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 1.32 2005/12/05 06:13:16 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 <machine/inttypes.h>
  65 #include "dir.h"
  66 #include "quota.h"
  67 #include "inode.h"
  68 #include "ufsmount.h"
  69 #include "fs.h"
  70 #include "softdep.h"
  71 #include "ffs_extern.h"
  72 #include "ufs_extern.h"
  73
  74 #include <sys/thread2.h>
  75
  76 /*
  77  * These definitions need to be adapted to the system to which
  78  * this file is being ported.
  79  */
  80 /*
  81  * malloc types defined for the softdep system.
  82  */
  83 MALLOC_DEFINE(M_PAGEDEP, "pagedep","File page dependencies");
  84 MALLOC_DEFINE(M_INODEDEP, "inodedep","Inode dependencies");
  85 MALLOC_DEFINE(M_NEWBLK, "newblk","New block allocation");
  86 MALLOC_DEFINE(M_BMSAFEMAP, "bmsafemap","Block or frag allocated from cyl group map");
  87 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCDIRECT, "allocdirect","Block or frag dependency for an inode");
  88 MALLOC_DEFINE(M_INDIRDEP, "indirdep","Indirect block dependencies");
  89 MALLOC_DEFINE(M_ALLOCINDIR, "allocindir","Block dependency for an indirect block");
  90 MALLOC_DEFINE(M_FREEFRAG, "freefrag","Previously used frag for an inode");
  91 MALLOC_DEFINE(M_FREEBLKS, "freeblks","Blocks freed from an inode");
  92 MALLOC_DEFINE(M_FREEFILE, "freefile","Inode deallocated");
  93 MALLOC_DEFINE(M_DIRADD, "diradd","New directory entry");
  94 MALLOC_DEFINE(M_MKDIR, "mkdir","New directory");
  95 MALLOC_DEFINE(M_DIRREM, "dirrem","Directory entry deleted");
  96
  97 #define M_SOFTDEP_FLAGS         (M_WAITOK | M_USE_RESERVE)
  98
  99 #define D_PAGEDEP       0
 100 #define D_INODEDEP      1
 101 #define D_NEWBLK        2
 102 #define D_BMSAFEMAP     3
 103 #define D_ALLOCDIRECT   4
 104 #define D_INDIRDEP      5
 105 #define D_ALLOCINDIR    6
 106 #define D_FREEFRAG      7
 107 #define D_FREEBLKS      8
 108 #define D_FREEFILE      9
 109 #define D_DIRADD        10
 110 #define D_MKDIR         11
 111 #define D_DIRREM        12
 112 #define D_LAST          D_DIRREM
 113
 114 /*
 115  * translate from workitem type to memory type
 116  * MUST match the defines above, such that memtype[D_XXX] == M_XXX
 117  */
 118 static struct malloc_type *memtype[] = {
 119         M_PAGEDEP,
 120         M_INODEDEP,
 121         M_NEWBLK,
 122         M_BMSAFEMAP,
 123         M_ALLOCDIRECT,
 124         M_INDIRDEP,
 125         M_ALLOCINDIR,
 126         M_FREEFRAG,
 127         M_FREEBLKS,
 128         M_FREEFILE,
 129         M_DIRADD,
 130         M_MKDIR,
 131         M_DIRREM
 132 };
 133
 134 #define DtoM(type) (memtype[type])
 135
 136 /*
 137  * Names of malloc types.
 138  */
 139 #define TYPENAME(type)  \
 140         ((unsigned)(type) < D_LAST ? memtype[type]->ks_shortdesc : "???")
 141 /*
 142  * End system adaptaion definitions.
 143  */
 144
 145 /*
 146  * Internal function prototypes.
 147  */
 148 static  void softdep_error(char *, int);
 149 static  void drain_output(struct vnode *, int);
 150 static  int getdirtybuf(struct buf **, int);
 151 static  void clear_remove(struct thread *);
 152 static  void clear_inodedeps(struct thread *);
 153 static  int flush_pagedep_deps(struct vnode *, struct mount *,
 154             struct diraddhd *);
 155 static  int flush_inodedep_deps(struct fs *, ino_t);
 156 static  int handle_written_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 157 static  void diradd_inode_written(struct diradd *, struct inodedep *);
 158 static  int handle_written_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 159 static  void handle_allocdirect_partdone(struct allocdirect *);
 160 static  void handle_allocindir_partdone(struct allocindir *);
 161 static  void initiate_write_filepage(struct pagedep *, struct buf *);
 162 static  void handle_written_mkdir(struct mkdir *, int);
 163 static  void initiate_write_inodeblock(struct inodedep *, struct buf *);
 164 static  void handle_workitem_freefile(struct freefile *);
 165 static  void handle_workitem_remove(struct dirrem *);
 166 static  struct dirrem *newdirrem(struct buf *, struct inode *,
 167             struct inode *, int, struct dirrem **);
 168 static  void free_diradd(struct diradd *);
 169 static  void free_allocindir(struct allocindir *, struct inodedep *);
 170 static  int indir_trunc (struct inode *, ufs_daddr_t, int, ufs_lbn_t,
 171             long *);
 172 static  void deallocate_dependencies(struct buf *, struct inodedep *);
 173 static  void free_allocdirect(struct allocdirectlst *,
 174             struct allocdirect *, int);
 175 static  int check_inode_unwritten(struct inodedep *);
 176 static  int free_inodedep(struct inodedep *);
 177 static  void handle_workitem_freeblocks(struct freeblks *);
 178 static  void merge_inode_lists(struct inodedep *);
 179 static  void setup_allocindir_phase2(struct buf *, struct inode *,
 180             struct allocindir *);
 181 static  struct allocindir *newallocindir(struct inode *, int, ufs_daddr_t,
 182             ufs_daddr_t);
 183 static  void handle_workitem_freefrag(struct freefrag *);
 184 static  struct freefrag *newfreefrag(struct inode *, ufs_daddr_t, long);
 185 static  void allocdirect_merge(struct allocdirectlst *,
 186             struct allocdirect *, struct allocdirect *);
 187 static  struct bmsafemap *bmsafemap_lookup(struct buf *);
 188 static  int newblk_lookup(struct fs *, ufs_daddr_t, int,
 189             struct newblk **);
 190 static  int inodedep_lookup(struct fs *, ino_t, int, struct inodedep **);
 191 static  int pagedep_lookup(struct inode *, ufs_lbn_t, int,
 192             struct pagedep **);
 193 static  void pause_timer(void *);
 194 static  int request_cleanup(int, int);
 195 static  int process_worklist_item(struct mount *, int);
 196 static  void add_to_worklist(struct worklist *);
 197
 198 /*
 199  * Exported softdep operations.
 200  */
 201 static  void softdep_disk_io_initiation(struct buf *);
 202 static  void softdep_disk_write_complete(struct buf *);
 203 static  void softdep_deallocate_dependencies(struct buf *);
 204 static  int softdep_fsync(struct vnode *);
 205 static  int softdep_process_worklist(struct mount *);
 206 static  void softdep_move_dependencies(struct buf *, struct buf *);
 207 static  int softdep_count_dependencies(struct buf *bp, int);
 208
 209 static struct bio_ops softdep_bioops = {
 210         softdep_disk_io_initiation,             /* io_start */
 211         softdep_disk_write_complete,            /* io_complete */
 212         softdep_deallocate_dependencies,        /* io_deallocate */
 213         softdep_fsync,                          /* io_fsync */
 214         softdep_process_worklist,               /* io_sync */
 215         softdep_move_dependencies,              /* io_movedeps */
 216         softdep_count_dependencies,             /* io_countdeps */
 217 };
 218
 219 /*
 220  * Locking primitives.
 221  *
 222  * For a uniprocessor, all we need to do is protect against disk
 223  * interrupts. For a multiprocessor, this lock would have to be
 224  * a mutex. A single mutex is used throughout this file, though
 225  * finer grain locking could be used if contention warranted it.
 226  *
 227  * For a multiprocessor, the sleep call would accept a lock and
 228  * release it after the sleep processing was complete. In a uniprocessor
 229  * implementation there is no such interlock, so we simple mark
 230  * the places where it needs to be done with the `interlocked' form
 231  * of the lock calls. Since the uniprocessor sleep already interlocks
 232  * the spl, there is nothing that really needs to be done.
 233  */
 234 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 235 static struct lockit {
 236 } lk = { 0 };
 237 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                crit_enter_id("softupdates");
 238 #define FREE_LOCK(lk)                   crit_exit_id("softupdates");
 239
 240 #else /* DEBUG */
 241 #define NOHOLDER        ((struct thread *)-1)
 242 #define SPECIAL_FLAG    ((struct thread *)-2)
 243 static struct lockit {
 244         int     lkt_spl;
 245         struct thread *lkt_held;
 246 } lk = { 0, NOHOLDER };
 247 static int lockcnt;
 248
 249 static  void acquire_lock(struct lockit *);
 250 static  void free_lock(struct lockit *);
 251 void    softdep_panic(char *);
 252
 253 #define ACQUIRE_LOCK(lk)                acquire_lock(lk)
 254 #define FREE_LOCK(lk)                   free_lock(lk)
 255
 256 static void
 257 acquire_lock(lk)
 258         struct lockit *lk;
 259 {
 260         thread_t holder;
 261
 262         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 263                 holder = lk->lkt_held;
 264                 FREE_LOCK(lk);
 265                 if (holder == curthread)
 266                         panic("softdep_lock: locking against myself");
 267                 else
 268                         panic("softdep_lock: lock held by %p", holder);
 269         }
 270         crit_enter_id("softupdates");
 271         lk->lkt_held = curthread;
 272         lockcnt++;
 273 }
 274
 275 static void
 276 free_lock(lk)
 277         struct lockit *lk;
 278 {
 279
 280         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 281                 panic("softdep_unlock: lock not held");
 282         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 283         crit_exit_id("softupdates");
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Function to release soft updates lock and panic.
 288  */
 289 void
 290 softdep_panic(msg)
 291         char *msg;
 292 {
 293
 294         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 295                 FREE_LOCK(&lk);
 296         panic(msg);
 297 }
 298 #endif /* DEBUG */
 299
 300 static  int interlocked_sleep(struct lockit *, int, void *, int,
 301             const char *, int);
 302
 303 /*
 304  * When going to sleep, we must save our SPL so that it does
 305  * not get lost if some other process uses the lock while we
 306  * are sleeping. We restore it after we have slept. This routine
 307  * wraps the interlocking with functions that sleep. The list
 308  * below enumerates the available set of operations.
 309  */
 310 #define UNKNOWN         0
 311 #define SLEEP           1
 312 #define LOCKBUF         2
 313
 314 static int
 315 interlocked_sleep(lk, op, ident, flags, wmesg, timo)
 316         struct lockit *lk;
 317         int op;
 318         void *ident;
 319         int flags;
 320         const char *wmesg;
 321         int timo;
 322 {
 323         thread_t holder;
 324         int s, retval;
 325
 326         s = lk->lkt_spl;
 327 #       ifdef DEBUG
 328         if (lk->lkt_held == NOHOLDER)
 329                 panic("interlocked_sleep: lock not held");
 330         lk->lkt_held = NOHOLDER;
 331 #       endif /* DEBUG */
 332         switch (op) {
 333         case SLEEP:
 334                 retval = tsleep(ident, flags, wmesg, timo);
 335                 break;
 336         case LOCKBUF:
 337                 retval = BUF_LOCK((struct buf *)ident, flags);
 338                 break;
 339         default:
 340                 panic("interlocked_sleep: unknown operation");
 341         }
 342 #       ifdef DEBUG
 343         if (lk->lkt_held != NOHOLDER) {
 344                 holder = lk->lkt_held;
 345                 FREE_LOCK(lk);
 346                 if (holder == curthread)
 347                         panic("interlocked_sleep: locking against self");
 348                 else
 349                         panic("interlocked_sleep: lock held by %p", holder);
 350         }
 351         lk->lkt_held = curthread;
 352         lockcnt++;
 353 #       endif /* DEBUG */
 354         lk->lkt_spl = s;
 355         return (retval);
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Place holder for real semaphores.
 360  */
 361 struct sema {
 362         int     value;
 363         thread_t holder;
 364         char    *name;
 365         int     prio;
 366         int     timo;
 367 };
 368 static  void sema_init(struct sema *, char *, int, int);
 369 static  int sema_get(struct sema *, struct lockit *);
 370 static  void sema_release(struct sema *);
 371
 372 static void
 373 sema_init(semap, name, prio, timo)
 374         struct sema *semap;
 375         char *name;
 376         int prio, timo;
 377 {
 378
 379         semap->holder = NOHOLDER;
 380         semap->value = 0;
 381         semap->name = name;
 382         semap->prio = prio;
 383         semap->timo = timo;
 384 }
 385
 386 static int
 387 sema_get(semap, interlock)
 388         struct sema *semap;
 389         struct lockit *interlock;
 390 {
 391
 392         if (semap->value++ > 0) {
 393                 if (interlock != NULL) {
 394                         interlocked_sleep(interlock, SLEEP, (caddr_t)semap,
 395                             semap->prio, semap->name, semap->timo);
 396                         FREE_LOCK(interlock);
 397                 } else {
 398                         tsleep((caddr_t)semap, semap->prio, semap->name,
 399                             semap->timo);
 400                 }
 401                 return (0);
 402         }
 403         semap->holder = curthread;
 404         if (interlock != NULL)
 405                 FREE_LOCK(interlock);
 406         return (1);
 407 }
 408
 409 static void
 410 sema_release(semap)
 411         struct sema *semap;
 412 {
 413
 414         if (semap->value <= 0 || semap->holder != curthread) {
 415                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 416                         FREE_LOCK(&lk);
 417                 panic("sema_release: not held");
 418         }
 419         if (--semap->value > 0) {
 420                 semap->value = 0;
 421                 wakeup(semap);
 422         }
 423         semap->holder = NOHOLDER;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * Worklist queue management.
 428  * These routines require that the lock be held.
 429  */
 430 #ifndef /* NOT */ DEBUG
 431 #define WORKLIST_INSERT(head, item) do {        \
 432         (item)->wk_state |= ONWORKLIST;         \
 433         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);  \
 434 } while (0)
 435 #define WORKLIST_REMOVE(item) do {              \
 436         (item)->wk_state &= ~ONWORKLIST;        \
 437         LIST_REMOVE(item, wk_list);             \
 438 } while (0)
 439 #define WORKITEM_FREE(item, type) FREE(item, DtoM(type))
 440
 441 #else /* DEBUG */
 442 static  void worklist_insert(struct workhead *, struct worklist *);
 443 static  void worklist_remove(struct worklist *);
 444 static  void workitem_free(struct worklist *, int);
 445
 446 #define WORKLIST_INSERT(head, item) worklist_insert(head, item)
 447 #define WORKLIST_REMOVE(item) worklist_remove(item)
 448 #define WORKITEM_FREE(item, type) workitem_free((struct worklist *)item, type)
 449
 450 static void
 451 worklist_insert(head, item)
 452         struct workhead *head;
 453         struct worklist *item;
 454 {
 455
 456         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 457                 panic("worklist_insert: lock not held");
 458         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 459                 FREE_LOCK(&lk);
 460                 panic("worklist_insert: already on list");
 461         }
 462         item->wk_state |= ONWORKLIST;
 463         LIST_INSERT_HEAD(head, item, wk_list);
 464 }
 465
 466 static void
 467 worklist_remove(item)
 468         struct worklist *item;
 469 {
 470
 471         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 472                 panic("worklist_remove: lock not held");
 473         if ((item->wk_state & ONWORKLIST) == 0) {
 474                 FREE_LOCK(&lk);
 475                 panic("worklist_remove: not on list");
 476         }
 477         item->wk_state &= ~ONWORKLIST;
 478         LIST_REMOVE(item, wk_list);
 479 }
 480
 481 static void
 482 workitem_free(item, type)
 483         struct worklist *item;
 484         int type;
 485 {
 486
 487         if (item->wk_state & ONWORKLIST) {
 488                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 489                         FREE_LOCK(&lk);
 490                 panic("workitem_free: still on list");
 491         }
 492         if (item->wk_type != type) {
 493                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 494                         FREE_LOCK(&lk);
 495                 panic("workitem_free: type mismatch");
 496         }
 497         FREE(item, DtoM(type));
 498 }
 499 #endif /* DEBUG */
 500
 501 /*
 502  * Workitem queue management
 503  */
 504 static struct workhead softdep_workitem_pending;
 505 static int num_on_worklist;     /* number of worklist items to be processed */
 506 static int softdep_worklist_busy; /* 1 => trying to do unmount */
 507 static int softdep_worklist_req; /* serialized waiters */
 508 static int max_softdeps;        /* maximum number of structs before slowdown */
 509 static int tickdelay = 2;       /* number of ticks to pause during slowdown */
 510 static int *stat_countp;        /* statistic to count in proc_waiting timeout */
 511 static int proc_waiting;        /* tracks whether we have a timeout posted */
 512 static struct callout handle; /* handle on posted proc_waiting timeout */
 513 static struct thread *filesys_syncer; /* proc of filesystem syncer process */
 514 static int req_clear_inodedeps; /* syncer process flush some inodedeps */
 515 #define FLUSH_INODES    1
 516 static int req_clear_remove;    /* syncer process flush some freeblks */
 517 #define FLUSH_REMOVE    2
 518 /*
 519  * runtime statistics
 520  */
 521 static int stat_worklist_push;  /* number of worklist cleanups */
 522 static int stat_blk_limit_push; /* number of times block limit neared */
 523 static int stat_ino_limit_push; /* number of times inode limit neared */
 524 static int stat_blk_limit_hit;  /* number of times block slowdown imposed */
 525 static int stat_ino_limit_hit;  /* number of times inode slowdown imposed */
 526 static int stat_sync_limit_hit; /* number of synchronous slowdowns imposed */
 527 static int stat_indir_blk_ptrs; /* bufs redirtied as indir ptrs not written */
 528 static int stat_inode_bitmap;   /* bufs redirtied as inode bitmap not written */
 529 static int stat_direct_blk_ptrs;/* bufs redirtied as direct ptrs not written */
 530 static int stat_dir_entry;      /* bufs redirtied as dir entry cannot write */
 531 #ifdef DEBUG
 532 #include <vm/vm.h>
 533 #include <sys/sysctl.h>
 534 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_softdeps, CTLFLAG_RW, &max_softdeps, 0, "");
 535 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tickdelay, CTLFLAG_RW, &tickdelay, 0, "");
 536 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, worklist_push, CTLFLAG_RW, &stat_worklist_push, 0,"");
 537 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_push, 0,"");
 538 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_push, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_push, 0,"");
 539 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, blk_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_blk_limit_hit, 0, "");
 540 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ino_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_ino_limit_hit, 0, "");
 541 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, sync_limit_hit, CTLFLAG_RW, &stat_sync_limit_hit, 0, "");
 542 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, indir_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_indir_blk_ptrs, 0, "");
 543 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, inode_bitmap, CTLFLAG_RW, &stat_inode_bitmap, 0, "");
 544 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, direct_blk_ptrs, CTLFLAG_RW, &stat_direct_blk_ptrs, 0, "");
 545 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, dir_entry, CTLFLAG_RW, &stat_dir_entry, 0, "");
 546 #endif /* DEBUG */
 547
 548 /*
 549  * Add an item to the end of the work queue.
 550  * This routine requires that the lock be held.
 551  * This is the only routine that adds items to the list.
 552  * The following routine is the only one that removes items
 553  * and does so in order from first to last.
 554  */
 555 static void
 556 add_to_worklist(wk)
 557         struct worklist *wk;
 558 {
 559         static struct worklist *worklist_tail;
 560
 561         if (wk->wk_state & ONWORKLIST) {
 562                 if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
 563                         FREE_LOCK(&lk);
 564                 panic("add_to_worklist: already on list");
 565         }
 566         wk->wk_state |= ONWORKLIST;
 567         if (LIST_FIRST(&softdep_workitem_pending) == NULL)
 568                 LIST_INSERT_HEAD(&softdep_workitem_pending, wk, wk_list);
 569         else
 570                 LIST_INSERT_AFTER(worklist_tail, wk, wk_list);
 571         worklist_tail = wk;
 572         num_on_worklist += 1;
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Process that runs once per second to handle items in the background queue.
 577  *
 578  * Note that we ensure that everything is done in the order in which they
 579  * appear in the queue. The code below depends on this property to ensure
 580  * that blocks of a file are freed before the inode itself is freed. This
 581  * ordering ensures that no new <vfsid, inum, lbn> triples will be generated
 582  * until all the old ones have been purged from the dependency lists.
 583  */
 584 static int
 585 softdep_process_worklist(matchmnt)
 586         struct mount *matchmnt;
 587 {
 588         thread_t td = curthread;
 589         int matchcnt, loopcount;
 590         long starttime;
 591
 592         /*
 593          * Record the process identifier of our caller so that we can give
 594          * this process preferential treatment in request_cleanup below.
 595          */
 596         filesys_syncer = td;
 597         matchcnt = 0;
 598
 599         /*
 600          * There is no danger of having multiple processes run this
 601          * code, but we have to single-thread it when softdep_flushfiles()
 602          * is in operation to get an accurate count of the number of items
 603          * related to its mount point that are in the list.
 604          */
 605         if (matchmnt == NULL) {
 606                 if (softdep_worklist_busy < 0)
 607                         return(-1);
 608                 softdep_worklist_busy += 1;
 609         }
 610
 611         /*
 612          * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 613          */
 614         if (req_clear_inodedeps) {
 615                 clear_inodedeps(td);
 616                 req_clear_inodedeps -= 1;
 617                 wakeup_one(&proc_waiting);
 618         }
 619         if (req_clear_remove) {
 620                 clear_remove(td);
 621                 req_clear_remove -= 1;
 622                 wakeup_one(&proc_waiting);
 623         }
 624         loopcount = 1;
 625         starttime = time_second;
 626         while (num_on_worklist > 0) {
 627                 matchcnt += process_worklist_item(matchmnt, 0);
 628
 629                 /*
 630                  * If a umount operation wants to run the worklist
 631                  * accurately, abort.
 632                  */
 633                 if (softdep_worklist_req && matchmnt == NULL) {
 634                         matchcnt = -1;
 635                         break;
 636                 }
 637
 638                 /*
 639                  * If requested, try removing inode or removal dependencies.
 640                  */
 641                 if (req_clear_inodedeps) {
 642                         clear_inodedeps(td);
 643                         req_clear_inodedeps -= 1;
 644                         wakeup_one(&proc_waiting);
 645                 }
 646                 if (req_clear_remove) {
 647                         clear_remove(td);
 648                         req_clear_remove -= 1;
 649                         wakeup_one(&proc_waiting);
 650                 }
 651                 /*
 652                  * We do not generally want to stop for buffer space, but if
 653                  * we are really being a buffer hog, we will stop and wait.
 654                  */
 655                 if (loopcount++ % 128 == 0)
 656                         bwillwrite();
 657                 /*
 658                  * Never allow processing to run for more than one
 659                  * second. Otherwise the other syncer tasks may get
 660                  * excessively backlogged.
