&jrec, save);
1782             jrecord_done(&jrec, 0);
1783         }
1784     }
1785     return (error);
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Journal vop_write { a_vp, a_uio, a_ioflag, a_cred }
1790  */
1791 static
1792 int
1793 journal_write(struct vop_write_args *ap)
1794 {
1795     struct mount *mp;
1796     struct journal *jo;
1797     struct jrecord jrec;
1798     struct uio uio_copy;
1799     struct iovec uio_one_iovec;
1800     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
1801     int error;
1802
1803     /*
1804      * This is really nasty.  UIO's don't retain sufficient information to
1805      * be reusable once they've gone through the VOP chain.  The iovecs get
1806      * cleared, so we have to copy the UIO.
1807      *
1808      * XXX fix the UIO code to not destroy iov's during a scan so we can
1809      *     reuse the uio over and over again.
1810      *
1811      * XXX UNDO code needs to journal the old data prior to the write.
1812      */
1813     uio_copy = *ap->a_uio;
1814     if (uio_copy.uio_iovcnt == 1) {
1815         uio_one_iovec = ap->a_uio->uio_iov[0];
1816         uio_copy.uio_iov = &uio_one_iovec;
1817     } else {
1818         uio_copy.uio_iov = malloc(uio_copy.uio_iovcnt * sizeof(struct iovec),
1819                                     M_JOURNAL, M_WAITOK);
1820         bcopy(ap->a_uio->uio_iov, uio_copy.uio_iov, 
1821                 uio_copy.uio_iovcnt * sizeof(struct iovec));
1822     }
1823
1824     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1825
1826     /*
1827      * XXX bad hack to figure out the offset for O_APPEND writes (note: 
1828      * uio field state after the VFS operation).
1829      */
1830     uio_copy.uio_offset = ap->a_uio->uio_offset - 
1831                                 (uio_copy.uio_resid - ap->a_uio->uio_resid);
1832
1833     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1834     if (error == 0) {
1835         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1836             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
1837             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_WRITE);
1838             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
1839             jrecord_write_vnode_ref(&jrec, ap->a_vp);
1840             jrecord_write_uio(&jrec, JLEAF_FILEDATA, &uio_copy);
1841             jrecord_pop(&jrec, save);
1842             jrecord_done(&jrec, 0);
1843         }
1844     }
1845
1846     if (uio_copy.uio_iov != &uio_one_iovec)
1847         free(uio_copy.uio_iov, M_JOURNAL);
1848
1849
1850     return (error);
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Journal vop_fsync { a_vp, a_waitfor, a_td }
1855  */
1856 static
1857 int
1858 journal_fsync(struct vop_fsync_args *ap)
1859 {
1860     struct mount *mp;
1861     struct journal *jo;
1862     int error;
1863
1864     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1865     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1866     if (error == 0) {
1867         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1868             /* XXX synchronize pending journal records */
1869         }
1870     }
1871     return (error);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Journal vop_putpages { a_vp, a_m, a_count, a_sync, a_rtvals, a_offset }
1876  *
1877  * note: a_count is in bytes.
