]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/fs/tmpfs/tmpfs_subr.c
MFC r311531 (by mjg):
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / fs / tmpfs / tmpfs_subr.c
1 /*      $NetBSD: tmpfs_subr.c,v 1.35 2007/07/09 21:10:50 ad Exp $       */
2
3 /*-
4  * Copyright (c) 2005 The NetBSD Foundation, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
8  * by Julio M. Merino Vidal, developed as part of Google's Summer of Code
9  * 2005 program.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
21  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
22  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
23  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
24  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
25  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
26  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
27  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
28  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
29  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
30  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 /*
34  * Efficient memory file system supporting functions.
35  */
36 #include <sys/cdefs.h>
37 __FBSDID("$FreeBSD$");
38
39 #include <sys/param.h>
40 #include <sys/fnv_hash.h>
41 #include <sys/lock.h>
42 #include <sys/namei.h>
43 #include <sys/priv.h>
44 #include <sys/proc.h>
45 #include <sys/rwlock.h>
46 #include <sys/stat.h>
47 #include <sys/systm.h>
48 #include <sys/sysctl.h>
49 #include <sys/vnode.h>
50 #include <sys/vmmeter.h>
51
52 #include <vm/vm.h>
53 #include <vm/vm_param.h>
54 #include <vm/vm_object.h>
55 #include <vm/vm_page.h>
56 #include <vm/vm_pageout.h>
57 #include <vm/vm_pager.h>
58 #include <vm/vm_extern.h>
59
60 #include <fs/tmpfs/tmpfs.h>
61 #include <fs/tmpfs/tmpfs_fifoops.h>
62 #include <fs/tmpfs/tmpfs_vnops.h>
63
64 struct tmpfs_dir_cursor {
65         struct tmpfs_dirent     *tdc_current;
66         struct tmpfs_dirent     *tdc_tree;
67 };
68
69 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, tmpfs, CTLFLAG_RW, 0, "tmpfs file system");
70
71 static long tmpfs_pages_reserved = TMPFS_PAGES_MINRESERVED;
72
73 static int
74 sysctl_mem_reserved(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
75 {
76         int error;
77         long pages, bytes;
78
79         pages = *(long *)arg1;
80         bytes = pages * PAGE_SIZE;
81
82         error = sysctl_handle_long(oidp, &bytes, 0, req);
83         if (error || !req->newptr)
84                 return (error);
85
86         pages = bytes / PAGE_SIZE;
87         if (pages < TMPFS_PAGES_MINRESERVED)
88                 return (EINVAL);
89
90         *(long *)arg1 = pages;
91         return (0);
92 }
93
94 SYSCTL_PROC(_vfs_tmpfs, OID_AUTO, memory_reserved, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RW,
95     &tmpfs_pages_reserved, 0, sysctl_mem_reserved, "L",
96     "Amount of available memory and swap below which tmpfs growth stops");
97
98 static __inline int tmpfs_dirtree_cmp(struct tmpfs_dirent *a,
99     struct tmpfs_dirent *b);
100 RB_PROTOTYPE_STATIC(tmpfs_dir, tmpfs_dirent, uh.td_entries, tmpfs_dirtree_cmp);
101
102 size_t
103 tmpfs_mem_avail(void)
104 {
105         vm_ooffset_t avail;
106
107         avail = swap_pager_avail + cnt.v_free_count + cnt.v_cache_count -
108             tmpfs_pages_reserved;
109         if (__predict_false(avail < 0))
110                 avail = 0;
111         return (avail);
112 }
113
114 size_t
115 tmpfs_pages_used(struct tmpfs_mount *tmp)
116 {
117         const size_t node_size = sizeof(struct tmpfs_node) +
118             sizeof(struct tmpfs_dirent);
119         size_t meta_pages;
120
121         meta_pages = howmany((uintmax_t)tmp->tm_nodes_inuse * node_size,
122             PAGE_SIZE);
123         return (meta_pages + tmp->tm_pages_used);
124 }
125
126 static size_t
127 tmpfs_pages_check_avail(struct tmpfs_mount *tmp, size_t req_pages)
128 {
129         if (tmpfs_mem_avail() < req_pages)
130                 return (0);
131
132         if (tmp->tm_pages_max != SIZE_MAX &&
133             tmp->tm_pages_max < req_pages + tmpfs_pages_used(tmp))
134                         return (0);
135
136         return (1);
137 }
138
139 /*
140  * Allocates a new node of type 'type' inside the 'tmp' mount point, with
141  * its owner set to 'uid', its group to 'gid' and its mode set to 'mode',
142  * using the credentials of the process 'p'.