 661                  */
 662                 if (starttime != time_second && matchmnt == NULL) {
 663                         matchcnt = -1;
 664                         break;
 665                 }
 666         }
 667         if (matchmnt == NULL) {
 668                 --softdep_worklist_busy;
 669                 if (softdep_worklist_req && softdep_worklist_busy == 0)
 670                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 671         }
 672         return (matchcnt);
 673 }
 674
 675 /*
 676  * Process one item on the worklist.
 677  */
 678 static int
 679 process_worklist_item(matchmnt, flags)
 680         struct mount *matchmnt;
 681         int flags;
 682 {
 683         struct worklist *wk;
 684         struct dirrem *dirrem;
 685         struct fs *matchfs;
 686         struct vnode *vp;
 687         int matchcnt = 0;
 688
 689         matchfs = NULL;
 690         if (matchmnt != NULL)
 691                 matchfs = VFSTOUFS(matchmnt)->um_fs;
 692         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 693         /*
 694          * Normally we just process each item on the worklist in order.
 695          * However, if we are in a situation where we cannot lock any
 696          * inodes, we have to skip over any dirrem requests whose
 697          * vnodes are resident and locked.
 698          */
 699         LIST_FOREACH(wk, &softdep_workitem_pending, wk_list) {
 700                 if ((flags & LK_NOWAIT) == 0 || wk->wk_type != D_DIRREM)
 701                         break;
 702                 dirrem = WK_DIRREM(wk);
 703                 vp = ufs_ihashlookup(VFSTOUFS(dirrem->dm_mnt)->um_dev,
 704                     dirrem->dm_oldinum);
 705                 if (vp == NULL || !VOP_ISLOCKED(vp, curthread))
 706                         break;
 707         }
 708         if (wk == 0) {
 709                 FREE_LOCK(&lk);
 710                 return (0);
 711         }
 712         WORKLIST_REMOVE(wk);
 713         num_on_worklist -= 1;
 714         FREE_LOCK(&lk);
 715         switch (wk->wk_type) {
 716
 717         case D_DIRREM:
 718                 /* removal of a directory entry */
 719                 if (WK_DIRREM(wk)->dm_mnt == matchmnt)
 720                         matchcnt += 1;
 721                 handle_workitem_remove(WK_DIRREM(wk));
 722                 break;
 723
 724         case D_FREEBLKS:
 725                 /* releasing blocks and/or fragments from a file */
 726                 if (WK_FREEBLKS(wk)->fb_fs == matchfs)
 727                         matchcnt += 1;
 728                 handle_workitem_freeblocks(WK_FREEBLKS(wk));
 729                 break;
 730
 731         case D_FREEFRAG:
 732                 /* releasing a fragment when replaced as a file grows */
 733                 if (WK_FREEFRAG(wk)->ff_fs == matchfs)
 734                         matchcnt += 1;
 735                 handle_workitem_freefrag(WK_FREEFRAG(wk));
 736                 break;
 737
 738         case D_FREEFILE:
 739                 /* releasing an inode when its link count drops to 0 */
 740                 if (WK_FREEFILE(wk)->fx_fs == matchfs)
 741                         matchcnt += 1;
 742                 handle_workitem_freefile(WK_FREEFILE(wk));
 743                 break;
 744
 745         default:
 746                 panic("%s_process_worklist: Unknown type %s",
 747                     "softdep", TYPENAME(wk->wk_type));
 748                 /* NOTREACHED */
 749         }
 750         return (matchcnt);
 751 }
 752
 753 /*
 754  * Move dependencies from one buffer to another.
 755  */
 756 static void
 757 softdep_move_dependencies(oldbp, newbp)
 758         struct buf *oldbp;
 759         struct buf *newbp;
 760 {
 761         struct worklist *wk, *wktail;
 762
 763         if (LIST_FIRST(&newbp->b_dep) != NULL)
 764                 panic("softdep_move_dependencies: need merge code");
 765         wktail = 0;
 766         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 767         while ((wk = LIST_FIRST(&oldbp->b_dep)) != NULL) {
 768                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
 769                 if (wktail == 0)
 770                         LIST_INSERT_HEAD(&newbp->b_dep, wk, wk_list);
 771                 else
 772                         LIST_INSERT_AFTER(wktail, wk, wk_list);
 773                 wktail = wk;
 774         }
 775         FREE_LOCK(&lk);
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Purge the work list of all items associated with a particular mount point.
 780  */
 781 int
 782 softdep_flushfiles(struct mount *oldmnt, int flags, struct thread *td)
 783 {
 784         struct vnode *devvp;
 785         int error, loopcnt;
 786
 787         /*
 788          * Await our turn to clear out the queue, then serialize access.
 789          */
 790         while (softdep_worklist_busy != 0) {
 791                 softdep_worklist_req += 1;
 792                 tsleep(&softdep_worklist_req, 0, "softflush", 0);
 793                 softdep_worklist_req -= 1;
 794         }
 795         softdep_worklist_busy = -1;
 796
 797         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0) {
 798                 softdep_worklist_busy = 0;
 799                 if (softdep_worklist_req)
 800                         wakeup(&softdep_worklist_req);
 801                 return (error);
 802         }
 803         /*
 804          * Alternately flush the block device associated with the mount
 805          * point and process any dependencies that the flushing
 806          * creates. In theory, this loop can happen at most twice,
 807          * but we give it a few extra just to be sure.
 808          */
 809         devvp = VFSTOUFS(oldmnt)->um_devvp;
 810         for (loopcnt = 10; loopcnt > 0; ) {
 811                 if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0) {
 812                         loopcnt--;
 813                         /*
 814                          * Do another flush in case any vnodes were brought in
 815                          * as part of the cleanup operations.
 816                          */
 817                         if ((error = ffs_flushfiles(oldmnt, flags, td)) != 0)
 818                                 break;
 819                         /*
 820                          * If we still found nothing to do, we are really done.
 821                          */
 822                         if (softdep_process_worklist(oldmnt) == 0)
 823                                 break;
 824                 }
 825                 vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
 826                 error = VOP_FSYNC(devvp, MNT_WAIT, td);
 827                 VOP_UNLOCK(devvp, 0, td);
 828                 if (error)
 829                         break;
 830         }
 831         softdep_worklist_busy = 0;
 832         if (softdep_worklist_req)
 833                 wakeup(&softdep_worklist_req);
 834
 835         /*
 836          * If we are unmounting then it is an error to fail. If we
 837          * are simply trying to downgrade to read-only, then filesystem
 838          * activity can keep us busy forever, so we just fail with EBUSY.
 839          */
 840         if (loopcnt == 0) {
 841                 if (oldmnt->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT)
 842                         panic("softdep_flushfiles: looping");
 843                 error = EBUSY;
 844         }
 845         return (error);
 846 }
 847
 848 /*
 849  * Structure hashing.
 850  *
 851  * There are three types of structures that can be looked up:
 852  *      1) pagedep structures identified by mount point, inode number,
 853  *         and logical block.
 854  *      2) inodedep structures identified by mount point and inode number.
 855  *      3) newblk structures identified by mount point and
 856  *         physical block number.
 857  *
 858  * The "pagedep" and "inodedep" dependency structures are hashed
 859  * separately from the file blocks and inodes to which they correspond.
 860  * This separation helps when the in-memory copy of an inode or
 861  * file block must be replaced. It also obviates the need to access
 862  * an inode or file page when simply updating (or de-allocating)
 863  * dependency structures. Lookup of newblk structures is needed to
 864  * find newly allocated blocks when trying to associate them with
 865  * their allocdirect or allocindir structure.
 866  *
 867  * The lookup routines optionally create and hash a new instance when
 868  * an existing entry is not found.
 869  */
 870 #define DEPALLOC        0x0001  /* allocate structure if lookup fails */
 871 #define NODELAY         0x0002  /* cannot do background work */
 872
 873 /*
 874  * Structures and routines associated with pagedep caching.
 875  */
 876 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep) *pagedep_hashtbl;
 877 u_long  pagedep_hash;           /* size of hash table - 1 */
 878 #define PAGEDEP_HASH(mp, inum, lbn) \
 879         (&pagedep_hashtbl[((((register_t)(mp)) >> 13) + (inum) + (lbn)) & \
 880             pagedep_hash])
 881 static struct sema pagedep_in_progress;
 882
 883 /*
 884  * Look up a pagedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 885  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 886  * Found or allocated entry is returned in pagedeppp.
 887  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 888  */
 889 static int
 890 pagedep_lookup(ip, lbn, flags, pagedeppp)
 891         struct inode *ip;
 892         ufs_lbn_t lbn;
 893         int flags;
 894         struct pagedep **pagedeppp;
 895 {
 896         struct pagedep *pagedep;
 897         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
 898         struct mount *mp;
 899         int i;
 900
 901 #ifdef DEBUG
 902         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 903                 panic("pagedep_lookup: lock not held");
 904 #endif
 905         mp = ITOV(ip)->v_mount;
 906         pagedephd = PAGEDEP_HASH(mp, ip->i_number, lbn);
 907 top:
 908         LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash)
 909                 if (ip->i_number == pagedep->pd_ino &&
 910                     lbn == pagedep->pd_lbn &&
 911                     mp == pagedep->pd_mnt)
 912                         break;
 913         if (pagedep) {
 914                 *pagedeppp = pagedep;
 915                 return (1);
 916         }
 917         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 918                 *pagedeppp = NULL;
 919                 return (0);
 920         }
 921         if (sema_get(&pagedep_in_progress, &lk) == 0) {
 922                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 923                 goto top;
 924         }
 925         MALLOC(pagedep, struct pagedep *, sizeof(struct pagedep), M_PAGEDEP,
 926                 M_SOFTDEP_FLAGS);
 927         bzero(pagedep, sizeof(struct pagedep));
 928         pagedep->pd_list.wk_type = D_PAGEDEP;
 929         pagedep->pd_mnt = mp;
 930         pagedep->pd_ino = ip->i_number;
 931         pagedep->pd_lbn = lbn;
 932         LIST_INIT(&pagedep->pd_dirremhd);
 933         LIST_INIT(&pagedep->pd_pendinghd);
 934         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
 935                 LIST_INIT(&pagedep->pd_diraddhd[i]);
 936         ACQUIRE_LOCK(&lk);
 937         LIST_INSERT_HEAD(pagedephd, pagedep, pd_hash);
 938         sema_release(&pagedep_in_progress);
 939         *pagedeppp = pagedep;
 940         return (0);
 941 }
 942
 943 /*
 944  * Structures and routines associated with inodedep caching.
 945  */
 946 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep) *inodedep_hashtbl;
 947 static u_long   inodedep_hash;  /* size of hash table - 1 */
 948 static long     num_inodedep;   /* number of inodedep allocated */
 949 #define INODEDEP_HASH(fs, inum) \
 950       (&inodedep_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & inodedep_hash])
 951 static struct sema inodedep_in_progress;
 952
 953 /*
 954  * Look up a inodedep. Return 1 if found, 0 if not found.
 955  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
 956  * Found or allocated entry is returned in inodedeppp.
 957  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
 958  */
 959 static int
 960 inodedep_lookup(fs, inum, flags, inodedeppp)
 961         struct fs *fs;
 962         ino_t inum;
 963         int flags;
 964         struct inodedep **inodedeppp;
 965 {
 966         struct inodedep *inodedep;
 967         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
 968         int firsttry;
 969
 970 #ifdef DEBUG
 971         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
 972                 panic("inodedep_lookup: lock not held");
 973 #endif
 974         firsttry = 1;
 975         inodedephd = INODEDEP_HASH(fs, inum);
 976 top:
 977         LIST_FOREACH(inodedep, inodedephd, id_hash)
 978                 if (inum == inodedep->id_ino && fs == inodedep->id_fs)
 979                         break;
 980         if (inodedep) {
 981                 *inodedeppp = inodedep;
 982                 return (1);
 983         }
 984         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
 985                 *inodedeppp = NULL;
 986                 return (0);
 987         }
 988         /*
 989          * If we are over our limit, try to improve the situation.
 990          */
 991         if (num_inodedep > max_softdeps && firsttry &&
 992             speedup_syncer() == 0 && (flags & NODELAY) == 0 &&
 993             request_cleanup(FLUSH_INODES, 1)) {
 994                 firsttry = 0;
 995                 goto top;
 996         }
 997         if (sema_get(&inodedep_in_progress, &lk) == 0) {
 998                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
 999                 goto top;
1000         }
1001         num_inodedep += 1;
1002         MALLOC(inodedep, struct inodedep *, sizeof(struct inodedep),
1003                 M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1004         inodedep->id_list.wk_type = D_INODEDEP;
1005         inodedep->id_fs = fs;
1006         inodedep->id_ino = inum;
1007         inodedep->id_state = ALLCOMPLETE;
1008         inodedep->id_nlinkdelta = 0;
1009         inodedep->id_savedino = NULL;
1010         inodedep->id_savedsize = -1;
1011         inodedep->id_buf = NULL;
1012         LIST_INIT(&inodedep->id_pendinghd);
1013         LIST_INIT(&inodedep->id_inowait);
1014         LIST_INIT(&inodedep->id_bufwait);
1015         TAILQ_INIT(&inodedep->id_inoupdt);
1016         TAILQ_INIT(&inodedep->id_newinoupdt);
1017         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1018         LIST_INSERT_HEAD(inodedephd, inodedep, id_hash);
1019         sema_release(&inodedep_in_progress);
1020         *inodedeppp = inodedep;
1021         return (0);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Structures and routines associated with newblk caching.
1026  */
1027 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk) *newblk_hashtbl;
1028 u_long  newblk_hash;            /* size of hash table - 1 */
1029 #define NEWBLK_HASH(fs, inum) \
1030         (&newblk_hashtbl[((((register_t)(fs)) >> 13) + (inum)) & newblk_hash])
1031 static struct sema newblk_in_progress;
1032
1033 /*
1034  * Look up a newblk. Return 1 if found, 0 if not found.
1035  * If not found, allocate if DEPALLOC flag is passed.
1036  * Found or allocated entry is returned in newblkpp.
1037  */
1038 static int
1039 newblk_lookup(fs, newblkno, flags, newblkpp)
1040         struct fs *fs;
1041         ufs_daddr_t newblkno;
1042         int flags;
1043         struct newblk **newblkpp;
1044 {
1045         struct newblk *newblk;
1046         struct newblk_hashhead *newblkhd;
1047
1048         newblkhd = NEWBLK_HASH(fs, newblkno);
1049 top:
1050         LIST_FOREACH(newblk, newblkhd, nb_hash)
1051                 if (newblkno == newblk->nb_newblkno && fs == newblk->nb_fs)
1052                         break;
1053         if (newblk) {
1054                 *newblkpp = newblk;
1055                 return (1);
1056         }
1057         if ((flags & DEPALLOC) == 0) {
1058                 *newblkpp = NULL;
1059                 return (0);
1060         }
1061         if (sema_get(&newblk_in_progress, 0) == 0)
1062                 goto top;
1063         MALLOC(newblk, struct newblk *, sizeof(struct newblk),
1064                 M_NEWBLK, M_SOFTDEP_FLAGS);
1065         newblk->nb_state = 0;
1066         newblk->nb_fs = fs;
1067         newblk->nb_newblkno = newblkno;
1068         LIST_INSERT_HEAD(newblkhd, newblk, nb_hash);
1069         sema_release(&newblk_in_progress);
1070         *newblkpp = newblk;
1071         return (0);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Executed during filesystem system initialization before
1076  * mounting any filesystems.
1077  */
1078 void
1079 softdep_initialize()
1080 {
1081         callout_init(&handle);
1082         bioops = softdep_bioops;        /* XXX hack */
1083
1084         LIST_INIT(&mkdirlisthd);
1085         LIST_INIT(&softdep_workitem_pending);
1086         max_softdeps = min(desiredvnodes * 8,
1087                 M_INODEDEP->ks_limit / (2 * sizeof(struct inodedep)));
1088         pagedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes / 5, M_PAGEDEP,
1089             &pagedep_hash);
1090         sema_init(&pagedep_in_progress, "pagedep", 0, 0);
1091         inodedep_hashtbl = hashinit(desiredvnodes, M_INODEDEP, &inodedep_hash);
1092         sema_init(&inodedep_in_progress, "inodedep", 0, 0);
1093         newblk_hashtbl = hashinit(64, M_NEWBLK, &newblk_hash);
1094         sema_init(&newblk_in_progress, "newblk", 0, 0);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Called at mount time to notify the dependency code that a
1099  * filesystem wishes to use it.
1100  */
1101 int
1102 softdep_mount(devvp, mp, fs)
1103         struct vnode *devvp;
1104         struct mount *mp;
1105         struct fs *fs;
1106 {
1107         struct csum cstotal;
1108         struct cg *cgp;
1109         struct buf *bp;
1110         int error, cyl;
1111
1112         mp->mnt_flag &= ~MNT_ASYNC;
1113         mp->mnt_flag |= MNT_SOFTDEP;
1114         /*
1115          * When doing soft updates, the counters in the
1116          * superblock may have gotten out of sync, so we have
1117          * to scan the cylinder groups and recalculate them.
1118          */
1119         if (fs->fs_clean != 0)
1120                 return (0);
1121         bzero(&cstotal, sizeof cstotal);
1122         for (cyl = 0; cyl < fs->fs_ncg; cyl++) {
1123                 if ((error = bread(devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cyl)),
1124                     fs->fs_cgsize, &bp)) != 0) {
1125                         brelse(bp);
1126                         return (error);
1127                 }
1128                 cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1129                 cstotal.cs_nffree += cgp->cg_cs.cs_nffree;
1130                 cstotal.cs_nbfree += cgp->cg_cs.cs_nbfree;
1131                 cstotal.cs_nifree += cgp->cg_cs.cs_nifree;
1132                 cstotal.cs_ndir += cgp->cg_cs.cs_ndir;
1133                 fs->fs_cs(fs, cyl) = cgp->cg_cs;
1134                 brelse(bp);
1135         }
1136 #ifdef DEBUG
1137         if (bcmp(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal))
1138                 printf("ffs_mountfs: superblock updated for soft updates\n");
1139 #endif
1140         bcopy(&cstotal, &fs->fs_cstotal, sizeof cstotal);
1141         return (0);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Protecting the freemaps (or bitmaps).
1146  *
1147  * To eliminate the need to execute fsck before mounting a filesystem
1148  * after a power failure, one must (conservatively) guarantee that the
1149  * on-disk copy of the bitmaps never indicate that a live inode or block is
1150  * free.  So, when a block or inode is allocated, the bitmap should be
1151  * updated (on disk) before any new pointers.  When a block or inode is
1152  * freed, the bitmap should not be updated until all pointers have been
1153  * reset.  The latter dependency is handled by the delayed de-allocation
1154  * approach described below for block and inode de-allocation.  The former
1155  * dependency is handled by calling the following procedure when a block or
1156  * inode is allocated. When an inode is allocated an "inodedep" is created
1157  * with its DEPCOMPLETE flag cleared until its bitmap is written to disk.
1158  * Each "inodedep" is also inserted into the hash indexing structure so
1159  * that any additional link additions can be made dependent on the inode
1160  * allocation.
1161  *
1162  * The ufs filesystem maintains a number of free block counts (e.g., per
1163  * cylinder group, per cylinder and per <cylinder, rotational position> pair)
1164  * in addition to the bitmaps.  These counts are used to improve efficiency
1165  * during allocation and therefore must be consistent with the bitmaps.
1166  * There is no convenient way to guarantee post-crash consistency of these
1167  * counts with simple update ordering, for two main reasons: (1) The counts
1168  * and bitmaps for a single cylinder group block are not in the same disk
1169  * sector.  If a disk write is interrupted (e.g., by power failure), one may
1170  * be written and the other not.  (2) Some of the counts are located in the
1171  * superblock rather than the cylinder group block. So, we focus our soft
1172  * updates implementation on protecting the bitmaps. When mounting a
1173  * filesystem, we recompute the auxiliary counts from the bitmaps.
1174  */
1175
1176 /*
1177  * Called just after updating the cylinder group block to allocate an inode.
1178  */
1179 void
1180 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, newinum)
1181         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with inode map */
1182         struct inode *ip;       /* inode related to allocation */
1183         ino_t newinum;          /* new inode number being allocated */
1184 {
1185         struct inodedep *inodedep;
1186         struct bmsafemap *bmsafemap;
1187
1188         /*
1189          * Create a dependency for the newly allocated inode.
1190          * Panic if it already exists as something is seriously wrong.
1191          * Otherwise add it to the dependency list for the buffer holding
1192          * the cylinder group map from which it was allocated.
1193          */
1194         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1195         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, newinum, DEPALLOC|NODELAY, &inodedep))) {
1196                 FREE_LOCK(&lk);
1197                 panic("softdep_setup_inomapdep: found inode");
1198         }
1199         inodedep->id_buf = bp;
1200         inodedep->id_state &= ~DEPCOMPLETE;
1201         bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1202         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_inodedephd, inodedep, id_deps);
1203         FREE_LOCK(&lk);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Called just after updating the cylinder group block to
1208  * allocate block or fragment.
1209  */
1210 void
1211 softdep_setup_blkmapdep(bp, fs, newblkno)
1212         struct buf *bp;         /* buffer for cylgroup block with block map */
1213         struct fs *fs;          /* filesystem doing allocation */
1214         ufs_daddr_t newblkno;   /* number of newly allocated block */
1215 {
1216         struct newblk *newblk;
1217         struct bmsafemap *bmsafemap;
1218
1219         /*
1220          * Create a dependency for the newly allocated block.
1221          * Add it to the dependency list for the buffer holding
1222          * the cylinder group map from which it was allocated.
1223          */
1224         if (newblk_lookup(fs, newblkno, DEPALLOC, &newblk) != 0)
1225                 panic("softdep_setup_blkmapdep: found block");
1226         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1227         newblk->nb_bmsafemap = bmsafemap = bmsafemap_lookup(bp);
1228         LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_newblkhd, newblk, nb_deps);
1229         FREE_LOCK(&lk);
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Find the bmsafemap associated with a cylinder group buffer.
1234  * If none exists, create one. The buffer must be locked when
1235  * this routine is called and this routine must be called with
1236  * splbio interrupts blocked.
1237  */
1238 static struct bmsafemap *
1239 bmsafemap_lookup(bp)
1240         struct buf *bp;
1241 {
1242         struct bmsafemap *bmsafemap;
1243         struct worklist *wk;
1244
1245 #ifdef DEBUG
1246         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1247                 panic("bmsafemap_lookup: lock not held");
1248 #endif
1249         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list)
1250                 if (wk->wk_type == D_BMSAFEMAP)
1251                         return (WK_BMSAFEMAP(wk));
1252         FREE_LOCK(&lk);
1253         MALLOC(bmsafemap, struct bmsafemap *, sizeof(struct bmsafemap),
1254                 M_BMSAFEMAP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1255         bmsafemap->sm_list.wk_type = D_BMSAFEMAP;
1256         bmsafemap->sm_list.wk_state = 0;
1257         bmsafemap->sm_buf = bp;
1258         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocdirecthd);
1259         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_allocindirhd);
1260         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_inodedephd);
1261         LIST_INIT(&bmsafemap->sm_newblkhd);
1262         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1263         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &bmsafemap->sm_list);
1264         return (bmsafemap);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Direct block allocation dependencies.