1878  */
1879 static
1880 int
1881 journal_putpages(struct vop_putpages_args *ap)
1882 {
1883     struct mount *mp;
1884     struct journal *jo;
1885     struct jrecord jrec;
1886     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
1887     int error;
1888
1889     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1890     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1891     if (error == 0 && ap->a_count > 0) {
1892         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1893             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
1894             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_PUTPAGES);
1895             jrecord_write_vnode_ref(&jrec, ap->a_vp);
1896             jrecord_write_pagelist(&jrec, JLEAF_FILEDATA, 
1897                         ap->a_m, ap->a_rtvals, btoc(ap->a_count), ap->a_offset);
1898             jrecord_pop(&jrec, save);
1899             jrecord_done(&jrec, 0);
1900         }
1901     }
1902     return (error);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Journal vop_setacl { a_vp, a_type, a_aclp, a_cred, a_td }
1907  */
1908 static
1909 int
1910 journal_setacl(struct vop_setacl_args *ap)
1911 {
1912     struct mount *mp;
1913     struct journal *jo;
1914     struct jrecord jrec;
1915     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
1916     int error;
1917
1918     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1919     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1920     if (error == 0) {
1921         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1922             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
1923             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_SETACL);
1924             jrecord_write_cred(&jrec, ap->a_td, ap->a_cred);
1925             jrecord_write_vnode_ref(&jrec, ap->a_vp);
1926             /* XXX type, aclp */
1927             jrecord_pop(&jrec, save);
1928             jrecord_done(&jrec, 0);
1929         }
1930     }
1931     return (error);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Journal vop_setextattr { a_vp, a_name, a_uio, a_cred, a_td }
1936  */
1937 static
1938 int
1939 journal_setextattr(struct vop_setextattr_args *ap)
1940 {
1941     struct mount *mp;
1942     struct journal *jo;
1943     struct jrecord jrec;
1944     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
1945     int error;
1946
1947     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1948     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1949     if (error == 0) {
1950         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1951             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
1952             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_SETEXTATTR);
1953             jrecord_write_cred(&jrec, ap->a_td, ap->a_cred);
1954             jrecord_write_vnode_ref(&jrec, ap->a_vp);
1955             jrecord_leaf(&jrec, JLEAF_ATTRNAME, ap->a_name, strlen(ap->a_name));
1956             jrecord_write_uio(&jrec, JLEAF_FILEDATA, ap->a_uio);
1957             jrecord_pop(&jrec, save);
1958             jrecord_done(&jrec, 0);
1959         }
1960     }
1961     return (error);
1962 }
1963
1964 /*
1965  * Journal vop_ncreate { a_ncp, a_vpp, a_cred, a_vap }
1966  */
1967 static
1968 int
1969 journal_ncreate(struct vop_ncreate_args *ap)
1970 {
1971     struct mount *mp;
1972     struct journal *jo;
1973     struct jrecord jrec;
1974     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
1975     int error;
1976
1977     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
1978     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
1979     if (error == 0) {
1980         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
1981             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
1982             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_CREATE);
1983             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
1984             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
1985             if (*ap->a_vpp)
1986                 jrecord_write_vnode_ref(&jrec, *ap->a_vpp);
1987             jrecord_write_vattr(&jrec, ap->a_vap);
1988             jrecord_pop(&jrec, save);
1989             jrecord_done(&jrec, 0);
1990         }
1991     }
1992     return (error);
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Journal vop_nmknod { a_ncp, a_vpp, a_cred, a_vap }
1997  */
1998 static
1999 int
2000 journal_nmknod(struct vop_nmknod_args *ap)
2001 {
2002     struct mount *mp;
2003     struct journal *jo;
2004     struct jrecord jrec;
2005     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2006     int error;
2007
2008     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2009     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2010     if (error == 0) {
2011         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2012             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2013             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_MKNOD);
2014             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2015             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2016             jrecord_write_vattr(&jrec, ap->a_vap);
2017             if (*ap->a_vpp)
2018                 jrecord_write_vnode_ref(&jrec, *ap->a_vpp);
2019             jrecord_pop(&jrec, save);
2020             jrecord_done(&jrec, 0);
2021         }
2022     }
2023     return (error);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Journal vop_nlink { a_ncp, a_vp, a_cred }
2028  */
2029 static
2030 int
2031 journal_nlink(struct vop_nlink_args *ap)
2032 {
2033     struct mount *mp;
2034     struct journal *jo;
2035     struct jrecord jrec;
2036     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2037     int error;
2038
2039     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2040     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2041     if (error == 0) {
2042         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2043             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2044             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_LINK);
2045             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2046             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2047             /* XXX PATH to VP and inode number */
2048             /* XXX this call may not record the correct path when
2049              * multiple paths are available */
2050             jrecord_write_vnode_link(&jrec, ap->a_vp, ap->a_ncp);
2051             jrecord_pop(&jrec, save);
2052             jrecord_done(&jrec, 0);
2053         }
2054     }
2055     return (error);
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Journal vop_symlink { a_ncp, a_vpp, a_cred, a_vap, a_target }