143  *
144  * If the node type is set to 'VDIR', then the parent parameter must point
145  * to the parent directory of the node being created.  It may only be NULL
146  * while allocating the root node.
147  *
148  * If the node type is set to 'VBLK' or 'VCHR', then the rdev parameter
149  * specifies the device the node represents.
150  *
151  * If the node type is set to 'VLNK', then the parameter target specifies
152  * the file name of the target file for the symbolic link that is being
153  * created.
154  *
155  * Note that new nodes are retrieved from the available list if it has
156  * items or, if it is empty, from the node pool as long as there is enough
157  * space to create them.
158  *
159  * Returns zero on success or an appropriate error code on failure.
160  */
161 int
162 tmpfs_alloc_node(struct mount *mp, struct tmpfs_mount *tmp, enum vtype type,
163     uid_t uid, gid_t gid, mode_t mode, struct tmpfs_node *parent,
164     char *target, dev_t rdev, struct tmpfs_node **node)
165 {
166         struct tmpfs_node *nnode;
167         vm_object_t obj;
168
169         /* If the root directory of the 'tmp' file system is not yet
170          * allocated, this must be the request to do it. */
171         MPASS(IMPLIES(tmp->tm_root == NULL, parent == NULL && type == VDIR));
172         KASSERT(tmp->tm_root == NULL || mp->mnt_writeopcount > 0,
173             ("creating node not under vn_start_write"));
174
175         MPASS(IFF(type == VLNK, target != NULL));
176         MPASS(IFF(type == VBLK || type == VCHR, rdev != VNOVAL));
177
178         if (tmp->tm_nodes_inuse >= tmp->tm_nodes_max)
179                 return (ENOSPC);
180         if (tmpfs_pages_check_avail(tmp, 1) == 0)
181                 return (ENOSPC);
182
183         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
184                 /*
185                  * When a new tmpfs node is created for fully
186                  * constructed mount point, there must be a parent
187                  * node, which vnode is locked exclusively.  As
188                  * consequence, if the unmount is executing in
189                  * parallel, vflush() cannot reclaim the parent vnode.
190                  * Due to this, the check for MNTK_UNMOUNT flag is not
191                  * racy: if we did not see MNTK_UNMOUNT flag, then tmp
192                  * cannot be destroyed until node construction is
193                  * finished and the parent vnode unlocked.
194                  *
195                  * Tmpfs does not need to instantiate new nodes during
196                  * unmount.