1269  *
1270  * When a new block is allocated, the corresponding disk locations must be
1271  * initialized (with zeros or new data) before the on-disk inode points to
1272  * them.  Also, the freemap from which the block was allocated must be
1273  * updated (on disk) before the inode's pointer. These two dependencies are
1274  * independent of each other and are needed for all file blocks and indirect
1275  * blocks that are pointed to directly by the inode.  Just before the
1276  * "in-core" version of the inode is updated with a newly allocated block
1277  * number, a procedure (below) is called to setup allocation dependency
1278  * structures.  These structures are removed when the corresponding
1279  * dependencies are satisfied or when the block allocation becomes obsolete
1280  * (i.e., the file is deleted, the block is de-allocated, or the block is a
1281  * fragment that gets upgraded).  All of these cases are handled in
1282  * procedures described later.
1283  *
1284  * When a file extension causes a fragment to be upgraded, either to a larger
1285  * fragment or to a full block, the on-disk location may change (if the
1286  * previous fragment could not simply be extended). In this case, the old
1287  * fragment must be de-allocated, but not until after the inode's pointer has
1288  * been updated. In most cases, this is handled by later procedures, which
1289  * will construct a "freefrag" structure to be added to the workitem queue
1290  * when the inode update is complete (or obsolete).  The main exception to
1291  * this is when an allocation occurs while a pending allocation dependency
1292  * (for the same block pointer) remains.  This case is handled in the main
1293  * allocation dependency setup procedure by immediately freeing the
1294  * unreferenced fragments.
1295  */
1296 void
1297 softdep_setup_allocdirect(ip, lbn, newblkno, oldblkno, newsize, oldsize, bp)
1298         struct inode *ip;       /* inode to which block is being added */
1299         ufs_lbn_t lbn;          /* block pointer within inode */
1300         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1301         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 unless frag */
1302         long newsize;           /* size of new block */
1303         long oldsize;           /* size of new block */
1304         struct buf *bp;         /* bp for allocated block */
1305 {
1306         struct allocdirect *adp, *oldadp;
1307         struct allocdirectlst *adphead;
1308         struct bmsafemap *bmsafemap;
1309         struct inodedep *inodedep;
1310         struct pagedep *pagedep;
1311         struct newblk *newblk;
1312
1313         MALLOC(adp, struct allocdirect *, sizeof(struct allocdirect),
1314                 M_ALLOCDIRECT, M_SOFTDEP_FLAGS);
1315         bzero(adp, sizeof(struct allocdirect));
1316         adp->ad_list.wk_type = D_ALLOCDIRECT;
1317         adp->ad_lbn = lbn;
1318         adp->ad_newblkno = newblkno;
1319         adp->ad_oldblkno = oldblkno;
1320         adp->ad_newsize = newsize;
1321         adp->ad_oldsize = oldsize;
1322         adp->ad_state = ATTACHED;
1323         if (newblkno == oldblkno)
1324                 adp->ad_freefrag = NULL;
1325         else
1326                 adp->ad_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, oldsize);
1327
1328         if (newblk_lookup(ip->i_fs, newblkno, 0, &newblk) == 0)
1329                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost block");
1330
1331         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1332         inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC | NODELAY, &inodedep);
1333         adp->ad_inodedep = inodedep;
1334
1335         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1336                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
1337                 adp->ad_buf = NULL;
1338         } else {
1339                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1340                 adp->ad_buf = bmsafemap->sm_buf;
1341                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1342                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocdirecthd, adp, ad_deps);
1343         }
1344         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1345         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1346
1347         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &adp->ad_list);
1348         if (lbn >= NDADDR) {
1349                 /* allocating an indirect block */
1350                 if (oldblkno != 0) {
1351                         FREE_LOCK(&lk);
1352                         panic("softdep_setup_allocdirect: non-zero indir");
1353                 }
1354         } else {
1355                 /*
1356                  * Allocating a direct block.
1357                  *
1358                  * If we are allocating a directory block, then we must
1359                  * allocate an associated pagedep to track additions and
1360                  * deletions.
1361                  */
1362                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1363                     pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1364                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1365         }
1366         /*
1367          * The list of allocdirects must be kept in sorted and ascending
1368          * order so that the rollback routines can quickly determine the
1369          * first uncommitted block (the size of the file stored on disk
1370          * ends at the end of the lowest committed fragment, or if there
1371          * are no fragments, at the end of the highest committed block).
1372          * Since files generally grow, the typical case is that the new
1373          * block is to be added at the end of the list. We speed this
1374          * special case by checking against the last allocdirect in the
1375          * list before laboriously traversing the list looking for the
1376          * insertion point.
1377          */
1378         adphead = &inodedep->id_newinoupdt;
1379         oldadp = TAILQ_LAST(adphead, allocdirectlst);
1380         if (oldadp == NULL || oldadp->ad_lbn <= lbn) {
1381                 /* insert at end of list */
1382                 TAILQ_INSERT_TAIL(adphead, adp, ad_next);
1383                 if (oldadp != NULL && oldadp->ad_lbn == lbn)
1384                         allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1385                 FREE_LOCK(&lk);
1386                 return;
1387         }
1388         TAILQ_FOREACH(oldadp, adphead, ad_next) {
1389                 if (oldadp->ad_lbn >= lbn)
1390                         break;
1391         }
1392         if (oldadp == NULL) {
1393                 FREE_LOCK(&lk);
1394                 panic("softdep_setup_allocdirect: lost entry");
1395         }
1396         /* insert in middle of list */
1397         TAILQ_INSERT_BEFORE(oldadp, adp, ad_next);
1398         if (oldadp->ad_lbn == lbn)
1399                 allocdirect_merge(adphead, adp, oldadp);
1400         FREE_LOCK(&lk);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Replace an old allocdirect dependency with a newer one.
1405  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
1406  */
1407 static void
1408 allocdirect_merge(adphead, newadp, oldadp)
1409         struct allocdirectlst *adphead; /* head of list holding allocdirects */
1410         struct allocdirect *newadp;     /* allocdirect being added */
1411         struct allocdirect *oldadp;     /* existing allocdirect being checked */
1412 {
1413         struct freefrag *freefrag;
1414
1415 #ifdef DEBUG
1416         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
1417                 panic("allocdirect_merge: lock not held");
1418 #endif
1419         if (newadp->ad_oldblkno != oldadp->ad_newblkno ||
1420             newadp->ad_oldsize != oldadp->ad_newsize ||
1421             newadp->ad_lbn >= NDADDR) {
1422                 FREE_LOCK(&lk);
1423                 panic("allocdirect_check: old %d != new %d || lbn %ld >= %d",
1424                     newadp->ad_oldblkno, oldadp->ad_newblkno, newadp->ad_lbn,
1425                     NDADDR);
1426         }
1427         newadp->ad_oldblkno = oldadp->ad_oldblkno;
1428         newadp->ad_oldsize = oldadp->ad_oldsize;
1429         /*
1430          * If the old dependency had a fragment to free or had never
1431          * previously had a block allocated, then the new dependency
1432          * can immediately post its freefrag and adopt the old freefrag.
1433          * This action is done by swapping the freefrag dependencies.
1434          * The new dependency gains the old one's freefrag, and the
1435          * old one gets the new one and then immediately puts it on
1436          * the worklist when it is freed by free_allocdirect. It is
1437          * not possible to do this swap when the old dependency had a
1438          * non-zero size but no previous fragment to free. This condition
1439          * arises when the new block is an extension of the old block.
1440          * Here, the first part of the fragment allocated to the new
1441          * dependency is part of the block currently claimed on disk by
1442          * the old dependency, so cannot legitimately be freed until the
1443          * conditions for the new dependency are fulfilled.
1444          */
1445         if (oldadp->ad_freefrag != NULL || oldadp->ad_oldblkno == 0) {
1446                 freefrag = newadp->ad_freefrag;
1447                 newadp->ad_freefrag = oldadp->ad_freefrag;
1448                 oldadp->ad_freefrag = freefrag;
1449         }
1450         free_allocdirect(adphead, oldadp, 0);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Allocate a new freefrag structure if needed.
1455  */
1456 static struct freefrag *
1457 newfreefrag(ip, blkno, size)
1458         struct inode *ip;
1459         ufs_daddr_t blkno;
1460         long size;
1461 {
1462         struct freefrag *freefrag;
1463         struct fs *fs;
1464
1465         if (blkno == 0)
1466                 return (NULL);
1467         fs = ip->i_fs;
1468         if (fragnum(fs, blkno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag)
1469                 panic("newfreefrag: frag size");
1470         MALLOC(freefrag, struct freefrag *, sizeof(struct freefrag),
1471                 M_FREEFRAG, M_SOFTDEP_FLAGS);
1472         freefrag->ff_list.wk_type = D_FREEFRAG;
1473         freefrag->ff_state = ip->i_uid & ~ONWORKLIST;   /* XXX - used below */
1474         freefrag->ff_inum = ip->i_number;
1475         freefrag->ff_fs = fs;
1476         freefrag->ff_devvp = ip->i_devvp;
1477         freefrag->ff_blkno = blkno;
1478         freefrag->ff_fragsize = size;
1479         return (freefrag);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * This workitem de-allocates fragments that were replaced during
1484  * file block allocation.
1485  */
1486 static void
1487 handle_workitem_freefrag(freefrag)
1488         struct freefrag *freefrag;
1489 {
1490         struct inode tip;
1491
1492         tip.i_fs = freefrag->ff_fs;
1493         tip.i_devvp = freefrag->ff_devvp;
1494         tip.i_dev = freefrag->ff_devvp->v_rdev;
1495         tip.i_number = freefrag->ff_inum;
1496         tip.i_uid = freefrag->ff_state & ~ONWORKLIST;   /* XXX - set above */
1497         ffs_blkfree(&tip, freefrag->ff_blkno, freefrag->ff_fragsize);
1498         FREE(freefrag, M_FREEFRAG);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Indirect block allocation dependencies.
1503  *
1504  * The same dependencies that exist for a direct block also exist when
1505  * a new block is allocated and pointed to by an entry in a block of
1506  * indirect pointers. The undo/redo states described above are also
1507  * used here. Because an indirect block contains many pointers that
1508  * may have dependencies, a second copy of the entire in-memory indirect
1509  * block is kept. The buffer cache copy is always completely up-to-date.
1510  * The second copy, which is used only as a source for disk writes,
1511  * contains only the safe pointers (i.e., those that have no remaining
1512  * update dependencies). The second copy is freed when all pointers
1513  * are safe. The cache is not allowed to replace indirect blocks with
1514  * pending update dependencies. If a buffer containing an indirect
1515  * block with dependencies is written, these routines will mark it
1516  * dirty again. It can only be successfully written once all the
1517  * dependencies are removed. The ffs_fsync routine in conjunction with
1518  * softdep_sync_metadata work together to get all the dependencies
1519  * removed so that a file can be successfully written to disk. Three
1520  * procedures are used when setting up indirect block pointer
1521  * dependencies. The division is necessary because of the organization
1522  * of the "balloc" routine and because of the distinction between file
1523  * pages and file metadata blocks.
1524  */
1525
1526 /*
1527  * Allocate a new allocindir structure.
1528  */
1529 static struct allocindir *
1530 newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno)
1531         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1532         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1533         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1534         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1535 {
1536         struct allocindir *aip;
1537
1538         MALLOC(aip, struct allocindir *, sizeof(struct allocindir),
1539                 M_ALLOCINDIR, M_SOFTDEP_FLAGS);
1540         bzero(aip, sizeof(struct allocindir));
1541         aip->ai_list.wk_type = D_ALLOCINDIR;
1542         aip->ai_state = ATTACHED;
1543         aip->ai_offset = ptrno;
1544         aip->ai_newblkno = newblkno;
1545         aip->ai_oldblkno = oldblkno;
1546         aip->ai_freefrag = newfreefrag(ip, oldblkno, ip->i_fs->fs_bsize);
1547         return (aip);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Called just before setting an indirect block pointer
1552  * to a newly allocated file page.
1553  */
1554 void
1555 softdep_setup_allocindir_page(ip, lbn, bp, ptrno, newblkno, oldblkno, nbp)
1556         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1557         ufs_lbn_t lbn;          /* allocated block number within file */
1558         struct buf *bp;         /* buffer with indirect blk referencing page */
1559         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1560         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1561         ufs_daddr_t oldblkno;   /* previous block number, 0 if none */
1562         struct buf *nbp;        /* buffer holding allocated page */
1563 {
1564         struct allocindir *aip;
1565         struct pagedep *pagedep;
1566
1567         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, oldblkno);
1568         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1569         /*
1570          * If we are allocating a directory page, then we must
1571          * allocate an associated pagedep to track additions and
1572          * deletions.
1573          */
1574         if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR &&
1575             pagedep_lookup(ip, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
1576                 WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &pagedep->pd_list);
1577         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1578         FREE_LOCK(&lk);
1579         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Called just before setting an indirect block pointer to a
1584  * newly allocated indirect block.
1585  */
1586 void
1587 softdep_setup_allocindir_meta(nbp, ip, bp, ptrno, newblkno)
1588         struct buf *nbp;        /* newly allocated indirect block */
1589         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1590         struct buf *bp;         /* indirect block referencing allocated block */
1591         int ptrno;              /* offset of pointer in indirect block */
1592         ufs_daddr_t newblkno;   /* disk block number being added */
1593 {
1594         struct allocindir *aip;
1595
1596         aip = newallocindir(ip, ptrno, newblkno, 0);
1597         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1598         WORKLIST_INSERT(&nbp->b_dep, &aip->ai_list);
1599         FREE_LOCK(&lk);
1600         setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Called to finish the allocation of the "aip" allocated
1605  * by one of the two routines above.
1606  */
1607 static void
1608 setup_allocindir_phase2(bp, ip, aip)
1609         struct buf *bp;         /* in-memory copy of the indirect block */
1610         struct inode *ip;       /* inode for file being extended */
1611         struct allocindir *aip; /* allocindir allocated by the above routines */
1612 {
1613         struct worklist *wk;
1614         struct indirdep *indirdep, *newindirdep;
1615         struct bmsafemap *bmsafemap;
1616         struct allocindir *oldaip;
1617         struct freefrag *freefrag;
1618         struct newblk *newblk;
1619
1620         if (bp->b_lblkno >= 0)
1621                 panic("setup_allocindir_phase2: not indir blk");
1622         for (indirdep = NULL, newindirdep = NULL; ; ) {
1623                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
1624                 LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
1625                         if (wk->wk_type != D_INDIRDEP)
1626                                 continue;
1627                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1628                         break;
1629                 }
1630                 if (indirdep == NULL && newindirdep) {
1631                         indirdep = newindirdep;
1632                         WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &indirdep->ir_list);
1633                         newindirdep = NULL;
1634                 }
1635                 FREE_LOCK(&lk);
1636                 if (indirdep) {
1637                         if (newblk_lookup(ip->i_fs, aip->ai_newblkno, 0,
1638                             &newblk) == 0)
1639                                 panic("setup_allocindir: lost block");
1640                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1641                         if (newblk->nb_state == DEPCOMPLETE) {
1642                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
1643                                 aip->ai_buf = NULL;
1644                         } else {
1645                                 bmsafemap = newblk->nb_bmsafemap;
1646                                 aip->ai_buf = bmsafemap->sm_buf;
1647                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
1648                                 LIST_INSERT_HEAD(&bmsafemap->sm_allocindirhd,
1649                                     aip, ai_deps);
1650                         }
1651                         LIST_REMOVE(newblk, nb_hash);
1652                         FREE(newblk, M_NEWBLK);
1653                         aip->ai_indirdep = indirdep;
1654                         /*
1655                          * Check to see if there is an existing dependency
1656                          * for this block. If there is, merge the old
1657                          * dependency into the new one.
1658                          */
1659                         if (aip->ai_oldblkno == 0)
1660                                 oldaip = NULL;
1661                         else
1662
1663                                 LIST_FOREACH(oldaip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next)
1664                                         if (oldaip->ai_offset == aip->ai_offset)
1665                                                 break;
1666                         if (oldaip != NULL) {
1667                                 if (oldaip->ai_newblkno != aip->ai_oldblkno) {
1668                                         FREE_LOCK(&lk);
1669                                         panic("setup_allocindir_phase2: blkno");
1670                                 }
1671                                 aip->ai_oldblkno = oldaip->ai_oldblkno;
1672                                 freefrag = oldaip->ai_freefrag;
1673                                 oldaip->ai_freefrag = aip->ai_freefrag;
1674                                 aip->ai_freefrag = freefrag;
1675                                 free_allocindir(oldaip, NULL);
1676                         }
1677                         LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_deplisthd, aip, ai_next);
1678                         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)
1679                             [aip->ai_offset] = aip->ai_oldblkno;
1680                         FREE_LOCK(&lk);
1681                 }
1682                 if (newindirdep) {
1683                         /*
1684                          * Avoid any possibility of data corruption by
1685                          * ensuring that our old version is thrown away.
1686                          */
1687                         newindirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1688                         brelse(newindirdep->ir_savebp);
1689                         WORKITEM_FREE((caddr_t)newindirdep, D_INDIRDEP);
1690                 }
1691                 if (indirdep)
1692                         break;
1693                 MALLOC(newindirdep, struct indirdep *, sizeof(struct indirdep),
1694                         M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
1695                 newindirdep->ir_list.wk_type = D_INDIRDEP;
1696                 newindirdep->ir_state = ATTACHED;
1697                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_deplisthd);
1698                 LIST_INIT(&newindirdep->ir_donehd);
1699                 if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
1700                         VOP_BMAP(bp->b_vp, bp->b_lblkno, NULL, &bp->b_blkno,
1701                                 NULL, NULL);
1702                 }
1703                 newindirdep->ir_savebp =
1704                     getblk(ip->i_devvp, bp->b_blkno, bp->b_bcount, 0, 0);
1705                 BUF_KERNPROC(newindirdep->ir_savebp);
1706                 bcopy(bp->b_data, newindirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_bcount);
1707         }
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Block de-allocation dependencies.
1712  *
1713  * When blocks are de-allocated, the on-disk pointers must be nullified before
1714  * the blocks are made available for use by other files.  (The true
1715  * requirement is that old pointers must be nullified before new on-disk
1716  * pointers are set.  We chose this slightly more stringent requirement to
1717  * reduce complexity.) Our implementation handles this dependency by updating
1718  * the inode (or indirect block) appropriately but delaying the actual block
1719  * de-allocation (i.e., freemap and free space count manipulation) until
1720  * after the updated versions reach stable storage.  After the disk is
1721  * updated, the blocks can be safely de-allocated whenever it is convenient.
1722  * This implementation handles only the common case of reducing a file's
1723  * length to zero. Other cases are handled by the conventional synchronous
1724  * write approach.
1725  *
1726  * The ffs implementation with which we worked double-checks
1727  * the state of the block pointers and file size as it reduces
1728  * a file's length.  Some of this code is replicated here in our
1729  * soft updates implementation.  The freeblks->fb_chkcnt field is
1730  * used to transfer a part of this information to the procedure
1731  * that eventually de-allocates the blocks.
1732  *
1733  * This routine should be called from the routine that shortens
1734  * a file's length, before the inode's size or block pointers
1735  * are modified. It will save the block pointer information for
1736  * later release and zero the inode so that the calling routine
1737  * can release it.
1738  */
1739 struct softdep_setup_freeblocks_info {
1740         struct fs *fs;
1741         struct inode *ip;
1742 };
1743
1744 static int softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data);
1745
1746 void
1747 softdep_setup_freeblocks(ip, length)
1748         struct inode *ip;       /* The inode whose length is to be reduced */
1749         off_t length;           /* The new length for the file */
1750 {
1751         struct softdep_setup_freeblocks_info info;
1752         struct freeblks *freeblks;
1753         struct inodedep *inodedep;
1754         struct allocdirect *adp;
1755         struct vnode *vp;
1756         struct buf *bp;
1757         struct fs *fs;
1758         int i, error, delay;
1759         int count;
1760
1761         fs = ip->i_fs;
1762         if (length != 0)
1763                 panic("softde_setup_freeblocks: non-zero length");
1764         MALLOC(freeblks, struct freeblks *, sizeof(struct freeblks),
1765                 M_FREEBLKS, M_SOFTDEP_FLAGS);
1766         bzero(freeblks, sizeof(struct freeblks));
1767         freeblks->fb_list.wk_type = D_FREEBLKS;
1768         freeblks->fb_state = ATTACHED;
1769         freeblks->fb_uid = ip->i_uid;
1770         freeblks->fb_previousinum = ip->i_number;
1771         freeblks->fb_devvp = ip->i_devvp;
1772         freeblks->fb_fs = fs;
1773         freeblks->fb_oldsize = ip->i_size;
1774         freeblks->fb_newsize = length;
1775         freeblks->fb_chkcnt = ip->i_blocks;
1776         for (i = 0; i < NDADDR; i++) {
1777                 freeblks->fb_dblks[i] = ip->i_db[i];
1778                 ip->i_db[i] = 0;
1779         }
1780         for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
1781                 freeblks->fb_iblks[i] = ip->i_ib[i];
1782                 ip->i_ib[i] = 0;
1783         }
1784         ip->i_blocks = 0;
1785         ip->i_size = 0;
1786         /*
1787          * Push the zero'ed inode to to its disk buffer so that we are free
1788          * to delete its dependencies below. Once the dependencies are gone
1789          * the buffer can be safely released.
1790          */
1791         if ((error = bread(ip->i_devvp,
1792             fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs, ip->i_number)),
1793             (int)fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
1794                 softdep_error("softdep_setup_freeblocks", error);
1795         *((struct dinode *)bp->b_data + ino_to_fsbo(fs, ip->i_number)) =
1796             ip->i_din;
1797         /*
1798          * Find and eliminate any inode dependencies.
1799          */
1800         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1801         (void) inodedep_lookup(fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
1802         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0) {
1803                 FREE_LOCK(&lk);
1804                 panic("softdep_setup_freeblocks: inode busy");
1805         }
1806         /*
1807          * Add the freeblks structure to the list of operations that
1808          * must await the zero'ed inode being written to disk. If we
1809          * still have a bitmap dependency (delay == 0), then the inode
1810          * has never been written to disk, so we can process the
1811          * freeblks below once we have deleted the dependencies.
1812          */
1813         delay = (inodedep->id_state & DEPCOMPLETE);
1814         if (delay)
1815                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &freeblks->fb_list);
1816         /*
1817          * Because the file length has been truncated to zero, any
1818          * pending block allocation dependency structures associated
1819          * with this inode are obsolete and can simply be de-allocated.
1820          * We must first merge the two dependency lists to get rid of
1821          * any duplicate freefrag structures, then purge the merged list.
1822          */
1823         merge_inode_lists(inodedep);
1824         while ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != 0)
1825                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
1826         FREE_LOCK(&lk);
1827         bdwrite(bp);
1828         /*
1829          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
1830          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
1831          * Once they are all there, walk the list and get rid of
1832          * any dependencies.