2060  */
2061 static
2062 int
2063 journal_nsymlink(struct vop_nsymlink_args *ap)
2064 {
2065     struct mount *mp;
2066     struct journal *jo;
2067     struct jrecord jrec;
2068     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2069     int error;
2070
2071     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2072     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2073     if (error == 0) {
2074         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2075             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2076             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_SYMLINK);
2077             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2078             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2079             jrecord_leaf(&jrec, JLEAF_SYMLINKDATA,
2080                         ap->a_target, strlen(ap->a_target));
2081             if (*ap->a_vpp)
2082                 jrecord_write_vnode_ref(&jrec, *ap->a_vpp);
2083             jrecord_pop(&jrec, save);
2084             jrecord_done(&jrec, 0);
2085         }
2086     }
2087     return (error);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Journal vop_nwhiteout { a_ncp, a_cred, a_flags }
2092  */
2093 static
2094 int
2095 journal_nwhiteout(struct vop_nwhiteout_args *ap)
2096 {
2097     struct mount *mp;
2098     struct journal *jo;
2099     struct jrecord jrec;
2100     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2101     int error;
2102
2103     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2104     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2105     if (error == 0) {
2106         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2107             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2108             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_WHITEOUT);
2109             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2110             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2111             jrecord_pop(&jrec, save);
2112             jrecord_done(&jrec, 0);
2113         }
2114     }
2115     return (error);
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Journal vop_nremove { a_ncp, a_cred }
2120  */
2121 static
2122 int
2123 journal_nremove(struct vop_nremove_args *ap)
2124 {
2125     struct mount *mp;
2126     struct journal *jo;
2127     struct jrecord jrec;
2128     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2129     int error;
2130
2131     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2132     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2133     if (error == 0) {
2134         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2135             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2136             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_REMOVE);
2137             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2138             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2139             jrecord_pop(&jrec, save);
2140             jrecord_done(&jrec, 0);
2141         }
2142     }
2143     return (error);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Journal vop_nmkdir { a_ncp, a_vpp, a_cred, a_vap }
2148  */
2149 static
2150 int
2151 journal_nmkdir(struct vop_nmkdir_args *ap)
2152 {
2153     struct mount *mp;
2154     struct journal *jo;
2155     struct jrecord jrec;
2156     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2157     int error;
2158
2159     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2160     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2161     if (error == 0) {
2162         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2163             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2164             if (jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_REVERSABLE) {
2165                 save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_UNDO);
2166                 /* XXX undo operations */
2167                 jrecord_pop(&jrec, save);
2168             }
2169 #if 0
2170             if (jo->flags & MC_JOURNAL_WANT_AUDIT) {
2171                 jrecord_write_audit(&jrec);
2172             }
2173 #endif
2174             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_MKDIR);
2175             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2176             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2177             jrecord_write_vattr(&jrec, ap->a_vap);
2178             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2179             if (*ap->a_vpp)
2180                 jrecord_write_vnode_ref(&jrec, *ap->a_vpp);
2181             jrecord_pop(&jrec, save);
2182             jrecord_done(&jrec, 0);
2183         }
2184     }
2185     return (error);
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Journal vop_nrmdir { a_ncp, a_cred }
2190  */
2191 static
2192 int
2193 journal_nrmdir(struct vop_nrmdir_args *ap)
2194 {
2195     struct mount *mp;
2196     struct journal *jo;
2197     struct jrecord jrec;
2198     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2199     int error;
2200
2201     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2202     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2203     if (error == 0) {
2204         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2205             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2206             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_RMDIR);
2207             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2208             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_ncp);
2209             jrecord_pop(&jrec, save);
2210             jrecord_done(&jrec, 0);
2211         }
2212     }
2213     return (error);
2214 }
2215
2216 /*
2217  * Journal vop_nrename { a_fncp, a_tncp, a_cred }
2218  */
2219 static
2220 int
2221 journal_nrename(struct vop_nrename_args *ap)
2222 {
2223     struct mount *mp;
2224     struct journal *jo;
2225     struct jrecord jrec;
2226     void *save;         /* warning, save pointers do not always remain valid */
2227     int error;
2228
2229     error = vop_journal_operate_ap(&ap->a_head);
2230     mp = ap->a_head.a_ops->vv_mount;
2231     if (error == 0) {
2232         TAILQ_FOREACH(jo, &mp->mnt_jlist, jentry) {
2233             jrecord_init(jo, &jrec, -1);
2234             save = jrecord_push(&jrec, JTYPE_RENAME);
2235             jrecord_write_cred(&jrec, NULL, ap->a_cred);
2236             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH1, ap->a_fncp);
2237             jrecord_write_path(&jrec, JLEAF_PATH2, ap->a_tncp);
2238             jrecord_pop(&jrec, save);
2239             jrecord_done(&jrec, 0);
2240         }
2241     }
2242     return (error);
2243 }
2244