1833          */
1834         vp = ITOV(ip);
1835         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1836         drain_output(vp, 1);
1837
1838         info.fs = fs;
1839         info.ip = ip;
1840         crit_enter();
1841         do {
1842                 count = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
1843                                 softdep_setup_freeblocks_bp, &info);
1844         } while (count != 0);
1845         crit_exit();
1846         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) != 0)
1847                 (void)free_inodedep(inodedep);
1848
1849         if (delay) {
1850                 freeblks->fb_state |= DEPCOMPLETE;
1851                 /*
1852                  * If the inode with zeroed block pointers is now on disk
1853                  * we can start freeing blocks. Add freeblks to the worklist
1854                  * instead of calling  handle_workitem_freeblocks directly as
1855                  * it is more likely that additional IO is needed to complete
1856                  * the request here than in the !delay case.
1857                  */
1858                 if ((freeblks->fb_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
1859                         add_to_worklist(&freeblks->fb_list);
1860         }
1861
1862         FREE_LOCK(&lk);
1863         /*
1864          * If the inode has never been written to disk (delay == 0),
1865          * then we can process the freeblks now that we have deleted
1866          * the dependencies.
1867          */
1868         if (!delay)
1869                 handle_workitem_freeblocks(freeblks);
1870 }
1871
1872 static int
1873 softdep_setup_freeblocks_bp(struct buf *bp, void *data)
1874 {
1875         struct softdep_setup_freeblocks_info *info = data;
1876         struct inodedep *inodedep;
1877
1878         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
1879                 printf("softdep_setup_freeblocks_bp(1): caught bp %p going away\n", bp);
1880                 return(-1);
1881         }
1882         if (bp->b_vp != ITOV(info->ip) || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
1883                 printf("softdep_setup_freeblocks_bp(2): caught bp %p going away\n", bp);
1884                 BUF_UNLOCK(bp);
1885                 return(-1);
1886         }
1887         (void) inodedep_lookup(info->fs, info->ip->i_number, 0, &inodedep);
1888         deallocate_dependencies(bp, inodedep);
1889         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
1890         FREE_LOCK(&lk);
1891         brelse(bp);
1892         ACQUIRE_LOCK(&lk);
1893         return(1);
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Reclaim any dependency structures from a buffer that is about to
1898  * be reallocated to a new vnode. The buffer must be locked, thus,
1899  * no I/O completion operations can occur while we are manipulating
1900  * its associated dependencies. The mutex is held so that other I/O's
1901  * associated with related dependencies do not occur.
1902  */
1903 static void
1904 deallocate_dependencies(bp, inodedep)
1905         struct buf *bp;
1906         struct inodedep *inodedep;
1907 {
1908         struct worklist *wk;
1909         struct indirdep *indirdep;
1910         struct allocindir *aip;
1911         struct pagedep *pagedep;
1912         struct dirrem *dirrem;
1913         struct diradd *dap;
1914         int i;
1915
1916         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
1917                 switch (wk->wk_type) {
1918
1919                 case D_INDIRDEP:
1920                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
1921                         /*
1922                          * None of the indirect pointers will ever be visible,
1923                          * so they can simply be tossed. GOINGAWAY ensures
1924                          * that allocated pointers will be saved in the buffer
1925                          * cache until they are freed. Note that they will
1926                          * only be able to be found by their physical address
1927                          * since the inode mapping the logical address will
1928                          * be gone. The save buffer used for the safe copy
1929                          * was allocated in setup_allocindir_phase2 using
1930                          * the physical address so it could be used for this
1931                          * purpose. Hence we swap the safe copy with the real
1932                          * copy, allowing the safe copy to be freed and holding
1933                          * on to the real copy for later use in indir_trunc.
1934                          */
1935                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
1936                                 FREE_LOCK(&lk);
1937                                 panic("deallocate_dependencies: already gone");
1938                         }
1939                         indirdep->ir_state |= GOINGAWAY;
1940                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd)) != 0)
1941                                 free_allocindir(aip, inodedep);
1942                         if (bp->b_lblkno >= 0 ||
1943                             bp->b_blkno != indirdep->ir_savebp->b_lblkno) {
1944                                 FREE_LOCK(&lk);
1945                                 panic("deallocate_dependencies: not indir");
1946                         }
1947                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_savebp->b_data,
1948                             bp->b_bcount);
1949                         WORKLIST_REMOVE(wk);
1950                         WORKLIST_INSERT(&indirdep->ir_savebp->b_dep, wk);
1951                         continue;
1952
1953                 case D_PAGEDEP:
1954                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
1955                         /*
1956                          * None of the directory additions will ever be
1957                          * visible, so they can simply be tossed.
1958                          */
1959                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
1960                                 while ((dap =
1961                                     LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i])))
1962                                         free_diradd(dap);
1963                         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != 0)
1964                                 free_diradd(dap);
1965                         /*
1966                          * Copy any directory remove dependencies to the list
1967                          * to be processed after the zero'ed inode is written.
1968                          * If the inode has already been written, then they
1969                          * can be dumped directly onto the work list.
1970                          */
1971                         LIST_FOREACH(dirrem, &pagedep->pd_dirremhd, dm_next) {
1972                                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
1973                                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
1974                                 if (inodedep == NULL ||
1975                                     (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) ==
1976                                      ALLCOMPLETE)
1977                                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
1978                                 else
1979                                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
1980                                             &dirrem->dm_list);
1981                         }
1982                         WORKLIST_REMOVE(&pagedep->pd_list);
1983                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
1984                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
1985                         continue;
1986
1987                 case D_ALLOCINDIR:
1988                         free_allocindir(WK_ALLOCINDIR(wk), inodedep);
1989                         continue;
1990
1991                 case D_ALLOCDIRECT:
1992                 case D_INODEDEP:
1993                         FREE_LOCK(&lk);
1994                         panic("deallocate_dependencies: Unexpected type %s",
1995                             TYPENAME(wk->wk_type));
1996                         /* NOTREACHED */
1997
1998                 default:
1999                         FREE_LOCK(&lk);
2000                         panic("deallocate_dependencies: Unknown type %s",
2001                             TYPENAME(wk->wk_type));
2002                         /* NOTREACHED */
2003                 }
2004         }
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Free an allocdirect. Generate a new freefrag work request if appropriate.
2009  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2010  */
2011 static void
2012 free_allocdirect(adphead, adp, delay)
2013         struct allocdirectlst *adphead;
2014         struct allocdirect *adp;
2015         int delay;
2016 {
2017
2018 #ifdef DEBUG
2019         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2020                 panic("free_allocdirect: lock not held");
2021 #endif
2022         if ((adp->ad_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2023                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
2024         TAILQ_REMOVE(adphead, adp, ad_next);
2025         if ((adp->ad_state & COMPLETE) == 0)
2026                 WORKLIST_REMOVE(&adp->ad_list);
2027         if (adp->ad_freefrag != NULL) {
2028                 if (delay)
2029                         WORKLIST_INSERT(&adp->ad_inodedep->id_bufwait,
2030                             &adp->ad_freefrag->ff_list);
2031                 else
2032                         add_to_worklist(&adp->ad_freefrag->ff_list);
2033         }
2034         WORKITEM_FREE(adp, D_ALLOCDIRECT);
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Prepare an inode to be freed. The actual free operation is not
2039  * done until the zero'ed inode has been written to disk.
2040  */
2041 void
2042 softdep_freefile(pvp, ino, mode)
2043                 struct vnode *pvp;
2044                 ino_t ino;
2045                 int mode;
2046 {
2047         struct inode *ip = VTOI(pvp);
2048         struct inodedep *inodedep;
2049         struct freefile *freefile;
2050
2051         /*
2052          * This sets up the inode de-allocation dependency.
2053          */
2054         MALLOC(freefile, struct freefile *, sizeof(struct freefile),
2055                 M_FREEFILE, M_SOFTDEP_FLAGS);
2056         freefile->fx_list.wk_type = D_FREEFILE;
2057         freefile->fx_list.wk_state = 0;
2058         freefile->fx_mode = mode;
2059         freefile->fx_oldinum = ino;
2060         freefile->fx_devvp = ip->i_devvp;
2061         freefile->fx_fs = ip->i_fs;
2062
2063         /*
2064          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2065          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2066          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2067          * case we can free the file immediately.
2068          */
2069         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2070         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ino, 0, &inodedep) == 0 ||
2071             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2072                 FREE_LOCK(&lk);
2073                 handle_workitem_freefile(freefile);
2074                 return;
2075         }
2076         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &freefile->fx_list);
2077         FREE_LOCK(&lk);
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Check to see if an inode has never been written to disk. If
2082  * so free the inodedep and return success, otherwise return failure.
2083  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2084  *
2085  * If we still have a bitmap dependency, then the inode has never
2086  * been written to disk. Drop the dependency as it is no longer
2087  * necessary since the inode is being deallocated. We set the
2088  * ALLCOMPLETE flags since the bitmap now properly shows that the
2089  * inode is not allocated. Even if the inode is actively being
2090  * written, it has been rolled back to its zero'ed state, so we
2091  * are ensured that a zero inode is what is on the disk. For short
2092  * lived files, this change will usually result in removing all the
2093  * dependencies from the inode so that it can be freed immediately.
2094  */
2095 static int
2096 check_inode_unwritten(inodedep)
2097         struct inodedep *inodedep;
2098 {
2099
2100         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 ||
2101             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2102             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2103             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2104             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2105             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2106             inodedep->id_nlinkdelta != 0)
2107                 return (0);
2108
2109         /*
2110          * Another process might be in initiate_write_inodeblock
2111          * trying to allocate memory without holding "Softdep Lock".
2112          */
2113         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) != 0 &&
2114             inodedep->id_savedino == NULL)
2115                 return(0);
2116
2117         inodedep->id_state |= ALLCOMPLETE;
2118         LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
2119         inodedep->id_buf = NULL;
2120         if (inodedep->id_state & ONWORKLIST)
2121                 WORKLIST_REMOVE(&inodedep->id_list);
2122         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
2123                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
2124                 inodedep->id_savedino = NULL;
2125         }
2126         if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
2127                 FREE_LOCK(&lk);
2128                 panic("check_inode_unwritten: busy inode");
2129         }
2130         return (1);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Try to free an inodedep structure. Return 1 if it could be freed.
2135  */
2136 static int
2137 free_inodedep(inodedep)
2138         struct inodedep *inodedep;
2139 {
2140
2141         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) != 0 ||
2142             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE ||
2143             LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd) != NULL ||
2144             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
2145             LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
2146             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
2147             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL ||
2148             inodedep->id_nlinkdelta != 0 || inodedep->id_savedino != NULL)
2149                 return (0);
2150         LIST_REMOVE(inodedep, id_hash);
2151         WORKITEM_FREE(inodedep, D_INODEDEP);
2152         num_inodedep -= 1;
2153         return (1);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * This workitem routine performs the block de-allocation.
2158  * The workitem is added to the pending list after the updated
2159  * inode block has been written to disk.  As mentioned above,
2160  * checks regarding the number of blocks de-allocated (compared
2161  * to the number of blocks allocated for the file) are also
2162  * performed in this function.
2163  */
2164 static void
2165 handle_workitem_freeblocks(freeblks)
2166         struct freeblks *freeblks;
2167 {
2168         struct inode tip;
2169         ufs_daddr_t bn;
2170         struct fs *fs;
2171         int i, level, bsize;
2172         long nblocks, blocksreleased = 0;
2173         int error, allerror = 0;
2174         ufs_lbn_t baselbns[NIADDR], tmpval;
2175
2176         tip.i_number = freeblks->fb_previousinum;
2177         tip.i_devvp = freeblks->fb_devvp;
2178         tip.i_dev = freeblks->fb_devvp->v_rdev;
2179         tip.i_fs = freeblks->fb_fs;
2180         tip.i_size = freeblks->fb_oldsize;
2181         tip.i_uid = freeblks->fb_uid;
2182         fs = freeblks->fb_fs;
2183         tmpval = 1;
2184         baselbns[0] = NDADDR;
2185         for (i = 1; i < NIADDR; i++) {
2186                 tmpval *= NINDIR(fs);
2187                 baselbns[i] = baselbns[i - 1] + tmpval;
2188         }
2189         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2190         blocksreleased = 0;
2191         /*
2192          * Indirect blocks first.
2193          */
2194         for (level = (NIADDR - 1); level >= 0; level--) {
2195                 if ((bn = freeblks->fb_iblks[level]) == 0)
2196                         continue;
2197                 if ((error = indir_trunc(&tip, fsbtodb(fs, bn), level,
2198                     baselbns[level], &blocksreleased)) == 0)
2199                         allerror = error;
2200                 ffs_blkfree(&tip, bn, fs->fs_bsize);
2201                 blocksreleased += nblocks;
2202         }
2203         /*
2204          * All direct blocks or frags.
2205          */
2206         for (i = (NDADDR - 1); i >= 0; i--) {
2207                 if ((bn = freeblks->fb_dblks[i]) == 0)
2208                         continue;
2209                 bsize = blksize(fs, &tip, i);
2210                 ffs_blkfree(&tip, bn, bsize);
2211                 blocksreleased += btodb(bsize);
2212         }
2213
2214 #ifdef DIAGNOSTIC
2215         if (freeblks->fb_chkcnt != blocksreleased)
2216                 printf("handle_workitem_freeblocks: block count\n");
2217         if (allerror)
2218                 softdep_error("handle_workitem_freeblks", allerror);
2219 #endif /* DIAGNOSTIC */
2220         WORKITEM_FREE(freeblks, D_FREEBLKS);
2221 }
2222
2223 /*
2224  * Release blocks associated with the inode ip and stored in the indirect
2225  * block dbn. If level is greater than SINGLE, the block is an indirect block
2226  * and recursive calls to indirtrunc must be used to cleanse other indirect
2227  * blocks.
2228  */
2229 static int
2230 indir_trunc(ip, dbn, level, lbn, countp)
2231         struct inode *ip;
2232         ufs_daddr_t dbn;
2233         int level;
2234         ufs_lbn_t lbn;
2235         long *countp;
2236 {
2237         struct buf *bp;
2238         ufs_daddr_t *bap;
2239         ufs_daddr_t nb;
2240         struct fs *fs;
2241         struct worklist *wk;
2242         struct indirdep *indirdep;
2243         int i, lbnadd, nblocks;
2244         int error, allerror = 0;
2245
2246         fs = ip->i_fs;
2247         lbnadd = 1;
2248         for (i = level; i > 0; i--)
2249                 lbnadd *= NINDIR(fs);
2250         /*
2251          * Get buffer of block pointers to be freed. This routine is not
2252          * called until the zero'ed inode has been written, so it is safe
2253          * to free blocks as they are encountered. Because the inode has
2254          * been zero'ed, calls to bmap on these blocks will fail. So, we
2255          * have to use the on-disk address and the block device for the
2256          * filesystem to look them up. If the file was deleted before its
2257          * indirect blocks were all written to disk, the routine that set
2258          * us up (deallocate_dependencies) will have arranged to leave
2259          * a complete copy of the indirect block in memory for our use.
2260          * Otherwise we have to read the blocks in from the disk.
2261          */
2262         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2263         if ((bp = incore(ip->i_devvp, dbn)) != NULL &&
2264             (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
2265                 if (wk->wk_type != D_INDIRDEP ||
2266                     (indirdep = WK_INDIRDEP(wk))->ir_savebp != bp ||
2267                     (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) == 0) {
2268                         FREE_LOCK(&lk);
2269                         panic("indir_trunc: lost indirdep");
2270                 }
2271                 WORKLIST_REMOVE(wk);
2272                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
2273                 if (LIST_FIRST(&bp->b_dep) != NULL) {
2274                         FREE_LOCK(&lk);
2275                         panic("indir_trunc: dangling dep");
2276                 }
2277                 FREE_LOCK(&lk);
2278         } else {
2279                 FREE_LOCK(&lk);
2280                 error = bread(ip->i_devvp, dbn, (int)fs->fs_bsize, &bp);
2281                 if (error)
2282                         return (error);
2283         }
2284         /*
2285          * Recursively free indirect blocks.
2286          */
2287         bap = (ufs_daddr_t *)bp->b_data;
2288         nblocks = btodb(fs->fs_bsize);
2289         for (i = NINDIR(fs) - 1; i >= 0; i--) {
2290                 if ((nb = bap[i]) == 0)
2291                         continue;
2292                 if (level != 0) {
2293                         if ((error = indir_trunc(ip, fsbtodb(fs, nb),
2294                              level - 1, lbn + (i * lbnadd), countp)) != 0)
2295                                 allerror = error;
2296                 }
2297                 ffs_blkfree(ip, nb, fs->fs_bsize);
2298                 *countp += nblocks;
2299         }
2300         bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
2301         brelse(bp);
2302         return (allerror);
2303 }
2304
2305 /*
2306  * Free an allocindir.
2307  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
2308  */
2309 static void
2310 free_allocindir(aip, inodedep)
2311         struct allocindir *aip;
2312         struct inodedep *inodedep;
2313 {
2314         struct freefrag *freefrag;
2315
2316 #ifdef DEBUG
2317         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2318                 panic("free_allocindir: lock not held");
2319 #endif
2320         if ((aip->ai_state & DEPCOMPLETE) == 0)
2321                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
2322         if (aip->ai_state & ONWORKLIST)
2323                 WORKLIST_REMOVE(&aip->ai_list);
2324         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
2325         if ((freefrag = aip->ai_freefrag) != NULL) {
2326                 if (inodedep == NULL)
2327                         add_to_worklist(&freefrag->ff_list);
2328                 else
2329                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,
2330                             &freefrag->ff_list);
2331         }
2332         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
2333 }
2334
2335 /*
2336  * Directory entry addition dependencies.
2337  *
2338  * When adding a new directory entry, the inode (with its incremented link
2339  * count) must be written to disk before the directory entry's pointer to it.
2340  * Also, if the inode is newly allocated, the corresponding freemap must be
2341  * updated (on disk) before the directory entry's pointer. These requirements
2342  * are met via undo/redo on the directory entry's pointer, which consists
2343  * simply of the inode number.
2344  *
2345  * As directory entries are added and deleted, the free space within a
2346  * directory block can become fragmented.  The ufs filesystem will compact
2347  * a fragmented directory block to make space for a new entry. When this
2348  * occurs, the offsets of previously added entries change. Any "diradd"
2349  * dependency structures corresponding to these entries must be updated with
2350  * the new offsets.
2351  */
2352
2353 /*
2354  * This routine is called after the in-memory inode's link
2355  * count has been incremented, but before the directory entry's
2356  * pointer to the inode has been set.
2357  */
2358 void
2359 softdep_setup_directory_add(bp, dp, diroffset, newinum, newdirbp)
2360         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2361         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2362         off_t diroffset;        /* offset of new entry in directory */
2363         ino_t newinum;          /* inode referenced by new directory entry */
2364         struct buf *newdirbp;   /* non-NULL => contents of new mkdir */
2365 {
2366         int offset;             /* offset of new entry within directory block */
2367         ufs_lbn_t lbn;          /* block in directory containing new entry */
2368         struct fs *fs;
2369         struct diradd *dap;
2370         struct pagedep *pagedep;
2371         struct inodedep *inodedep;
2372         struct mkdir *mkdir1, *mkdir2;
2373
2374         /*
2375          * Whiteouts have no dependencies.
2376          */
2377         if (newinum == WINO) {
2378                 if (newdirbp != NULL)
2379                         bdwrite(newdirbp);
2380                 return;
2381         }
2382
2383         fs = dp->i_fs;
2384         lbn = lblkno(fs, diroffset);
2385         offset = blkoff(fs, diroffset);
2386         MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd), M_DIRADD,
2387             M_SOFTDEP_FLAGS);
2388         bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2389         dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2390         dap->da_offset = offset;
2391         dap->da_newinum = newinum;
2392         dap->da_state = ATTACHED;
2393         if (newdirbp == NULL) {
2394                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
2395                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2396         } else {
2397                 dap->da_state |= MKDIR_BODY | MKDIR_PARENT;
2398                 MALLOC(mkdir1, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2399                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2400                 mkdir1->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2401                 mkdir1->md_state = MKDIR_BODY;
2402                 mkdir1->md_diradd = dap;
2403                 MALLOC(mkdir2, struct mkdir *, sizeof(struct mkdir), M_MKDIR,
2404                     M_SOFTDEP_FLAGS);
2405                 mkdir2->md_list.wk_type = D_MKDIR;
2406                 mkdir2->md_state = MKDIR_PARENT;
2407                 mkdir2->md_diradd = dap;
2408                 /*
2409                  * Dependency on "." and ".." being written to disk.
2410                  */
2411                 mkdir1->md_buf = newdirbp;
2412                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2413                 LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir1, md_mkdirs);
2414                 WORKLIST_INSERT(&newdirbp->b_dep, &mkdir1->md_list);
2415                 FREE_LOCK(&lk);
2416                 bdwrite(newdirbp);
2417                 /*
2418                  * Dependency on link count increase for parent directory
2419                  */
2420                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
2421                 if (inodedep_lookup(dp->i_fs, dp->i_number, 0, &inodedep) == 0
2422                     || (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2423                         dap->da_state &= ~MKDIR_PARENT;
2424                         WORKITEM_FREE(mkdir2, D_MKDIR);
2425                 } else {
2426                         LIST_INSERT_HEAD(&mkdirlisthd, mkdir2, md_mkdirs);
2427                         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait,&mkdir2->md_list);
2428                 }
2429         }
2430         /*
2431          * Link into parent directory pagedep to await its being written.
2432          */
2433         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2434                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2435         dap->da_pagedep = pagedep;
2436         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], dap,
2437             da_pdlist);
2438         /*
2439          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2440          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2441          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2442          */
2443         (void) inodedep_lookup(fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep);
2444         if ((inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE)
2445                 diradd_inode_written(dap, inodedep);
2446         else
2447                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2448         FREE_LOCK(&lk);
2449 }
2450
2451 /*
2452  * This procedure is called to change the offset of a directory
2453  * entry when compacting a directory block which must be owned
2454  * exclusively by the caller. Note that the actual entry movement
2455  * must be done in this procedure to ensure that no I/O completions
2456  * occur while the move is in progress.
2457  */
2458 void
2459 softdep_change_directoryentry_offset(dp, base, oldloc, newloc, entrysize)
2460         struct inode *dp;       /* inode for directory */
2461         caddr_t base;           /* address of dp->i_offset */
2462         caddr_t oldloc;         /* address of old directory location */
2463         caddr_t newloc;         /* address of new directory location */
2464         int entrysize;          /* size of directory entry */
2465 {
2466         int offset, oldoffset, newoffset;
2467         struct pagedep *pagedep;
2468         struct diradd *dap;
2469         ufs_lbn_t lbn;
2470
2471         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2472         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2473         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2474         if (pagedep_lookup(dp, lbn, 0, &pagedep) == 0)
2475                 goto done;
2476         oldoffset = offset + (oldloc - base);
2477         newoffset = offset + (newloc - base);
2478
2479         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(oldoffset)], da_pdlist) {
2480                 if (dap->da_offset != oldoffset)
2481                         continue;
2482                 dap->da_offset = newoffset;
2483                 if (DIRADDHASH(newoffset) == DIRADDHASH(oldoffset))
2484                         break;
2485                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2486                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(newoffset)],
2487                     dap, da_pdlist);
2488                 break;
2489         }
2490         if (dap == NULL) {
2491
2492                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist) {
2493                         if (dap->da_offset == oldoffset) {
2494                                 dap->da_offset = newoffset;
2495                                 break;
2496                         }
2497                 }
2498         }
2499 done:
2500         bcopy(oldloc, newloc, entrysize);
2501         FREE_LOCK(&lk);
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Free a diradd dependency structure. This routine must be called
2506  * with splbio interrupts blocked.
2507  */
2508 static void
2509 free_diradd(dap)
2510         struct diradd *dap;
2511 {
2512         struct dirrem *dirrem;
2513         struct pagedep *pagedep;
2514         struct inodedep *inodedep;
2515         struct mkdir *mkdir, *nextmd;
2516
2517 #ifdef DEBUG
2518         if (lk.lkt_held == NOHOLDER)
2519                 panic("free_diradd: lock not held");
2520 #endif
2521         WORKLIST_REMOVE(&dap->da_list);
2522         LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
2523         if ((dap->da_state & DIRCHG) == 0) {
2524                 pagedep = dap->da_pagedep;
2525         } else {
2526                 dirrem = dap->da_previous;
2527                 pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2528                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2529                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2530         }
2531         if (inodedep_lookup(VFSTOUFS(pagedep->pd_mnt)->um_fs, dap->da_newinum,
2532             0, &inodedep) != 0)
2533                 (void) free_inodedep(inodedep);
2534         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2535                 for (mkdir = LIST_FIRST(&mkdirlisthd); mkdir; mkdir = nextmd) {
2536                         nextmd = LIST_NEXT(mkdir, md_mkdirs);
2537                         if (mkdir->md_diradd != dap)
2538                                 continue;
2539                         dap->da_state &= ~mkdir->md_state;
2540                         WORKLIST_REMOVE(&mkdir->md_list);
2541                         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
2542                         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
2543                 }
2544                 if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) != 0) {
2545                         FREE_LOCK(&lk);
2546                         panic("free_diradd: unfound ref");
2547                 }
2548         }
2549         WORKITEM_FREE(dap, D_DIRADD);
2550 }
2551
2552 /*
2553  * Directory entry removal dependencies.
2554  *
2555  * When removing a directory entry, the entry's inode pointer must be
2556  * zero'ed on disk before the corresponding inode's link count is decremented
2557  * (possibly freeing the inode for re-use). This dependency is handled by
2558  * updating the directory entry but delaying the inode count reduction until
2559  * after the directory block has been written to disk. After this point, the
2560  * inode count can be decremented whenever it is convenient.
2561  */
2562
2563 /*
2564  * This routine should be called immediately after removing
2565  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2566  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2567  * code will do this task when it is safe.
2568  */
2569 void
2570 softdep_setup_remove(bp, dp, ip, isrmdir)
2571         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2572         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2573         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2574         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2575 {
2576         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2577
2578         /*
2579          * Allocate a new dirrem if appropriate and ACQUIRE_LOCK.
2580          */
2581         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2582
2583         /*
2584          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2585          * entries and we want to roll back to a zeroed entry until
2586          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2587          * set then we have deleted an entry that never made it to
2588          * disk. If the entry we deleted resulted from a name change,
2589          * then the old name still resides on disk. We cannot delete
2590          * its inode (returned to us in prevdirrem) until the zeroed
2591          * directory entry gets to disk. The new inode has never been
2592          * referenced on the disk, so can be deleted immediately.
2593          */
2594         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2595                 LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2596                     dm_next);
2597                 FREE_LOCK(&lk);
2598         } else {
2599                 if (prevdirrem != NULL)
2600                         LIST_INSERT_HEAD(&dirrem->dm_pagedep->pd_dirremhd,
2601                             prevdirrem, dm_next);
2602                 dirrem->dm_dirinum = dirrem->dm_pagedep->pd_ino;
2603                 FREE_LOCK(&lk);
2604                 handle_workitem_remove(dirrem);
2605         }
2606 }
2607
2608 /*
2609  * Allocate a new dirrem if appropriate and return it along with
2610  * its associated pagedep. Called without a lock, returns with lock.
2611  */
2612 static long num_dirrem;         /* number of dirrem allocated */
2613 static struct dirrem *
2614 newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, prevdirremp)
2615         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2616         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2617         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2618         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2619         struct dirrem **prevdirremp; /* previously referenced inode, if any */
2620 {
2621         int offset;
2622         ufs_lbn_t lbn;
2623         struct diradd *dap;
2624         struct dirrem *dirrem;
2625         struct pagedep *pagedep;
2626
2627         /*
2628          * Whiteouts have no deletion dependencies.
2629          */
2630         if (ip == NULL)
2631                 panic("newdirrem: whiteout");
2632         /*
2633          * If we are over our limit, try to improve the situation.
2634          * Limiting the number of dirrem structures will also limit
2635          * the number of freefile and freeblks structures.
2636          */
2637         if (num_dirrem > max_softdeps / 2 && speedup_syncer() == 0)
2638                 (void) request_cleanup(FLUSH_REMOVE, 0);
2639         num_dirrem += 1;
2640         MALLOC(dirrem, struct dirrem *, sizeof(struct dirrem),
2641                 M_DIRREM, M_SOFTDEP_FLAGS);
2642         bzero(dirrem, sizeof(struct dirrem));
2643         dirrem->dm_list.wk_type = D_DIRREM;
2644         dirrem->dm_state = isrmdir ? RMDIR : 0;
2645         dirrem->dm_mnt = ITOV(ip)->v_mount;
2646         dirrem->dm_oldinum = ip->i_number;
2647         *prevdirremp = NULL;
2648
2649         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2650         lbn = lblkno(dp->i_fs, dp->i_offset);
2651         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2652         if (pagedep_lookup(dp, lbn, DEPALLOC, &pagedep) == 0)
2653                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &pagedep->pd_list);
2654         dirrem->dm_pagedep = pagedep;
2655         /*
2656          * Check for a diradd dependency for the same directory entry.
2657          * If present, then both dependencies become obsolete and can
2658          * be de-allocated. Check for an entry on both the pd_dirraddhd
2659          * list and the pd_pendinghd list.
2660          */
2661
2662         LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)], da_pdlist)
2663                 if (dap->da_offset == offset)
2664                         break;
2665         if (dap == NULL) {
2666
2667                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_pendinghd, da_pdlist)
2668                         if (dap->da_offset == offset)
2669                                 break;
2670                 if (dap == NULL)
2671                         return (dirrem);
2672         }
2673         /*
2674          * Must be ATTACHED at this point.
2675          */
2676         if ((dap->da_state & ATTACHED) == 0) {
2677                 FREE_LOCK(&lk);
2678                 panic("newdirrem: not ATTACHED");
2679         }
2680         if (dap->da_newinum != ip->i_number) {
2681                 FREE_LOCK(&lk);
2682                 panic("newdirrem: inum %"PRId64" should be %"PRId64,
2683                     ip->i_number, dap->da_newinum);
2684         }
2685         /*
2686          * If we are deleting a changed name that never made it to disk,
2687          * then return the dirrem describing the previous inode (which
2688          * represents the inode currently referenced from this entry on disk).
2689          */
2690         if ((dap->da_state & DIRCHG) != 0) {
2691                 *prevdirremp = dap->da_previous;
2692                 dap->da_state &= ~DIRCHG;
2693                 dap->da_pagedep = pagedep;
2694         }
2695         /*
2696          * We are deleting an entry that never made it to disk.
2697          * Mark it COMPLETE so we can delete its inode immediately.
2698          */
2699         dirrem->dm_state |= COMPLETE;
2700         free_diradd(dap);
2701         return (dirrem);
2702 }
2703
2704 /*
2705  * Directory entry change dependencies.
2706  *
2707  * Changing an existing directory entry requires that an add operation
2708  * be completed first followed by a deletion. The semantics for the addition
2709  * are identical to the description of adding a new entry above except
2710  * that the rollback is to the old inode number rather than zero. Once
2711  * the addition dependency is completed, the removal is done as described
2712  * in the removal routine above.
2713  */
2714
2715 /*
2716  * This routine should be called immediately after changing
2717  * a directory entry.  The inode's link count should not be
2718  * decremented by the calling procedure -- the soft updates
2719  * code will perform this task when it is safe.
2720  */
2721 void
2722 softdep_setup_directory_change(bp, dp, ip, newinum, isrmdir)
2723         struct buf *bp;         /* buffer containing directory block */
2724         struct inode *dp;       /* inode for the directory being modified */
2725         struct inode *ip;       /* inode for directory entry being removed */
2726         ino_t newinum;          /* new inode number for changed entry */
2727         int isrmdir;            /* indicates if doing RMDIR */
2728 {
2729         int offset;
2730         struct diradd *dap = NULL;
2731         struct dirrem *dirrem, *prevdirrem;
2732         struct pagedep *pagedep;
2733         struct inodedep *inodedep;
2734
2735         offset = blkoff(dp->i_fs, dp->i_offset);
2736
2737         /*
2738          * Whiteouts do not need diradd dependencies.
2739          */
2740         if (newinum != WINO) {
2741                 MALLOC(dap, struct diradd *, sizeof(struct diradd),
2742                     M_DIRADD, M_SOFTDEP_FLAGS);
2743                 bzero(dap, sizeof(struct diradd));
2744                 dap->da_list.wk_type = D_DIRADD;
2745                 dap->da_state = DIRCHG | ATTACHED | DEPCOMPLETE;
2746                 dap->da_offset = offset;
2747                 dap->da_newinum = newinum;
2748         }
2749
2750         /*
2751          * Allocate a new dirrem and ACQUIRE_LOCK.
2752          */
2753         dirrem = newdirrem(bp, dp, ip, isrmdir, &prevdirrem);
2754         pagedep = dirrem->dm_pagedep;
2755         /*
2756          * The possible values for isrmdir:
2757          *      0 - non-directory file rename
2758          *      1 - directory rename within same directory
2759          *   inum - directory rename to new directory of given inode number
2760          * When renaming to a new directory, we are both deleting and
2761          * creating a new directory entry, so the link count on the new
2762          * directory should not change. Thus we do not need the followup
2763          * dirrem which is usually done in handle_workitem_remove. We set
2764          * the DIRCHG flag to tell handle_workitem_remove to skip the
2765          * followup dirrem.
2766          */
2767         if (isrmdir > 1)
2768                 dirrem->dm_state |= DIRCHG;
2769
2770         /*
2771          * Whiteouts have no additional dependencies,
2772          * so just put the dirrem on the correct list.
2773          */
2774         if (newinum == WINO) {
2775                 if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2776                         LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_dirremhd, dirrem,
2777                             dm_next);
2778                 } else {
2779                         dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2780                         add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2781                 }
2782                 FREE_LOCK(&lk);
2783                 return;
2784         }
2785
2786         /*
2787          * If the COMPLETE flag is clear, then there were no active
2788          * entries and we want to roll back to the previous inode until
2789          * the new inode is committed to disk. If the COMPLETE flag is
2790          * set, then we have deleted an entry that never made it to disk.
2791          * If the entry we deleted resulted from a name change, then the old
2792          * inode reference still resides on disk. Any rollback that we do
2793          * needs to be to that old inode (returned to us in prevdirrem). If
2794          * the entry we deleted resulted from a create, then there is
2795          * no entry on the disk, so we want to roll back to zero rather
2796          * than the uncommitted inode. In either of the COMPLETE cases we
2797          * want to immediately free the unwritten and unreferenced inode.
2798          */
2799         if ((dirrem->dm_state & COMPLETE) == 0) {
2800                 dap->da_previous = dirrem;
2801         } else {
2802                 if (prevdirrem != NULL) {
2803                         dap->da_previous = prevdirrem;
2804                 } else {
2805                         dap->da_state &= ~DIRCHG;
2806                         dap->da_pagedep = pagedep;
2807                 }
2808                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
2809                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
2810         }
2811         /*
2812          * Link into its inodedep. Put it on the id_bufwait list if the inode
2813          * is not yet written. If it is written, do the post-inode write
2814          * processing to put it on the id_pendinghd list.
2815          */
2816         if (inodedep_lookup(dp->i_fs, newinum, DEPALLOC, &inodedep) == 0 ||
2817             (inodedep->id_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
2818                 dap->da_state |= COMPLETE;
2819                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
2820                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
2821         } else {
2822                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_diraddhd[DIRADDHASH(offset)],
2823                     dap, da_pdlist);
2824                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, &dap->da_list);
2825         }
2826         FREE_LOCK(&lk);
2827 }
2828
2829 /*
2830  * Called whenever the link count on an inode is changed.
2831  * It creates an inode dependency so that the new reference(s)
2832  * to the inode cannot be committed to disk until the updated
2833  * inode has been written.
2834  */
2835 void
2836 softdep_change_linkcnt(ip)
2837         struct inode *ip;       /* the inode with the increased link count */
2838 {
2839         struct inodedep *inodedep;
2840
2841         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2842         (void) inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, DEPALLOC, &inodedep);
2843         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2844                 FREE_LOCK(&lk);
2845                 panic("softdep_change_linkcnt: bad delta");
2846         }
2847         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2848         FREE_LOCK(&lk);
2849 }
2850
2851 /*
2852  * This workitem decrements the inode's link count.
2853  * If the link count reaches zero, the file is removed.
2854  */
2855 static void
2856 handle_workitem_remove(dirrem)
2857         struct dirrem *dirrem;
2858 {
2859         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2860         struct inodedep *inodedep;
2861         struct vnode *vp;
2862         struct inode *ip;
2863         ino_t oldinum;
2864         int error;
2865
2866         if ((error = VFS_VGET(dirrem->dm_mnt, dirrem->dm_oldinum, &vp)) != 0) {
2867                 softdep_error("handle_workitem_remove: vget", error);
2868                 return;
2869         }
2870         ip = VTOI(vp);
2871         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2872         if ((inodedep_lookup(ip->i_fs, dirrem->dm_oldinum, 0, &inodedep)) == 0){
2873                 FREE_LOCK(&lk);
2874                 panic("handle_workitem_remove: lost inodedep");
2875         }
2876         /*
2877          * Normal file deletion.
2878          */
2879         if ((dirrem->dm_state & RMDIR) == 0) {
2880                 ip->i_nlink--;
2881                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2882                 if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2883                         FREE_LOCK(&lk);
2884                         panic("handle_workitem_remove: bad file delta");
2885                 }
2886                 inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2887                 FREE_LOCK(&lk);
2888                 vput(vp);
2889                 num_dirrem -= 1;
2890                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2891                 return;
2892         }
2893         /*
2894          * Directory deletion. Decrement reference count for both the
2895          * just deleted parent directory entry and the reference for ".".
2896          * Next truncate the directory to length zero. When the
2897          * truncation completes, arrange to have the reference count on
2898          * the parent decremented to account for the loss of "..".
2899          */
2900         ip->i_nlink -= 2;
2901         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2902         if (ip->i_nlink < ip->i_effnlink) {
2903                 FREE_LOCK(&lk);
2904                 panic("handle_workitem_remove: bad dir delta");
2905         }
2906         inodedep->id_nlinkdelta = ip->i_nlink - ip->i_effnlink;
2907         FREE_LOCK(&lk);
2908         if ((error = UFS_TRUNCATE(vp, (off_t)0, 0, proc0.p_ucred, td)) != 0)
2909                 softdep_error("handle_workitem_remove: truncate", error);
2910         /*
2911          * Rename a directory to a new parent. Since, we are both deleting
2912          * and creating a new directory entry, the link count on the new
2913          * directory should not change. Thus we skip the followup dirrem.
2914          */
2915         if (dirrem->dm_state & DIRCHG) {
2916                 vput(vp);
2917                 num_dirrem -= 1;
2918                 WORKITEM_FREE(dirrem, D_DIRREM);
2919                 return;
2920         }
2921         /*
2922          * If the inodedep does not exist, then the zero'ed inode has
2923          * been written to disk. If the allocated inode has never been
2924          * written to disk, then the on-disk inode is zero'ed. In either
2925          * case we can remove the file immediately.
2926          */
2927         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2928         dirrem->dm_state = 0;
2929         oldinum = dirrem->dm_oldinum;
2930         dirrem->dm_oldinum = dirrem->dm_dirinum;
2931         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, oldinum, 0, &inodedep) == 0 ||
2932             check_inode_unwritten(inodedep)) {
2933                 FREE_LOCK(&lk);
2934                 vput(vp);
2935                 handle_workitem_remove(dirrem);
2936                 return;
2937         }
2938         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_inowait, &dirrem->dm_list);
2939         FREE_LOCK(&lk);
2940         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2941         ffs_update(vp, 0);
2942         vput(vp);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Inode de-allocation dependencies.
2947  *
2948  * When an inode's link count is reduced to zero, it can be de-allocated. We
2949  * found it convenient to postpone de-allocation until after the inode is
2950  * written to disk with its new link count (zero).  At this point, all of the
2951  * on-disk inode's block pointers are nullified and, with careful dependency
2952  * list ordering, all dependencies related to the inode will be satisfied and
2953  * the corresponding dependency structures de-allocated.  So, if/when the
2954  * inode is reused, there will be no mixing of old dependencies with new
2955  * ones.  This artificial dependency is set up by the block de-allocation
2956  * procedure above (softdep_setup_freeblocks) and completed by the
2957  * following procedure.
2958  */
2959 static void
2960 handle_workitem_freefile(freefile)
2961         struct freefile *freefile;
2962 {
2963         struct vnode vp;
2964         struct inode tip;
2965         struct inodedep *idp;
2966         int error;
2967
2968 #ifdef DEBUG
2969         ACQUIRE_LOCK(&lk);
2970         error = inodedep_lookup(freefile->fx_fs, freefile->fx_oldinum, 0, &idp);
2971         FREE_LOCK(&lk);
2972         if (error)
2973                 panic("handle_workitem_freefile: inodedep survived");
2974 #endif
2975         tip.i_devvp = freefile->fx_devvp;
2976         tip.i_dev = freefile->fx_devvp->v_rdev;
2977         tip.i_fs = freefile->fx_fs;
2978         vp.v_data = &tip;
2979         if ((error = ffs_freefile(&vp, freefile->fx_oldinum, freefile->fx_mode)) != 0)
2980                 softdep_error("handle_workitem_freefile", error);
2981         WORKITEM_FREE(freefile, D_FREEFILE);
2982 }
2983
2984 /*
2985  * Helper function which unlinks marker element from work list and returns
2986  * the next element on the list.
2987  */
2988 static __inline struct worklist *
2989 markernext(struct worklist *marker)
2990 {
2991         struct worklist *next;
2992
2993         next = LIST_NEXT(marker, wk_list);
2994         LIST_REMOVE(marker, wk_list);
2995         return next;
2996 }
2997
2998 /*
2999  * Disk writes.
3000  *
3001  * The dependency structures constructed above are most actively used when file
3002  * system blocks are written to disk.  No constraints are placed on when a
3003  * block can be written, but unsatisfied update dependencies are made safe by
3004  * modifying (or replacing) the source memory for the duration of the disk
3005  * write.  When the disk write completes, the memory block is again brought
3006  * up-to-date.
3007  *
3008  * In-core inode structure reclamation.
3009  *
3010  * Because there are a finite number of "in-core" inode structures, they are
3011  * reused regularly.  By transferring all inode-related dependencies to the
3012  * in-memory inode block and indexing them separately (via "inodedep"s), we
3013  * can allow "in-core" inode structures to be reused at any time and avoid
3014  * any increase in contention.
3015  *
3016  * Called just before entering the device driver to initiate a new disk I/O.
3017  * The buffer must be locked, thus, no I/O completion operations can occur
3018  * while we are manipulating its associated dependencies.
3019  */
3020 static void
3021 softdep_disk_io_initiation(bp)
3022         struct buf *bp;         /* structure describing disk write to occur */
3023 {
3024         struct worklist *wk;
3025         struct worklist marker;
3026         struct indirdep *indirdep;
3027
3028         /*
3029          * We only care about write operations. There should never
3030          * be dependencies for reads.
3031          */
3032         if (bp->b_flags & B_READ)
3033                 panic("softdep_disk_io_initiation: read");
3034
3035         marker.wk_type = D_LAST + 1;    /* Not a normal workitem */
3036
3037         /*
3038          * Do any necessary pre-I/O processing.
3039          */
3040         for (wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep); wk; wk = markernext(&marker)) {
3041                 LIST_INSERT_AFTER(wk, &marker, wk_list);
3042
3043                 switch (wk->wk_type) {
3044
3045                 case D_PAGEDEP:
3046                         initiate_write_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp);
3047                         continue;
3048
3049                 case D_INODEDEP:
3050                         initiate_write_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp);
3051                         continue;
3052
3053                 case D_INDIRDEP:
3054                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3055                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY)
3056                                 panic("disk_io_initiation: indirdep gone");
3057                         /*
3058                          * If there are no remaining dependencies, this
3059                          * will be writing the real pointers, so the
3060                          * dependency can be freed.
3061                          */
3062                         if (LIST_FIRST(&indirdep->ir_deplisthd) == NULL) {
3063                                 indirdep->ir_savebp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3064                                 brelse(indirdep->ir_savebp);
3065                                 /* inline expand WORKLIST_REMOVE(wk); */
3066                                 wk->wk_state &= ~ONWORKLIST;
3067                                 LIST_REMOVE(wk, wk_list);
3068                                 WORKITEM_FREE(indirdep, D_INDIRDEP);
3069                                 continue;
3070                         }
3071                         /*
3072                          * Replace up-to-date version with safe version.
3073                          */
3074                         MALLOC(indirdep->ir_saveddata, caddr_t, bp->b_bcount,
3075                             M_INDIRDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3076                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3077                         indirdep->ir_state &= ~ATTACHED;
3078                         indirdep->ir_state |= UNDONE;
3079                         bcopy(bp->b_data, indirdep->ir_saveddata, bp->b_bcount);
3080                         bcopy(indirdep->ir_savebp->b_data, bp->b_data,
3081                             bp->b_bcount);
3082                         FREE_LOCK(&lk);
3083                         continue;
3084
3085                 case D_MKDIR:
3086                 case D_BMSAFEMAP:
3087                 case D_ALLOCDIRECT:
3088                 case D_ALLOCINDIR:
3089                         continue;
3090
3091                 default:
3092                         panic("handle_disk_io_initiation: Unexpected type %s",
3093                             TYPENAME(wk->wk_type));
3094                         /* NOTREACHED */
3095                 }
3096         }
3097 }
3098
3099 /*
3100  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3101  * allocation dependencies in a directory. The buffer must be locked,
3102  * thus, no I/O completion operations can occur while we are
3103  * manipulating its associated dependencies.
3104  */
3105 static void
3106 initiate_write_filepage(pagedep, bp)
3107         struct pagedep *pagedep;
3108         struct buf *bp;
3109 {
3110         struct diradd *dap;
3111         struct direct *ep;
3112         int i;
3113
3114         if (pagedep->pd_state & IOSTARTED) {
3115                 /*
3116                  * This can only happen if there is a driver that does not
3117                  * understand chaining. Here biodone will reissue the call
3118                  * to strategy for the incomplete buffers.
3119                  */
3120                 printf("initiate_write_filepage: already started\n");
3121                 return;
3122         }
3123         pagedep->pd_state |= IOSTARTED;
3124         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3125         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3126                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
3127                         ep = (struct direct *)
3128                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3129                         if (ep->d_ino != dap->da_newinum) {
3130                                 FREE_LOCK(&lk);
3131                                 panic("%s: dir inum %d != new %"PRId64,
3132                                     "initiate_write_filepage",
3133                                     ep->d_ino, dap->da_newinum);
3134                         }
3135                         if (dap->da_state & DIRCHG)
3136                                 ep->d_ino = dap->da_previous->dm_oldinum;
3137                         else
3138                                 ep->d_ino = 0;
3139                         dap->da_state &= ~ATTACHED;
3140                         dap->da_state |= UNDONE;
3141                 }
3142         }
3143         FREE_LOCK(&lk);
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Called from within the procedure above to deal with unsatisfied
3148  * allocation dependencies in an inodeblock. The buffer must be
3149  * locked, thus, no I/O completion operations can occur while we
3150  * are manipulating its associated dependencies.
3151  */
3152 static void
3153 initiate_write_inodeblock(inodedep, bp)
3154         struct inodedep *inodedep;
3155         struct buf *bp;                 /* The inode block */
3156 {
3157         struct allocdirect *adp, *lastadp;
3158         struct dinode *dp;
3159         struct dinode *sip;
3160         struct fs *fs;
3161         ufs_lbn_t prevlbn = 0;
3162         int i, deplist;
3163
3164         if (inodedep->id_state & IOSTARTED)
3165                 panic("initiate_write_inodeblock: already started");
3166         inodedep->id_state |= IOSTARTED;
3167         fs = inodedep->id_fs;
3168         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3169             ino_to_fsbo(fs, inodedep->id_ino);
3170         /*
3171          * If the bitmap is not yet written, then the allocated
3172          * inode cannot be written to disk.
3173          */
3174         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
3175                 if (inodedep->id_savedino != NULL)
3176                         panic("initiate_write_inodeblock: already doing I/O");
3177                 MALLOC(sip, struct dinode *,
3178                     sizeof(struct dinode), M_INODEDEP, M_SOFTDEP_FLAGS);
3179                 inodedep->id_savedino = sip;
3180                 *inodedep->id_savedino = *dp;
3181                 bzero((caddr_t)dp, sizeof(struct dinode));
3182                 dp->di_gen = inodedep->id_savedino->di_gen;
3183                 return;
3184         }
3185         /*
3186          * If no dependencies, then there is nothing to roll back.
3187          */
3188         inodedep->id_savedsize = dp->di_size;
3189         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == NULL)
3190                 return;
3191         /*
3192          * Set the dependencies to busy.
3193          */
3194         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3195         for (deplist = 0, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3196              adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3197 #ifdef DIAGNOSTIC
3198                 if (deplist != 0 && prevlbn >= adp->ad_lbn) {
3199                         FREE_LOCK(&lk);
3200                         panic("softdep_write_inodeblock: lbn order");
3201                 }
3202                 prevlbn = adp->ad_lbn;
3203                 if (adp->ad_lbn < NDADDR &&
3204                     dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_newblkno) {
3205                         FREE_LOCK(&lk);
3206                         panic("%s: direct pointer #%ld mismatch %d != %d",
3207                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn,
3208                             dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_newblkno);
3209                 }
3210                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR &&
3211                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != adp->ad_newblkno) {
3212                         FREE_LOCK(&lk);
3213                         panic("%s: indirect pointer #%ld mismatch %d != %d",
3214                             "softdep_write_inodeblock", adp->ad_lbn - NDADDR,
3215                             dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR], adp->ad_newblkno);
3216                 }
3217                 deplist |= 1 << adp->ad_lbn;
3218                 if ((adp->ad_state & ATTACHED) == 0) {
3219                         FREE_LOCK(&lk);
3220                         panic("softdep_write_inodeblock: Unknown state 0x%x",
3221                             adp->ad_state);
3222                 }
3223 #endif /* DIAGNOSTIC */
3224                 adp->ad_state &= ~ATTACHED;
3225                 adp->ad_state |= UNDONE;
3226         }
3227         /*
3228          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3229          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3230          * might have fragments that were not the last block in the file
3231          * which would corrupt the filesystem.
3232          */
3233         for (lastadp = NULL, adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp;
3234              lastadp = adp, adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next)) {
3235                 if (adp->ad_lbn >= NDADDR)
3236                         break;
3237                 dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_oldblkno;
3238                 /* keep going until hitting a rollback to a frag */
3239                 if (adp->ad_oldsize == 0 || adp->ad_oldsize == fs->fs_bsize)
3240                         continue;
3241                 dp->di_size = fs->fs_bsize * adp->ad_lbn + adp->ad_oldsize;
3242                 for (i = adp->ad_lbn + 1; i < NDADDR; i++) {
3243 #ifdef DIAGNOSTIC
3244                         if (dp->di_db[i] != 0 && (deplist & (1 << i)) == 0) {
3245                                 FREE_LOCK(&lk);
3246                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep1");
3247                         }
3248 #endif /* DIAGNOSTIC */
3249                         dp->di_db[i] = 0;
3250                 }
3251                 for (i = 0; i < NIADDR; i++) {
3252 #ifdef DIAGNOSTIC
3253                         if (dp->di_ib[i] != 0 &&
3254                             (deplist & ((1 << NDADDR) << i)) == 0) {
3255                                 FREE_LOCK(&lk);
3256                                 panic("softdep_write_inodeblock: lost dep2");
3257                         }
3258 #endif /* DIAGNOSTIC */
3259                         dp->di_ib[i] = 0;
3260                 }
3261                 FREE_LOCK(&lk);
3262                 return;
3263         }
3264         /*
3265          * If we have zero'ed out the last allocated block of the file,
3266          * roll back the size to the last currently allocated block.
3267          * We know that this last allocated block is a full-sized as
3268          * we already checked for fragments in the loop above.
3269          */
3270         if (lastadp != NULL &&
3271             dp->di_size <= (lastadp->ad_lbn + 1) * fs->fs_bsize) {
3272                 for (i = lastadp->ad_lbn; i >= 0; i--)
3273                         if (dp->di_db[i] != 0)
3274                                 break;
3275                 dp->di_size = (i + 1) * fs->fs_bsize;
3276         }
3277         /*
3278          * The only dependencies are for indirect blocks.
3279          *
3280          * The file size for indirect block additions is not guaranteed.
3281          * Such a guarantee would be non-trivial to achieve. The conventional
3282          * synchronous write implementation also does not make this guarantee.
3283          * Fsck should catch and fix discrepancies. Arguably, the file size
3284          * can be over-estimated without destroying integrity when the file
3285          * moves into the indirect blocks (i.e., is large). If we want to
3286          * postpone fsck, we are stuck with this argument.
3287          */
3288         for (; adp; adp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next))
3289                 dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = 0;
3290         FREE_LOCK(&lk);
3291 }
3292
3293 /*
3294  * This routine is called during the completion interrupt
3295  * service routine for a disk write (from the procedure called
3296  * by the device driver to inform the filesystem caches of
3297  * a request completion).  It should be called early in this
3298  * procedure, before the block is made available to other
3299  * processes or other routines are called.
3300  */
3301 static void
3302 softdep_disk_write_complete(bp)
3303         struct buf *bp;         /* describes the completed disk write */
3304 {
3305         struct worklist *wk;
3306         struct workhead reattach;
3307         struct newblk *newblk;
3308         struct allocindir *aip;
3309         struct allocdirect *adp;
3310         struct indirdep *indirdep;
3311         struct inodedep *inodedep;
3312         struct bmsafemap *bmsafemap;
3313
3314 #ifdef DEBUG
3315         if (lk.lkt_held != NOHOLDER)
3316                 panic("softdep_disk_write_complete: lock is held");
3317         lk.lkt_held = SPECIAL_FLAG;
3318 #endif
3319         LIST_INIT(&reattach);
3320         while ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
3321                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3322                 switch (wk->wk_type) {
3323
3324                 case D_PAGEDEP:
3325                         if (handle_written_filepage(WK_PAGEDEP(wk), bp))
3326                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3327                         continue;
3328
3329                 case D_INODEDEP:
3330                         if (handle_written_inodeblock(WK_INODEDEP(wk), bp))
3331                                 WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3332                         continue;
3333
3334                 case D_BMSAFEMAP:
3335                         bmsafemap = WK_BMSAFEMAP(wk);
3336                         while ((newblk = LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_newblkhd))) {
3337                                 newblk->nb_state |= DEPCOMPLETE;
3338                                 newblk->nb_bmsafemap = NULL;
3339                                 LIST_REMOVE(newblk, nb_deps);
3340                         }
3341                         while ((adp =
3342                            LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocdirecthd))) {
3343                                 adp->ad_state |= DEPCOMPLETE;
3344                                 adp->ad_buf = NULL;
3345                                 LIST_REMOVE(adp, ad_deps);
3346                                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3347                         }
3348                         while ((aip =
3349                             LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_allocindirhd))) {
3350                                 aip->ai_state |= DEPCOMPLETE;
3351                                 aip->ai_buf = NULL;
3352                                 LIST_REMOVE(aip, ai_deps);
3353                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3354                         }
3355                         while ((inodedep =
3356                              LIST_FIRST(&bmsafemap->sm_inodedephd)) != NULL) {
3357                                 inodedep->id_state |= DEPCOMPLETE;
3358                                 LIST_REMOVE(inodedep, id_deps);
3359                                 inodedep->id_buf = NULL;
3360                         }
3361                         WORKITEM_FREE(bmsafemap, D_BMSAFEMAP);
3362                         continue;
3363
3364                 case D_MKDIR:
3365                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_BODY);
3366                         continue;
3367
3368                 case D_ALLOCDIRECT:
3369                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
3370                         adp->ad_state |= COMPLETE;
3371                         handle_allocdirect_partdone(adp);
3372                         continue;
3373
3374                 case D_ALLOCINDIR:
3375                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
3376                         aip->ai_state |= COMPLETE;
3377                         handle_allocindir_partdone(aip);
3378                         continue;
3379
3380                 case D_INDIRDEP:
3381                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
3382                         if (indirdep->ir_state & GOINGAWAY) {
3383                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3384                                 panic("disk_write_complete: indirdep gone");
3385                         }
3386                         bcopy(indirdep->ir_saveddata, bp->b_data, bp->b_bcount);
3387                         FREE(indirdep->ir_saveddata, M_INDIRDEP);
3388                         indirdep->ir_saveddata = 0;
3389                         indirdep->ir_state &= ~UNDONE;
3390                         indirdep->ir_state |= ATTACHED;
3391                         while ((aip = LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) != 0) {
3392                                 handle_allocindir_partdone(aip);
3393                                 if (aip == LIST_FIRST(&indirdep->ir_donehd)) {
3394                                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3395                                         panic("disk_write_complete: not gone");
3396                                 }
3397                         }
3398                         WORKLIST_INSERT(&reattach, wk);
3399                         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3400                                 stat_indir_blk_ptrs++;
3401                         bdirty(bp);
3402                         continue;
3403
3404                 default:
3405                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3406                         panic("handle_disk_write_complete: Unknown type %s",
3407                             TYPENAME(wk->wk_type));
3408                         /* NOTREACHED */
3409                 }
3410         }
3411         /*
3412          * Reattach any requests that must be redone.
3413          */
3414         while ((wk = LIST_FIRST(&reattach)) != NULL) {
3415                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3416                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, wk);
3417         }
3418 #ifdef DEBUG
3419         if (lk.lkt_held != SPECIAL_FLAG)
3420                 panic("softdep_disk_write_complete: lock lost");
3421         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3422 #endif
3423 }
3424
3425 /*
3426  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3427  * this routine is always called from interrupt level with further
3428  * splbio interrupts blocked.
3429  */
3430 static void
3431 handle_allocdirect_partdone(adp)
3432         struct allocdirect *adp;        /* the completed allocdirect */
3433 {
3434         struct allocdirect *listadp;
3435         struct inodedep *inodedep;
3436         long bsize;
3437
3438         if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3439                 return;
3440         if (adp->ad_buf != NULL) {
3441                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3442                 panic("handle_allocdirect_partdone: dangling dep");
3443         }
3444         /*
3445          * The on-disk inode cannot claim to be any larger than the last
3446          * fragment that has been written. Otherwise, the on-disk inode
3447          * might have fragments that were not the last block in the file
3448          * which would corrupt the filesystem. Thus, we cannot free any
3449          * allocdirects after one whose ad_oldblkno claims a fragment as
3450          * these blocks must be rolled back to zero before writing the inode.
3451          * We check the currently active set of allocdirects in id_inoupdt.
3452          */
3453         inodedep = adp->ad_inodedep;
3454         bsize = inodedep->id_fs->fs_bsize;
3455         TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
3456                 /* found our block */
3457                 if (listadp == adp)
3458                         break;
3459                 /* continue if ad_oldlbn is not a fragment */
3460                 if (listadp->ad_oldsize == 0 ||
3461                     listadp->ad_oldsize == bsize)
3462                         continue;
3463                 /* hit a fragment */
3464                 return;
3465         }
3466         /*
3467          * If we have reached the end of the current list without
3468          * finding the just finished dependency, then it must be
3469          * on the future dependency list. Future dependencies cannot
3470          * be freed until they are moved to the current list.
3471          */
3472         if (listadp == NULL) {
3473 #ifdef DEBUG
3474                 TAILQ_FOREACH(listadp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next)
3475                         /* found our block */
3476                         if (listadp == adp)
3477                                 break;
3478                 if (listadp == NULL) {
3479                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3480                         panic("handle_allocdirect_partdone: lost dep");
3481                 }
3482 #endif /* DEBUG */
3483                 return;
3484         }
3485         /*
3486          * If we have found the just finished dependency, then free
3487          * it along with anything that follows it that is complete.
3488          */
3489         for (; adp; adp = listadp) {
3490                 listadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3491                 if ((adp->ad_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3492                         return;
3493                 free_allocdirect(&inodedep->id_inoupdt, adp, 1);
3494         }
3495 }
3496
3497 /*
3498  * Called from within softdep_disk_write_complete above. Note that
3499  * this routine is always called from interrupt level with further
3500  * splbio interrupts blocked.
3501  */
3502 static void
3503 handle_allocindir_partdone(aip)
3504         struct allocindir *aip;         /* the completed allocindir */
3505 {
3506         struct indirdep *indirdep;
3507
3508         if ((aip->ai_state & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3509                 return;
3510         if (aip->ai_buf != NULL) {
3511                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3512                 panic("handle_allocindir_partdone: dangling dependency");
3513         }
3514         indirdep = aip->ai_indirdep;
3515         if (indirdep->ir_state & UNDONE) {
3516                 LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3517                 LIST_INSERT_HEAD(&indirdep->ir_donehd, aip, ai_next);
3518                 return;
3519         }
3520         ((ufs_daddr_t *)indirdep->ir_savebp->b_data)[aip->ai_offset] =
3521             aip->ai_newblkno;
3522         LIST_REMOVE(aip, ai_next);
3523         if (aip->ai_freefrag != NULL)
3524                 add_to_worklist(&aip->ai_freefrag->ff_list);
3525         WORKITEM_FREE(aip, D_ALLOCINDIR);
3526 }
3527
3528 /*
3529  * Called from within softdep_disk_write_complete above to restore
3530  * in-memory inode block contents to their most up-to-date state. Note
3531  * that this routine is always called from interrupt level with further
3532  * splbio interrupts blocked.
3533  */
3534 static int
3535 handle_written_inodeblock(inodedep, bp)
3536         struct inodedep *inodedep;
3537         struct buf *bp;         /* buffer containing the inode block */
3538 {
3539         struct worklist *wk, *filefree;
3540         struct allocdirect *adp, *nextadp;
3541         struct dinode *dp;
3542         int hadchanges;
3543
3544         if ((inodedep->id_state & IOSTARTED) == 0) {
3545                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3546                 panic("handle_written_inodeblock: not started");
3547         }
3548         inodedep->id_state &= ~IOSTARTED;
3549         inodedep->id_state |= COMPLETE;
3550         dp = (struct dinode *)bp->b_data +
3551             ino_to_fsbo(inodedep->id_fs, inodedep->id_ino);
3552         /*
3553          * If we had to rollback the inode allocation because of
3554          * bitmaps being incomplete, then simply restore it.
3555          * Keep the block dirty so that it will not be reclaimed until
3556          * all associated dependencies have been cleared and the
3557          * corresponding updates written to disk.
3558          */
3559         if (inodedep->id_savedino != NULL) {
3560                 *dp = *inodedep->id_savedino;
3561                 FREE(inodedep->id_savedino, M_INODEDEP);
3562                 inodedep->id_savedino = NULL;
3563                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3564                         stat_inode_bitmap++;
3565                 bdirty(bp);
3566                 return (1);
3567         }
3568         /*
3569          * Roll forward anything that had to be rolled back before
3570          * the inode could be updated.
3571          */
3572         hadchanges = 0;
3573         for (adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); adp; adp = nextadp) {
3574                 nextadp = TAILQ_NEXT(adp, ad_next);
3575                 if (adp->ad_state & ATTACHED) {
3576                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3577                         panic("handle_written_inodeblock: new entry");
3578                 }
3579                 if (adp->ad_lbn < NDADDR) {
3580                         if (dp->di_db[adp->ad_lbn] != adp->ad_oldblkno) {
3581                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3582                                 panic("%s: %s #%ld mismatch %d != %d",
3583                                     "handle_written_inodeblock",
3584                                     "direct pointer", adp->ad_lbn,
3585                                     dp->di_db[adp->ad_lbn], adp->ad_oldblkno);
3586                         }
3587                         dp->di_db[adp->ad_lbn] = adp->ad_newblkno;
3588                 } else {
3589                         if (dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] != 0) {
3590                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3591                                 panic("%s: %s #%ld allocated as %d",
3592                                     "handle_written_inodeblock",
3593                                     "indirect pointer", adp->ad_lbn - NDADDR,
3594                                     dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR]);
3595                         }
3596                         dp->di_ib[adp->ad_lbn - NDADDR] = adp->ad_newblkno;
3597                 }
3598                 adp->ad_state &= ~UNDONE;
3599                 adp->ad_state |= ATTACHED;
3600                 hadchanges = 1;
3601         }
3602         if (hadchanges && (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3603                 stat_direct_blk_ptrs++;
3604         /*
3605          * Reset the file size to its most up-to-date value.
3606          */
3607         if (inodedep->id_savedsize == -1) {
3608                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3609                 panic("handle_written_inodeblock: bad size");
3610         }
3611         if (dp->di_size != inodedep->id_savedsize) {
3612                 dp->di_size = inodedep->id_savedsize;
3613                 hadchanges = 1;
3614         }
3615         inodedep->id_savedsize = -1;
3616         /*
3617          * If there were any rollbacks in the inode block, then it must be
3618          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3619          * its correct form.
3620          */
3621         if (hadchanges)
3622                 bdirty(bp);
3623         /*
3624          * Process any allocdirects that completed during the update.
3625          */
3626         if ((adp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) != NULL)
3627                 handle_allocdirect_partdone(adp);
3628         /*
3629          * Process deallocations that were held pending until the
3630          * inode had been written to disk. Freeing of the inode
3631          * is delayed until after all blocks have been freed to
3632          * avoid creation of new <vfsid, inum, lbn> triples
3633          * before the old ones have been deleted.
3634          */
3635         filefree = NULL;
3636         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait)) != NULL) {
3637                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3638                 switch (wk->wk_type) {
3639
3640                 case D_FREEFILE:
3641                         /*
3642                          * We defer adding filefree to the worklist until
3643                          * all other additions have been made to ensure
3644                          * that it will be done after all the old blocks
3645                          * have been freed.
3646                          */
3647                         if (filefree != NULL) {
3648                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3649                                 panic("handle_written_inodeblock: filefree");
3650                         }
3651                         filefree = wk;
3652                         continue;
3653
3654                 case D_MKDIR:
3655                         handle_written_mkdir(WK_MKDIR(wk), MKDIR_PARENT);
3656                         continue;
3657
3658                 case D_DIRADD:
3659                         diradd_inode_written(WK_DIRADD(wk), inodedep);
3660                         continue;
3661
3662                 case D_FREEBLKS:
3663                         wk->wk_state |= COMPLETE;
3664                         if ((wk->wk_state  & ALLCOMPLETE) != ALLCOMPLETE)
3665                                 continue;
3666                         /* -- fall through -- */
3667                 case D_FREEFRAG:
3668                 case D_DIRREM:
3669                         add_to_worklist(wk);
3670                         continue;
3671
3672                 default:
3673                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3674                         panic("handle_written_inodeblock: Unknown type %s",
3675                             TYPENAME(wk->wk_type));
3676                         /* NOTREACHED */
3677                 }
3678         }
3679         if (filefree != NULL) {
3680                 if (free_inodedep(inodedep) == 0) {
3681                         lk.lkt_held = NOHOLDER;
3682                         panic("handle_written_inodeblock: live inodedep");
3683                 }
3684                 add_to_worklist(filefree);
3685                 return (0);
3686         }
3687
3688         /*
3689          * If no outstanding dependencies, free it.
3690          */
3691         if (free_inodedep(inodedep) || TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) == 0)
3692                 return (0);
3693         return (hadchanges);
3694 }
3695
3696 /*
3697  * Process a diradd entry after its dependent inode has been written.
3698  * This routine must be called with splbio interrupts blocked.
3699  */
3700 static void
3701 diradd_inode_written(dap, inodedep)
3702         struct diradd *dap;
3703         struct inodedep *inodedep;
3704 {
3705         struct pagedep *pagedep;
3706
3707         dap->da_state |= COMPLETE;
3708         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3709                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3710                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3711                 else
3712                         pagedep = dap->da_pagedep;
3713                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3714                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3715         }
3716         WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_pendinghd, &dap->da_list);
3717 }
3718
3719 /*
3720  * Handle the completion of a mkdir dependency.
3721  */
3722 static void
3723 handle_written_mkdir(mkdir, type)
3724         struct mkdir *mkdir;
3725         int type;
3726 {
3727         struct diradd *dap;
3728         struct pagedep *pagedep;
3729
3730         if (mkdir->md_state != type) {
3731                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3732                 panic("handle_written_mkdir: bad type");
3733         }
3734         dap = mkdir->md_diradd;
3735         dap->da_state &= ~type;
3736         if ((dap->da_state & (MKDIR_PARENT | MKDIR_BODY)) == 0)
3737                 dap->da_state |= DEPCOMPLETE;
3738         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3739                 if (dap->da_state & DIRCHG)
3740                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
3741                 else
3742                         pagedep = dap->da_pagedep;
3743                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3744                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap, da_pdlist);
3745         }
3746         LIST_REMOVE(mkdir, md_mkdirs);
3747         WORKITEM_FREE(mkdir, D_MKDIR);
3748 }
3749
3750 /*
3751  * Called from within softdep_disk_write_complete above.
3752  * A write operation was just completed. Removed inodes can
3753  * now be freed and associated block pointers may be committed.
3754  * Note that this routine is always called from interrupt level
3755  * with further splbio interrupts blocked.
3756  */
3757 static int
3758 handle_written_filepage(pagedep, bp)
3759         struct pagedep *pagedep;
3760         struct buf *bp;         /* buffer containing the written page */
3761 {
3762         struct dirrem *dirrem;
3763         struct diradd *dap, *nextdap;
3764         struct direct *ep;
3765         int i, chgs;
3766
3767         if ((pagedep->pd_state & IOSTARTED) == 0) {
3768                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3769                 panic("handle_written_filepage: not started");
3770         }
3771         pagedep->pd_state &= ~IOSTARTED;
3772         /*
3773          * Process any directory removals that have been committed.
3774          */
3775         while ((dirrem = LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd)) != NULL) {
3776                 LIST_REMOVE(dirrem, dm_next);
3777                 dirrem->dm_dirinum = pagedep->pd_ino;
3778                 add_to_worklist(&dirrem->dm_list);
3779         }
3780         /*
3781          * Free any directory additions that have been committed.
3782          */
3783         while ((dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd)) != NULL)
3784                 free_diradd(dap);
3785         /*
3786          * Uncommitted directory entries must be restored.
3787          */
3788         for (chgs = 0, i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
3789                 for (dap = LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]); dap;
3790                      dap = nextdap) {
3791                         nextdap = LIST_NEXT(dap, da_pdlist);
3792                         if (dap->da_state & ATTACHED) {
3793                                 lk.lkt_held = NOHOLDER;
3794                                 panic("handle_written_filepage: attached");
3795                         }
3796                         ep = (struct direct *)
3797                             ((char *)bp->b_data + dap->da_offset);
3798                         ep->d_ino = dap->da_newinum;
3799                         dap->da_state &= ~UNDONE;
3800                         dap->da_state |= ATTACHED;
3801                         chgs = 1;
3802                         /*
3803                          * If the inode referenced by the directory has
3804                          * been written out, then the dependency can be
3805                          * moved to the pending list.
3806                          */
3807                         if ((dap->da_state & ALLCOMPLETE) == ALLCOMPLETE) {
3808                                 LIST_REMOVE(dap, da_pdlist);
3809                                 LIST_INSERT_HEAD(&pagedep->pd_pendinghd, dap,
3810                                     da_pdlist);
3811                         }
3812                 }
3813         }
3814         /*
3815          * If there were any rollbacks in the directory, then it must be
3816          * marked dirty so that its will eventually get written back in
3817          * its correct form.
3818          */
3819         if (chgs) {
3820                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
3821                         stat_dir_entry++;
3822                 bdirty(bp);
3823         }
3824         /*
3825          * If no dependencies remain, the pagedep will be freed.
3826          * Otherwise it will remain to update the page before it
3827          * is written back to disk.
3828          */
3829         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_pendinghd) == 0) {
3830                 for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++)
3831                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) != NULL)
3832                                 break;
3833                 if (i == DAHASHSZ) {
3834                         LIST_REMOVE(pagedep, pd_hash);
3835                         WORKITEM_FREE(pagedep, D_PAGEDEP);
3836                         return (0);
3837                 }
3838         }
3839         return (1);
3840 }
3841
3842 /*
3843  * Writing back in-core inode structures.
3844  *
3845  * The filesystem only accesses an inode's contents when it occupies an
3846  * "in-core" inode structure.  These "in-core" structures are separate from
3847  * the page frames used to cache inode blocks.  Only the latter are
3848  * transferred to/from the disk.  So, when the updated contents of the
3849  * "in-core" inode structure are copied to the corresponding in-memory inode
3850  * block, the dependencies are also transferred.  The following procedure is
3851  * called when copying a dirty "in-core" inode to a cached inode block.
3852  */
3853
3854 /*
3855  * Called when an inode is loaded from disk. If the effective link count
3856  * differed from the actual link count when it was last flushed, then we
3857  * need to ensure that the correct effective link count is put back.
3858  */
3859 void
3860 softdep_load_inodeblock(ip)
3861         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3862 {
3863         struct inodedep *inodedep;
3864
3865         /*
3866          * Check for alternate nlink count.
3867          */
3868         ip->i_effnlink = ip->i_nlink;
3869         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3870         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3871                 FREE_LOCK(&lk);
3872                 return;
3873         }
3874         ip->i_effnlink -= inodedep->id_nlinkdelta;
3875         FREE_LOCK(&lk);
3876 }
3877
3878 /*
3879  * This routine is called just before the "in-core" inode
3880  * information is to be copied to the in-memory inode block.
3881  * Recall that an inode block contains several inodes. If
3882  * the force flag is set, then the dependencies will be
3883  * cleared so that the update can always be made. Note that
3884  * the buffer is locked when this routine is called, so we
3885  * will never be in the middle of writing the inode block
3886  * to disk.
3887  */
3888 void
3889 softdep_update_inodeblock(ip, bp, waitfor)
3890         struct inode *ip;       /* the "in_core" copy of the inode */
3891         struct buf *bp;         /* the buffer containing the inode block */
3892         int waitfor;            /* nonzero => update must be allowed */
3893 {
3894         struct inodedep *inodedep;
3895         struct worklist *wk;
3896         int error, gotit;
3897
3898         /*
3899          * If the effective link count is not equal to the actual link
3900          * count, then we must track the difference in an inodedep while
3901          * the inode is (potentially) tossed out of the cache. Otherwise,
3902          * if there is no existing inodedep, then there are no dependencies
3903          * to track.
3904          */
3905         ACQUIRE_LOCK(&lk);
3906         if (inodedep_lookup(ip->i_fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
3907                 FREE_LOCK(&lk);
3908                 if (ip->i_effnlink != ip->i_nlink)
3909                         panic("softdep_update_inodeblock: bad link count");
3910                 return;
3911         }
3912         if (inodedep->id_nlinkdelta != ip->i_nlink - ip->i_effnlink) {
3913                 FREE_LOCK(&lk);
3914                 panic("softdep_update_inodeblock: bad delta");
3915         }
3916         /*
3917          * Changes have been initiated. Anything depending on these
3918          * changes cannot occur until this inode has been written.
3919          */
3920         inodedep->id_state &= ~COMPLETE;
3921         if ((inodedep->id_state & ONWORKLIST) == 0)
3922                 WORKLIST_INSERT(&bp->b_dep, &inodedep->id_list);
3923         /*
3924          * Any new dependencies associated with the incore inode must
3925          * now be moved to the list associated with the buffer holding
3926          * the in-memory copy of the inode. Once merged process any
3927          * allocdirects that are completed by the merger.
3928          */
3929         merge_inode_lists(inodedep);
3930         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL)
3931                 handle_allocdirect_partdone(TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt));
3932         /*
3933          * Now that the inode has been pushed into the buffer, the
3934          * operations dependent on the inode being written to disk
3935          * can be moved to the id_bufwait so that they will be
3936          * processed when the buffer I/O completes.
3937          */
3938         while ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait)) != NULL) {
3939                 WORKLIST_REMOVE(wk);
3940                 WORKLIST_INSERT(&inodedep->id_bufwait, wk);
3941         }
3942         /*
3943          * Newly allocated inodes cannot be written until the bitmap
3944          * that allocates them have been written (indicated by
3945          * DEPCOMPLETE being set in id_state). If we are doing a
3946          * forced sync (e.g., an fsync on a file), we force the bitmap
3947          * to be written so that the update can be done.
3948          */
3949         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) != 0 || waitfor == 0) {
3950                 FREE_LOCK(&lk);
3951                 return;
3952         }
3953         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
3954         FREE_LOCK(&lk);
3955         if (gotit &&
3956             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp, inodedep->id_buf)) != 0)
3957                 softdep_error("softdep_update_inodeblock: bwrite", error);
3958         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0)
3959                 panic("softdep_update_inodeblock: update failed");
3960 }
3961
3962 /*
3963  * Merge the new inode dependency list (id_newinoupdt) into the old
3964  * inode dependency list (id_inoupdt). This routine must be called
3965  * with splbio interrupts blocked.
3966  */
3967 static void
3968 merge_inode_lists(inodedep)
3969         struct inodedep *inodedep;
3970 {
3971         struct allocdirect *listadp, *newadp;
3972
3973         newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3974         for (listadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt); listadp && newadp;) {
3975                 if (listadp->ad_lbn < newadp->ad_lbn) {
3976                         listadp = TAILQ_NEXT(listadp, ad_next);
3977                         continue;
3978                 }
3979                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3980                 TAILQ_INSERT_BEFORE(listadp, newadp, ad_next);
3981                 if (listadp->ad_lbn == newadp->ad_lbn) {
3982                         allocdirect_merge(&inodedep->id_inoupdt, newadp,
3983                             listadp);
3984                         listadp = newadp;
3985                 }
3986                 newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt);
3987         }
3988         while ((newadp = TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt)) != NULL) {
3989                 TAILQ_REMOVE(&inodedep->id_newinoupdt, newadp, ad_next);
3990                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inodedep->id_inoupdt, newadp, ad_next);
3991         }
3992 }
3993
3994 /*
3995  * If we are doing an fsync, then we must ensure that any directory
3996  * entries for the inode have been written after the inode gets to disk.
3997  */
3998 static int
3999 softdep_fsync(vp)
4000         struct vnode *vp;       /* the "in_core" copy of the inode */
4001 {
4002         struct inodedep *inodedep;
4003         struct pagedep *pagedep;
4004         struct worklist *wk;
4005         struct diradd *dap;
4006         struct mount *mnt;
4007         struct vnode *pvp;
4008         struct inode *ip;
4009         struct buf *bp;
4010         struct fs *fs;
4011         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4012         int error, flushparent;
4013         ino_t parentino;
4014         ufs_lbn_t lbn;
4015
4016         ip = VTOI(vp);
4017         fs = ip->i_fs;
4018         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4019         if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0) {
4020                 FREE_LOCK(&lk);
4021                 return (0);
4022         }
4023         if (LIST_FIRST(&inodedep->id_inowait) != NULL ||
4024             LIST_FIRST(&inodedep->id_bufwait) != NULL ||
4025             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt) != NULL ||
4026             TAILQ_FIRST(&inodedep->id_newinoupdt) != NULL) {
4027                 FREE_LOCK(&lk);
4028                 panic("softdep_fsync: pending ops");
4029         }
4030         for (error = 0, flushparent = 0; ; ) {
4031                 if ((wk = LIST_FIRST(&inodedep->id_pendinghd)) == NULL)
4032                         break;
4033                 if (wk->wk_type != D_DIRADD) {
4034                         FREE_LOCK(&lk);
4035                         panic("softdep_fsync: Unexpected type %s",
4036                             TYPENAME(wk->wk_type));
4037                 }
4038                 dap = WK_DIRADD(wk);
4039                 /*
4040                  * Flush our parent if this directory entry
4041                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4042                  */
4043                 if (dap->da_state & DIRCHG)
4044                         pagedep = dap->da_previous->dm_pagedep;
4045                 else
4046                         pagedep = dap->da_pagedep;
4047                 mnt = pagedep->pd_mnt;
4048                 parentino = pagedep->pd_ino;
4049                 lbn = pagedep->pd_lbn;
4050                 if ((dap->da_state & (MKDIR_BODY | COMPLETE)) != COMPLETE) {
4051                         FREE_LOCK(&lk);
4052                         panic("softdep_fsync: dirty");
4053                 }
4054                 flushparent = dap->da_state & MKDIR_PARENT;
4055                 /*
4056                  * If we are being fsync'ed as part of vgone'ing this vnode,
4057                  * then we will not be able to release and recover the
4058                  * vnode below, so we just have to give up on writing its
4059                  * directory entry out. It will eventually be written, just
4060                  * not now, but then the user was not asking to have it
4061                  * written, so we are not breaking any promises.
4062                  */
4063                 if (vp->v_flag & VRECLAIMED)
4064                         break;
4065                 /*
4066                  * We prevent deadlock by always fetching inodes from the
4067                  * root, moving down the directory tree. Thus, when fetching
4068                  * our parent directory, we must unlock ourselves before
4069                  * requesting the lock on our parent. See the comment in
4070                  * ufs_lookup for details on possible races.
4071                  */
4072                 FREE_LOCK(&lk);
4073                 VOP_UNLOCK(vp, 0, td);
4074                 error = VFS_VGET(mnt, parentino, &pvp);
4075                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY, td);
4076                 if (error != 0)
4077                         return (error);
4078                 if (flushparent) {
4079                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0) {
4080                                 vput(pvp);
4081                                 return (error);
4082                         }
4083                 }
4084                 /*
4085                  * Flush directory page containing the inode's name.
4086                  */
4087                 error = bread(pvp, lbn, blksize(fs, VTOI(pvp), lbn), &bp);
4088                 if (error == 0)
4089                         error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp);
4090                 vput(pvp);
4091                 if (error != 0)
4092                         return (error);
4093                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4094                 if (inodedep_lookup(fs, ip->i_number, 0, &inodedep) == 0)
4095                         break;
4096         }
4097         FREE_LOCK(&lk);
4098         return (0);
4099 }
4100
4101 /*
4102  * Flush all the dirty bitmaps associated with the block device
4103  * before flushing the rest of the dirty blocks so as to reduce
4104  * the number of dependencies that will have to be rolled back.
4105  */
4106 static int softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data);
4107
4108 void
4109 softdep_fsync_mountdev(vp)
4110         struct vnode *vp;
4111 {
4112         if (!vn_isdisk(vp, NULL))
4113                 panic("softdep_fsync_mountdev: vnode not a disk");
4114         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4115         crit_enter();
4116         RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4117                 softdep_fsync_mountdev_bp, vp);
4118         crit_exit();
4119         drain_output(vp, 1);
4120         FREE_LOCK(&lk);
4121 }
4122
4123 static int
4124 softdep_fsync_mountdev_bp(struct buf *bp, void *data)
4125 {
4126         struct worklist *wk;
4127         struct vnode *vp = data;
4128
4129         /*
4130          * If it is already scheduled, skip to the next buffer.
4131          */
4132         if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT))
4133                 return(0);
4134         if (bp->b_vp != vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4135                 BUF_UNLOCK(bp);
4136                 printf("softdep_fsync_mountdev_bp: warning, buffer %p ripped out from under vnode %p\n", bp, vp);
4137                 return(0);
4138         }
4139         /*
4140          * We are only interested in bitmaps with outstanding
4141          * dependencies.
4142          */
4143         if ((wk = LIST_FIRST(&bp->b_dep)) == NULL ||
4144             wk->wk_type != D_BMSAFEMAP ||
4145             (bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG)) {
4146                 BUF_UNLOCK(bp);
4147                 return(0);
4148         }
4149         bremfree(bp);
4150         FREE_LOCK(&lk);
4151         (void) bawrite(bp);
4152         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4153         return(0);
4154 }
4155
4156 /*
4157  * This routine is called when we are trying to synchronously flush a
4158  * file. This routine must eliminate any filesystem metadata dependencies
4159  * so that the syncing routine can succeed by pushing the dirty blocks
4160  * associated with the file. If any I/O errors occur, they are returned.
4161  */
4162 struct softdep_sync_metadata_info {
4163         struct vnode *vp;
4164         int waitfor;
4165 };
4166
4167 static int softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data);
4168
4169 int
4170 softdep_sync_metadata(struct vnode *vp, struct thread *td)
4171 {
4172         struct softdep_sync_metadata_info info;
4173         int error, waitfor;
4174
4175         /*
4176          * Check whether this vnode is involved in a filesystem
4177          * that is doing soft dependency processing.
4178          */
4179         if (!vn_isdisk(vp, NULL)) {
4180                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
4181                         return (0);
4182         } else
4183                 if (vp->v_rdev->si_mountpoint == NULL ||
4184                     (vp->v_rdev->si_mountpoint->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) == 0)
4185                         return (0);
4186         /*
4187          * Ensure that any direct block dependencies have been cleared.
4188          */
4189         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4190         if ((error = flush_inodedep_deps(VTOI(vp)->i_fs, VTOI(vp)->i_number))) {
4191                 FREE_LOCK(&lk);
4192                 return (error);
4193         }
4194         /*
4195          * For most files, the only metadata dependencies are the
4196          * cylinder group maps that allocate their inode or blocks.
4197          * The block allocation dependencies can be found by traversing
4198          * the dependency lists for any buffers that remain on their
4199          * dirty buffer list. The inode allocation dependency will
4200          * be resolved when the inode is updated with MNT_WAIT.
4201          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4202          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4203          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4204          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4205          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4206          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4207          * usual case we will be blocking against a write that we
4208          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4209          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4210          */
4211         waitfor = MNT_NOWAIT;
4212 top:
4213         /*
4214          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4215          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4216          */
4217         drain_output(vp, 1);
4218         info.vp = vp;
4219         info.waitfor = waitfor;
4220         crit_enter();
4221         error = RB_SCAN(buf_rb_tree, &vp->v_rbdirty_tree, NULL,
4222                         softdep_sync_metadata_bp, &info);
4223         crit_exit();
4224         if (error < 0) {
4225                 FREE_LOCK(&lk);
4226                 return(-error); /* error code */
4227         }
4228
4229         /*
4230          * The brief unlock is to allow any pent up dependency
4231          * processing to be done.  Then proceed with the second pass.
4232          */
4233         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4234                 waitfor = MNT_WAIT;
4235                 FREE_LOCK(&lk);
4236                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4237                 goto top;
4238         }
4239
4240         /*
4241          * If we have managed to get rid of all the dirty buffers,
4242          * then we are done. For certain directories and block
4243          * devices, we may need to do further work.
4244          *
4245          * We must wait for any I/O in progress to finish so that
4246          * all potential buffers on the dirty list will be visible.
4247          */
4248         drain_output(vp, 1);
4249         if (RB_EMPTY(&vp->v_rbdirty_tree)) {
4250                 FREE_LOCK(&lk);
4251                 return (0);
4252         }
4253
4254         FREE_LOCK(&lk);
4255         /*
4256          * If we are trying to sync a block device, some of its buffers may
4257          * contain metadata that cannot be written until the contents of some
4258          * partially written files have been written to disk. The only easy
4259          * way to accomplish this is to sync the entire filesystem (luckily
4260          * this happens rarely).
4261          */
4262         if (vn_isdisk(vp, NULL) &&
4263             vp->v_rdev &&
4264             vp->v_rdev->si_mountpoint && !VOP_ISLOCKED(vp, NULL) &&
4265             (error = VFS_SYNC(vp->v_rdev->si_mountpoint, MNT_WAIT, td)) != 0)
4266                 return (error);
4267         return (0);
4268 }
4269
4270 static int
4271 softdep_sync_metadata_bp(struct buf *bp, void *data)
4272 {
4273         struct softdep_sync_metadata_info *info = data;
4274         struct pagedep *pagedep;
4275         struct allocdirect *adp;
4276         struct allocindir *aip;
4277         struct worklist *wk;
4278         struct buf *nbp;
4279         int error;
4280         int i;
4281
4282         if (getdirtybuf(&bp, MNT_WAIT) == 0) {
4283                 printf("softdep_sync_metadata_bp(1): caught buf %p going away\n", bp);
4284                 return (1);
4285         }
4286         if (bp->b_vp != info->vp || (bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
4287                 printf("softdep_sync_metadata_bp(2): caught buf %p going away vp %p\n", bp, info->vp);
4288                 BUF_UNLOCK(bp);
4289                 return(1);
4290         }
4291
4292         /*
4293          * As we hold the buffer locked, none of its dependencies
4294          * will disappear.
4295          */
4296         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4297                 switch (wk->wk_type) {
4298
4299                 case D_ALLOCDIRECT:
4300                         adp = WK_ALLOCDIRECT(wk);
4301                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4302                                 break;
4303                         nbp = adp->ad_buf;
4304                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4305                                 break;
4306                         FREE_LOCK(&lk);
4307                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4308                                 bawrite(nbp);
4309                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4310                                 bawrite(bp);
4311                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4312                                 return (-error);
4313                         }
4314                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4315                         break;
4316
4317                 case D_ALLOCINDIR:
4318                         aip = WK_ALLOCINDIR(wk);
4319                         if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4320                                 break;
4321                         nbp = aip->ai_buf;
4322                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4323                                 break;
4324                         FREE_LOCK(&lk);
4325                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4326                                 bawrite(nbp);
4327                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4328                                 bawrite(bp);
4329                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4330                                 return (-error);
4331                         }
4332                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4333                         break;
4334
4335                 case D_INDIRDEP:
4336                 restart:
4337
4338                         LIST_FOREACH(aip, &WK_INDIRDEP(wk)->ir_deplisthd, ai_next) {
4339                                 if (aip->ai_state & DEPCOMPLETE)
4340                                         continue;
4341                                 nbp = aip->ai_buf;
4342                                 if (getdirtybuf(&nbp, MNT_WAIT) == 0)
4343                                         goto restart;
4344                                 FREE_LOCK(&lk);
4345                                 if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4346                                         bawrite(bp);
4347                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4348                                         return (-error);
4349                                 }
4350                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4351                                 goto restart;
4352                         }
4353                         break;
4354
4355                 case D_INODEDEP:
4356                         if ((error = flush_inodedep_deps(WK_INODEDEP(wk)->id_fs,
4357                             WK_INODEDEP(wk)->id_ino)) != 0) {
4358                                 FREE_LOCK(&lk);
4359                                 bawrite(bp);
4360                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4361                                 return (-error);
4362                         }
4363                         break;
4364
4365                 case D_PAGEDEP:
4366                         /*
4367                          * We are trying to sync a directory that may
4368                          * have dependencies on both its own metadata
4369                          * and/or dependencies on the inodes of any
4370                          * recently allocated files. We walk its diradd
4371                          * lists pushing out the associated inode.
4372                          */
4373                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4374                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4375                                 if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_diraddhd[i]) == 0)
4376                                         continue;
4377                                 if ((error =
4378                                     flush_pagedep_deps(info->vp,
4379                                                 pagedep->pd_mnt,
4380                                                 &pagedep->pd_diraddhd[i]))) {
4381                                         FREE_LOCK(&lk);
4382                                         bawrite(bp);
4383                                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4384                                         return (-error);
4385                                 }
4386                         }
4387                         break;
4388
4389                 case D_MKDIR:
4390                         /*
4391                          * This case should never happen if the vnode has
4392                          * been properly sync'ed. However, if this function
4393                          * is used at a place where the vnode has not yet
4394                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4395                          * rather than panic, just flush it.
4396                          */
4397                         nbp = WK_MKDIR(wk)->md_buf;
4398                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4399                                 break;
4400                         FREE_LOCK(&lk);
4401                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4402                                 bawrite(nbp);
4403                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4404                                 bawrite(bp);
4405                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4406                                 return (-error);
4407                         }
4408                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4409                         break;
4410
4411                 case D_BMSAFEMAP:
4412                         /*
4413                          * This case should never happen if the vnode has
4414                          * been properly sync'ed. However, if this function
4415                          * is used at a place where the vnode has not yet
4416                          * been sync'ed, this dependency can show up. So,
4417                          * rather than panic, just flush it.
4418                          *
4419                          * nbp can wind up == bp if a device node for the
4420                          * same filesystem is being fsynced at the same time,
4421                          * leading to a panic if we don't catch the case.
4422                          */
4423                         nbp = WK_BMSAFEMAP(wk)->sm_buf;
4424                         if (nbp == bp)
4425                                 break;
4426                         if (getdirtybuf(&nbp, info->waitfor) == 0)
4427                                 break;
4428                         FREE_LOCK(&lk);
4429                         if (info->waitfor == MNT_NOWAIT) {
4430                                 bawrite(nbp);
4431                         } else if ((error = VOP_BWRITE(nbp->b_vp, nbp)) != 0) {
4432                                 bawrite(bp);
4433                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4434                                 return (-error);
4435                         }
4436                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4437                         break;
4438
4439                 default:
4440                         FREE_LOCK(&lk);
4441                         panic("softdep_sync_metadata: Unknown type %s",
4442                             TYPENAME(wk->wk_type));
4443                         /* NOTREACHED */
4444                 }
4445         }
4446         FREE_LOCK(&lk);
4447         bawrite(bp);
4448         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4449         return(0);
4450 }
4451
4452 /*
4453  * Flush the dependencies associated with an inodedep.
4454  * Called with splbio blocked.
4455  */
4456 static int
4457 flush_inodedep_deps(fs, ino)
4458         struct fs *fs;
4459         ino_t ino;
4460 {
4461         struct inodedep *inodedep;
4462         struct allocdirect *adp;
4463         int error, waitfor;
4464         struct buf *bp;
4465
4466         /*
4467          * This work is done in two passes. The first pass grabs most
4468          * of the buffers and begins asynchronously writing them. The
4469          * only way to wait for these asynchronous writes is to sleep
4470          * on the filesystem vnode which may stay busy for a long time
4471          * if the filesystem is active. So, instead, we make a second
4472          * pass over the dependencies blocking on each write. In the
4473          * usual case we will be blocking against a write that we
4474          * initiated, so when it is done the dependency will have been
4475          * resolved. Thus the second pass is expected to end quickly.
4476          * We give a brief window at the top of the loop to allow
4477          * any pending I/O to complete.
4478          */
4479         for (waitfor = MNT_NOWAIT; ; ) {
4480                 FREE_LOCK(&lk);
4481                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4482                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4483                         return (0);
4484                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_inoupdt, ad_next) {
4485                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4486                                 continue;
4487                         bp = adp->ad_buf;
4488                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4489                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4490                                         continue;
4491                                 break;
4492                         }
4493                         FREE_LOCK(&lk);
4494                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4495                                 bawrite(bp);
4496                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4497                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4498                                 return (error);
4499                         }
4500                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4501                         break;
4502                 }
4503                 if (adp != NULL)
4504                         continue;
4505                 TAILQ_FOREACH(adp, &inodedep->id_newinoupdt, ad_next) {
4506                         if (adp->ad_state & DEPCOMPLETE)
4507                                 continue;
4508                         bp = adp->ad_buf;
4509                         if (getdirtybuf(&bp, waitfor) == 0) {
4510                                 if (waitfor == MNT_NOWAIT)
4511                                         continue;
4512                                 break;
4513                         }
4514                         FREE_LOCK(&lk);
4515                         if (waitfor == MNT_NOWAIT) {
4516                                 bawrite(bp);
4517                         } else if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0) {
4518                                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4519                                 return (error);
4520                         }
4521                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4522                         break;
4523                 }
4524                 if (adp != NULL)
4525                         continue;
4526                 /*
4527                  * If pass2, we are done, otherwise do pass 2.
4528                  */
4529                 if (waitfor == MNT_WAIT)
4530                         break;
4531                 waitfor = MNT_WAIT;
4532         }
4533         /*
4534          * Try freeing inodedep in case all dependencies have been removed.
4535          */
4536         if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) != 0)
4537                 (void) free_inodedep(inodedep);
4538         return (0);
4539 }
4540
4541 /*
4542  * Eliminate a pagedep dependency by flushing out all its diradd dependencies.
4543  * Called with splbio blocked.
4544  */
4545 static int
4546 flush_pagedep_deps(pvp, mp, diraddhdp)
4547         struct vnode *pvp;
4548         struct mount *mp;
4549         struct diraddhd *diraddhdp;
4550 {
4551         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4552         struct inodedep *inodedep;
4553         struct ufsmount *ump;
4554         struct diradd *dap;
4555         struct vnode *vp;
4556         int gotit, error = 0;
4557         struct buf *bp;
4558         ino_t inum;
4559
4560         ump = VFSTOUFS(mp);
4561         while ((dap = LIST_FIRST(diraddhdp)) != NULL) {
4562                 /*
4563                  * Flush ourselves if this directory entry
4564                  * has a MKDIR_PARENT dependency.
4565                  */
4566                 if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4567                         FREE_LOCK(&lk);
4568                         if ((error = UFS_UPDATE(pvp, 1)) != 0)
4569                                 break;
4570                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4571                         /*
4572                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4573                          */
4574                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4575                                 continue;
4576                         if (dap->da_state & MKDIR_PARENT) {
4577                                 FREE_LOCK(&lk);
4578                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_PARENT");
4579                         }
4580                 }
4581                 /*
4582                  * A newly allocated directory must have its "." and
4583                  * ".." entries written out before its name can be
4584                  * committed in its parent. We do not want or need
4585                  * the full semantics of a synchronous VOP_FSYNC as
4586                  * that may end up here again, once for each directory
4587                  * level in the filesystem. Instead, we push the blocks
4588                  * and wait for them to clear. We have to fsync twice
4589                  * because the first call may choose to defer blocks
4590                  * that still have dependencies, but deferral will
4591                  * happen at most once.
4592                  */
4593                 inum = dap->da_newinum;
4594                 if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4595                         FREE_LOCK(&lk);
4596                         if ((error = VFS_VGET(mp, inum, &vp)) != 0)
4597                                 break;
4598                         if ((error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)) ||
4599                             (error=VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td))) {
4600                                 vput(vp);
4601                                 break;
4602                         }
4603                         drain_output(vp, 0);
4604                         vput(vp);
4605                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4606                         /*
4607                          * If that cleared dependencies, go on to next.
4608                          */
4609                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4610                                 continue;
4611                         if (dap->da_state & MKDIR_BODY) {
4612                                 FREE_LOCK(&lk);
4613                                 panic("flush_pagedep_deps: MKDIR_BODY");
4614                         }
4615                 }
4616                 /*
4617                  * Flush the inode on which the directory entry depends.
4618                  * Having accounted for MKDIR_PARENT and MKDIR_BODY above,
4619                  * the only remaining dependency is that the updated inode
4620                  * count must get pushed to disk. The inode has already
4621                  * been pushed into its inode buffer (via VOP_UPDATE) at
4622                  * the time of the reference count change. So we need only
4623                  * locate that buffer, ensure that there will be no rollback
4624                  * caused by a bitmap dependency, then write the inode buffer.
4625                  */
4626                 if (inodedep_lookup(ump->um_fs, inum, 0, &inodedep) == 0) {
4627                         FREE_LOCK(&lk);
4628                         panic("flush_pagedep_deps: lost inode");
4629                 }
4630                 /*
4631                  * If the inode still has bitmap dependencies,
4632                  * push them to disk.
4633                  */
4634                 if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4635                         gotit = getdirtybuf(&inodedep->id_buf, MNT_WAIT);
4636                         FREE_LOCK(&lk);
4637                         if (gotit &&
4638                             (error = VOP_BWRITE(inodedep->id_buf->b_vp,
4639                              inodedep->id_buf)) != 0)
4640                                 break;
4641                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4642                         if (dap != LIST_FIRST(diraddhdp))
4643                                 continue;
4644                 }
4645                 /*
4646                  * If the inode is still sitting in a buffer waiting
4647                  * to be written, push it to disk.
4648                  */
4649                 FREE_LOCK(&lk);
4650                 if ((error = bread(ump->um_devvp,
4651                     fsbtodb(ump->um_fs, ino_to_fsba(ump->um_fs, inum)),
4652                     (int)ump->um_fs->fs_bsize, &bp)) != 0)
4653                         break;
4654                 if ((error = VOP_BWRITE(bp->b_vp, bp)) != 0)
4655                         break;
4656                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4657                 /*
4658                  * If we have failed to get rid of all the dependencies
4659                  * then something is seriously wrong.
4660                  */
4661                 if (dap == LIST_FIRST(diraddhdp)) {
4662                         FREE_LOCK(&lk);
4663                         panic("flush_pagedep_deps: flush failed");
4664                 }
4665         }
4666         if (error)
4667                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4668         return (error);
4669 }
4670
4671 /*
4672  * A large burst of file addition or deletion activity can drive the
4673  * memory load excessively high. First attempt to slow things down
4674  * using the techniques below. If that fails, this routine requests
4675  * the offending operations to fall back to running synchronously
4676  * until the memory load returns to a reasonable level.
4677  */
4678 int
4679 softdep_slowdown(vp)
4680         struct vnode *vp;
4681 {
4682         int max_softdeps_hard;
4683
4684         max_softdeps_hard = max_softdeps * 11 / 10;
4685         if (num_dirrem < max_softdeps_hard / 2 &&
4686             num_inodedep < max_softdeps_hard)
4687                 return (0);
4688         stat_sync_limit_hit += 1;
4689         return (1);
4690 }
4691
4692 /*
4693  * If memory utilization has gotten too high, deliberately slow things
4694  * down and speed up the I/O processing.
4695  */
4696 static int
4697 request_cleanup(resource, islocked)
4698         int resource;
4699         int islocked;
4700 {
4701         struct thread *td = curthread;          /* XXX */
4702
4703         /*
4704          * We never hold up the filesystem syncer process.
4705          */
4706         if (td == filesys_syncer)
4707                 return (0);
4708         /*
4709          * First check to see if the work list has gotten backlogged.
4710          * If it has, co-opt this process to help clean up two entries.
4711          * Because this process may hold inodes locked, we cannot
4712          * handle any remove requests that might block on a locked
4713          * inode as that could lead to deadlock.
4714          */
4715         if (num_on_worklist > max_softdeps / 10) {
4716                 if (islocked)
4717                         FREE_LOCK(&lk);
4718                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4719                 process_worklist_item(NULL, LK_NOWAIT);
4720                 stat_worklist_push += 2;
4721                 if (islocked)
4722                         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4723                 return(1);
4724         }
4725
4726         /*
4727          * If we are resource constrained on inode dependencies, try
4728          * flushing some dirty inodes. Otherwise, we are constrained
4729          * by file deletions, so try accelerating flushes of directories
4730          * with removal dependencies. We would like to do the cleanup
4731          * here, but we probably hold an inode locked at this point and
4732          * that might deadlock against one that we try to clean. So,
4733          * the best that we can do is request the syncer daemon to do
4734          * the cleanup for us.
4735          */
4736         switch (resource) {
4737
4738         case FLUSH_INODES:
4739                 stat_ino_limit_push += 1;
4740                 req_clear_inodedeps += 1;
4741                 stat_countp = &stat_ino_limit_hit;
4742                 break;
4743
4744         case FLUSH_REMOVE:
4745                 stat_blk_limit_push += 1;
4746                 req_clear_remove += 1;
4747                 stat_countp = &stat_blk_limit_hit;
4748                 break;
4749
4750         default:
4751                 if (islocked)
4752                         FREE_LOCK(&lk);
4753                 panic("request_cleanup: unknown type");
4754         }
4755         /*
4756          * Hopefully the syncer daemon will catch up and awaken us.
4757          * We wait at most tickdelay before proceeding in any case.
4758          */
4759         if (islocked == 0)
4760                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4761         crit_enter();
4762         proc_waiting += 1;
4763         if (!callout_active(&handle))
4764                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4765                               pause_timer, NULL);
4766         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&proc_waiting, 0,
4767             "softupdate", 0);
4768         proc_waiting -= 1;
4769         crit_exit();
4770         if (islocked == 0)
4771                 FREE_LOCK(&lk);
4772         return (1);
4773 }
4774
4775 /*
4776  * Awaken processes pausing in request_cleanup and clear proc_waiting
4777  * to indicate that there is no longer a timer running.
4778  */
4779 void
4780 pause_timer(arg)
4781         void *arg;
4782 {
4783         *stat_countp += 1;
4784         wakeup_one(&proc_waiting);
4785         if (proc_waiting > 0)
4786                 callout_reset(&handle, tickdelay > 2 ? tickdelay : 2,
4787                               pause_timer, NULL);
4788         else
4789                 callout_deactivate(&handle);
4790 }
4791
4792 /*
4793  * Flush out a directory with at least one removal dependency in an effort to
4794  * reduce the number of dirrem, freefile, and freeblks dependency structures.
4795  */
4796 static void
4797 clear_remove(struct thread *td)
4798 {
4799         struct pagedep_hashhead *pagedephd;
4800         struct pagedep *pagedep;
4801         static int next = 0;
4802         struct mount *mp;
4803         struct vnode *vp;
4804         int error, cnt;
4805         ino_t ino;
4806
4807         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4808         for (cnt = 0; cnt < pagedep_hash; cnt++) {
4809                 pagedephd = &pagedep_hashtbl[next++];
4810                 if (next >= pagedep_hash)
4811                         next = 0;
4812                 LIST_FOREACH(pagedep, pagedephd, pd_hash) {
4813                         if (LIST_FIRST(&pagedep->pd_dirremhd) == NULL)
4814                                 continue;
4815                         mp = pagedep->pd_mnt;
4816                         ino = pagedep->pd_ino;
4817                         FREE_LOCK(&lk);
4818                         if ((error = VFS_VGET(mp, ino, &vp)) != 0) {
4819                                 softdep_error("clear_remove: vget", error);
4820                                 return;
4821                         }
4822                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4823                                 softdep_error("clear_remove: fsync", error);
4824                         drain_output(vp, 0);
4825                         vput(vp);
4826                         return;
4827                 }
4828         }
4829         FREE_LOCK(&lk);
4830 }
4831
4832 /*
4833  * Clear out a block of dirty inodes in an effort to reduce
4834  * the number of inodedep dependency structures.
4835  */
4836 struct clear_inodedeps_info {
4837         struct fs *fs;
4838         struct mount *mp;
4839 };
4840
4841 static int
4842 clear_inodedeps_mountlist_callback(struct mount *mp, void *data)
4843 {
4844         struct clear_inodedeps_info *info = data;
4845
4846         if ((mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP) && info->fs == VFSTOUFS(mp)->um_fs) {
4847                 info->mp = mp;
4848                 return(-1);
4849         }
4850         return(0);
4851 }
4852
4853 static void
4854 clear_inodedeps(struct thread *td)
4855 {
4856         struct clear_inodedeps_info info;
4857         struct inodedep_hashhead *inodedephd;
4858         struct inodedep *inodedep;
4859         static int next = 0;
4860         struct vnode *vp;
4861         struct fs *fs;
4862         int error, cnt;
4863         ino_t firstino, lastino, ino;
4864
4865         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4866         /*
4867          * Pick a random inode dependency to be cleared.
4868          * We will then gather up all the inodes in its block
4869          * that have dependencies and flush them out.
4870          */
4871         for (cnt = 0; cnt < inodedep_hash; cnt++) {
4872                 inodedephd = &inodedep_hashtbl[next++];
4873                 if (next >= inodedep_hash)
4874                         next = 0;
4875                 if ((inodedep = LIST_FIRST(inodedephd)) != NULL)
4876                         break;
4877         }
4878         if (inodedep == NULL) {
4879                 FREE_LOCK(&lk);
4880                 return;
4881         }
4882         /*
4883          * Ugly code to find mount point given pointer to superblock.
4884          */
4885         fs = inodedep->id_fs;
4886         info.mp = NULL;
4887         info.fs = fs;
4888         mountlist_scan(clear_inodedeps_mountlist_callback,
4889                         &info, MNTSCAN_FORWARD|MNTSCAN_NOBUSY);
4890         /*
4891          * Find the last inode in the block with dependencies.
4892          */
4893         firstino = inodedep->id_ino & ~(INOPB(fs) - 1);
4894         for (lastino = firstino + INOPB(fs) - 1; lastino > firstino; lastino--)
4895                 if (inodedep_lookup(fs, lastino, 0, &inodedep) != 0)
4896                         break;
4897         /*
4898          * Asynchronously push all but the last inode with dependencies.
4899          * Synchronously push the last inode with dependencies to ensure
4900          * that the inode block gets written to free up the inodedeps.
4901          */
4902         for (ino = firstino; ino <= lastino; ino++) {
4903                 if (inodedep_lookup(fs, ino, 0, &inodedep) == 0)
4904                         continue;
4905                 FREE_LOCK(&lk);
4906                 if ((error = VFS_VGET(info.mp, ino, &vp)) != 0) {
4907                         softdep_error("clear_inodedeps: vget", error);
4908                         return;
4909                 }
4910                 if (ino == lastino) {
4911                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td)))
4912                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync1", error);
4913                 } else {
4914                         if ((error = VOP_FSYNC(vp, MNT_NOWAIT, td)))
4915                                 softdep_error("clear_inodedeps: fsync2", error);
4916                         drain_output(vp, 0);
4917                 }
4918                 vput(vp);
4919                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
4920         }
4921         FREE_LOCK(&lk);
4922 }
4923
4924 /*
4925  * Function to determine if the buffer has outstanding dependencies
4926  * that will cause a roll-back if the buffer is written. If wantcount
4927  * is set, return number of dependencies, otherwise just yes or no.
4928  */
4929 static int
4930 softdep_count_dependencies(bp, wantcount)
4931         struct buf *bp;
4932         int wantcount;
4933 {
4934         struct worklist *wk;
4935         struct inodedep *inodedep;
4936         struct indirdep *indirdep;
4937         struct allocindir *aip;
4938         struct pagedep *pagedep;
4939         struct diradd *dap;
4940         int i, retval;
4941
4942         retval = 0;
4943         ACQUIRE_LOCK(&lk);
4944         LIST_FOREACH(wk, &bp->b_dep, wk_list) {
4945                 switch (wk->wk_type) {
4946
4947                 case D_INODEDEP:
4948                         inodedep = WK_INODEDEP(wk);
4949                         if ((inodedep->id_state & DEPCOMPLETE) == 0) {
4950                                 /* bitmap allocation dependency */
4951                                 retval += 1;
4952                                 if (!wantcount)
4953                                         goto out;
4954                         }
4955                         if (TAILQ_FIRST(&inodedep->id_inoupdt)) {
4956                                 /* direct block pointer dependency */
4957                                 retval += 1;
4958                                 if (!wantcount)
4959                                         goto out;
4960                         }
4961                         continue;
4962
4963                 case D_INDIRDEP:
4964                         indirdep = WK_INDIRDEP(wk);
4965
4966                         LIST_FOREACH(aip, &indirdep->ir_deplisthd, ai_next) {
4967                                 /* indirect block pointer dependency */
4968                                 retval += 1;
4969                                 if (!wantcount)
4970                                         goto out;
4971                         }
4972                         continue;
4973
4974                 case D_PAGEDEP:
4975                         pagedep = WK_PAGEDEP(wk);
4976                         for (i = 0; i < DAHASHSZ; i++) {
4977
4978                                 LIST_FOREACH(dap, &pagedep->pd_diraddhd[i], da_pdlist) {
4979                                         /* directory entry dependency */
4980                                         retval += 1;
4981                                         if (!wantcount)
4982                                                 goto out;
4983                                 }
4984                         }
4985                         continue;
4986
4987                 case D_BMSAFEMAP:
4988                 case D_ALLOCDIRECT:
4989                 case D_ALLOCINDIR:
4990                 case D_MKDIR:
4991                         /* never a dependency on these blocks */
4992                         continue;
4993
4994                 default:
4995                         FREE_LOCK(&lk);
4996                         panic("softdep_check_for_rollback: Unexpected type %s",
4997                             TYPENAME(wk->wk_type));
4998                         /* NOTREACHED */
4999                 }
5000         }
5001 out:
5002         FREE_LOCK(&lk);
5003         return retval;
5004 }
5005
5006 /*
5007  * Acquire exclusive access to a buffer.
5008  * Must be called with splbio blocked.
5009  * Return 1 if buffer was acquired.
5010  */
5011 static int
5012 getdirtybuf(bpp, waitfor)
5013         struct buf **bpp;
5014         int waitfor;
5015 {
5016         struct buf *bp;
5017         int error;
5018
5019         for (;;) {
5020                 if ((bp = *bpp) == NULL)
5021                         return (0);
5022                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) == 0) {
5023                         if ((bp->b_xflags & BX_BKGRDINPROG) == 0)
5024                                 break;
5025                         BUF_UNLOCK(bp);
5026                         if (waitfor != MNT_WAIT)
5027                                 return (0);
5028                         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWAIT;
5029                         interlocked_sleep(&lk, SLEEP, &bp->b_xflags, 0,
5030                             "getbuf", 0);
5031                         continue;
5032                 }
5033                 if (waitfor != MNT_WAIT)
5034                         return (0);
5035                 error = interlocked_sleep(&lk, LOCKBUF, bp,
5036                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL, 0, 0);
5037                 if (error != ENOLCK) {
5038                         FREE_LOCK(&lk);
5039                         panic("getdirtybuf: inconsistent lock");
5040                 }
5041         }
5042         if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0) {
5043                 BUF_UNLOCK(bp);
5044                 return (0);
5045         }
5046         bremfree(bp);
5047         return (1);
5048 }
5049
5050 /*
5051  * Wait for pending output on a vnode to complete.
5052  * Must be called with vnode locked.
5053  */
5054 static void
5055 drain_output(vp, islocked)
5056         struct vnode *vp;
5057         int islocked;
5058 {
5059
5060         if (!islocked)
5061                 ACQUIRE_LOCK(&lk);
5062         while (vp->v_numoutput) {
5063                 vp->v_flag |= VBWAIT;
5064                 interlocked_sleep(&lk, SLEEP, (caddr_t)&vp->v_numoutput,
5065                     0, "drainvp", 0);
5066         }
5067         if (!islocked)
5068                 FREE_LOCK(&lk);
5069 }
5070
5071 /*
5072  * Called whenever a buffer that is being invalidated or reallocated
5073  * contains dependencies. This should only happen if an I/O error has
5074  * occurred. The routine is called with the buffer locked.
5075  */
5076 static void
5077 softdep_deallocate_dependencies(bp)
5078         struct buf *bp;
5079 {
5080
5081         if ((bp->b_flags & B_ERROR) == 0)
5082                 panic("softdep_deallocate_dependencies: dangling deps");
5083         softdep_error(bp->b_vp->v_mount->mnt_stat.f_mntfromname, bp->b_error);
5084         panic("softdep_deallocate_dependencies: unrecovered I/O error");
5085 }
5086
5087 /*
5088  * Function to handle asynchronous write errors in the filesystem.
5089  */
5090 void
5091 softdep_error(func, error)
5092         char *func;
5093         int error;
5094 {
5095
5096         /* XXX should do something better! */
5097         printf("%s: got error %d while accessing filesystem\n", func, error);
5098 }