197                  */
198                 return (EBUSY);
199         }
200
201         nnode = (struct tmpfs_node *)uma_zalloc_arg(
202                                 tmp->tm_node_pool, tmp, M_WAITOK);
203
204         /* Generic initialization. */
205         nnode->tn_type = type;
206         vfs_timestamp(&nnode->tn_atime);
207         nnode->tn_birthtime = nnode->tn_ctime = nnode->tn_mtime =
208             nnode->tn_atime;
209         nnode->tn_uid = uid;
210         nnode->tn_gid = gid;
211         nnode->tn_mode = mode;
212         nnode->tn_id = alloc_unr(tmp->tm_ino_unr);
213
214         /* Type-specific initialization. */
215         switch (nnode->tn_type) {
216         case VBLK:
217         case VCHR:
218                 nnode->tn_rdev = rdev;
219                 break;
220
221         case VDIR:
222                 RB_INIT(&nnode->tn_dir.tn_dirhead);
223                 LIST_INIT(&nnode->tn_dir.tn_dupindex);
224                 MPASS(parent != nnode);
225                 MPASS(IMPLIES(parent == NULL, tmp->tm_root == NULL));
226                 nnode->tn_dir.tn_parent = (parent == NULL) ? nnode : parent;
227                 nnode->tn_dir.tn_readdir_lastn = 0;
228                 nnode->tn_dir.tn_readdir_lastp = NULL;
229                 nnode->tn_links++;
230                 TMPFS_NODE_LOCK(nnode->tn_dir.tn_parent);
231                 nnode->tn_dir.tn_parent->tn_links++;
232                 TMPFS_NODE_UNLOCK(nnode->tn_dir.tn_parent);
233                 break;
234
235         case VFIFO:
236                 /* FALLTHROUGH */
237         case VSOCK:
238                 break;
239
240         case VLNK:
241                 MPASS(strlen(target) < MAXPATHLEN);
242                 nnode->tn_size = strlen(target);
243                 nnode->tn_link = malloc(nnode->tn_size, M_TMPFSNAME,
244                     M_WAITOK);
245                 memcpy(nnode->tn_link, target, nnode->tn_size);
246                 break;
247
248         case VREG:
249                 obj = nnode->tn_reg.tn_aobj =
250                     vm_pager_allocate(OBJT_SWAP, NULL, 0, VM_PROT_DEFAULT, 0,
251                         NULL /* XXXKIB - tmpfs needs swap reservation */);
252                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
253                 /* OBJ_TMPFS is set together with the setting of vp->v_object */
254                 vm_object_set_flag(obj, OBJ_NOSPLIT | OBJ_TMPFS_NODE);
255                 vm_object_clear_flag(obj, OBJ_ONEMAPPING);
256                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
257                 break;
258
259         default:
260                 panic("tmpfs_alloc_node: type %p %d", nnode, (int)nnode->tn_type);
261         }
262
263         TMPFS_LOCK(tmp);
264         LIST_INSERT_HEAD(&tmp->tm_nodes_used, nnode, tn_entries);
265         tmp->tm_nodes_inuse++;
266         TMPFS_UNLOCK(tmp);
267
268         *node = nnode;
269         return 0;
270 }
271
272 /*
273  * Destroys the node pointed to by node from the file system 'tmp'.
274  * If the node does not belong to the given mount point, the results are
275  * unpredicted.
276  *
277  * If the node references a directory; no entries are allowed because
278  * their removal could need a recursive algorithm, something forbidden in
279  * kernel space.  Furthermore, there is not need to provide such
280  * functionality (recursive removal) because the only primitives offered
281  * to the user are the removal of empty directories and the deletion of
282  * individual files.
283  *
284  * Note that nodes are not really deleted; in fact, when a node has been
285  * allocated, it cannot be deleted during the whole life of the file
286  * system.  Instead, they are moved to the available list and remain there
287  * until reused.
288  */
289 void
290 tmpfs_free_node(struct tmpfs_mount *tmp, struct tmpfs_node *node)
291 {
292         vm_object_t uobj;
293
294 #ifdef INVARIANTS
295         TMPFS_NODE_LOCK(node);
296         MPASS(node->tn_vnode == NULL);
297         MPASS((node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_ALLOCATING) == 0);
298         TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
299 #endif
300
301         TMPFS_LOCK(tmp);
302         LIST_REMOVE(node, tn_entries);
303         tmp->tm_nodes_inuse--;
304         TMPFS_UNLOCK(tmp);
305
306         switch (node->tn_type) {
307         case VNON:
308                 /* Do not do anything.  VNON is provided to let the
309                  * allocation routine clean itself easily by avoiding
310                  * duplicating code in it. */
311                 /* FALLTHROUGH */
312         case VBLK:
313                 /* FALLTHROUGH */
314         case VCHR:
315                 /* FALLTHROUGH */
316         case VDIR:
317                 /* FALLTHROUGH */
318         case VFIFO:
319                 /* FALLTHROUGH */
320         case VSOCK:
321                 break;
322
323         case VLNK:
324                 free(node->tn_link, M_TMPFSNAME);
325                 break;
326
327         case VREG:
328                 uobj = node->tn_reg.tn_aobj;
329                 if (uobj != NULL) {
330                         TMPFS_LOCK(tmp);
331                         tmp->tm_pages_used -= uobj->size;
332                         TMPFS_UNLOCK(tmp);
333                         KASSERT((uobj->flags & OBJ_TMPFS) == 0,
334                             ("leaked OBJ_TMPFS node %p vm_obj %p", node, uobj));
335                         vm_object_deallocate(uobj);
336                 }
337                 break;
338
339         default:
340                 panic("tmpfs_free_node: type %p %d", node, (int)node->tn_type);
341         }
342
343         free_unr(tmp->tm_ino_unr, node->tn_id);
344         uma_zfree(tmp->tm_node_pool, node);
345 }
346
347 static __inline uint32_t
348 tmpfs_dirent_hash(const char *name, u_int len)
349 {
350         uint32_t hash;
351
352         hash = fnv_32_buf(name, len, FNV1_32_INIT + len) & TMPFS_DIRCOOKIE_MASK;
353 #ifdef TMPFS_DEBUG_DIRCOOKIE_DUP
354         hash &= 0xf;
355 #endif
356         if (hash < TMPFS_DIRCOOKIE_MIN)
357                 hash += TMPFS_DIRCOOKIE_MIN;
358
359         return (hash);
360 }
361
362 static __inline off_t
363 tmpfs_dirent_cookie(struct tmpfs_dirent *de)
364 {
365         if (de == NULL)
366                 return (TMPFS_DIRCOOKIE_EOF);
367
368         MPASS(de->td_cookie >= TMPFS_DIRCOOKIE_MIN);
369
370         return (de->td_cookie);
371 }
372
373 static __inline boolean_t
374 tmpfs_dirent_dup(struct tmpfs_dirent *de)
375 {
376         return ((de->td_cookie & TMPFS_DIRCOOKIE_DUP) != 0);
377 }
378
379 static __inline boolean_t
380 tmpfs_dirent_duphead(struct tmpfs_dirent *de)
381 {
382         return ((de->td_cookie & TMPFS_DIRCOOKIE_DUPHEAD) != 0);
383 }
384
385 void
386 tmpfs_dirent_init(struct tmpfs_dirent *de, const char *name, u_int namelen)
387 {
388         de->td_hash = de->td_cookie = tmpfs_dirent_hash(name, namelen);
389         memcpy(de->ud.td_name, name, namelen);
390         de->td_namelen = namelen;
391 }
392
393 /*
394  * Allocates a new directory entry for the node node with a name of name.
395  * The new directory entry is returned in *de.
396  *
397  * The link count of node is increased by one to reflect the new object
398  * referencing it.
399  *
400  * Returns zero on success or an appropriate error code on failure.
401  */
402 int
403 tmpfs_alloc_dirent(struct tmpfs_mount *tmp, struct tmpfs_node *node,
404     const char *name, u_int len, struct tmpfs_dirent **de)
405 {
406         struct tmpfs_dirent *nde;
407
408         nde = uma_zalloc(tmp->tm_dirent_pool, M_WAITOK);
409         nde->td_node = node;
410         if (name != NULL) {
411                 nde->ud.td_name = malloc(len, M_TMPFSNAME, M_WAITOK);
412                 tmpfs_dirent_init(nde, name, len);
413         } else
414                 nde->td_namelen = 0;
415         if (node != NULL)
416                 node->tn_links++;
417
418         *de = nde;
419
420         return 0;
421 }
422
423 /*
424  * Frees a directory entry.  It is the caller's responsibility to destroy
425  * the node referenced by it if needed.
426  *
427  * The link count of node is decreased by one to reflect the removal of an
428  * object that referenced it.  This only happens if 'node_exists' is true;
429  * otherwise the function will not access the node referred to by the
430  * directory entry, as it may already have been released from the outside.
431  */
432 void
433 tmpfs_free_dirent(struct tmpfs_mount *tmp, struct tmpfs_dirent *de)
434 {
435         struct tmpfs_node *node;
436
437         node = de->td_node;
438         if (node != NULL) {
439                 MPASS(node->tn_links > 0);
440                 node->tn_links--;
441         }
442         if (!tmpfs_dirent_duphead(de) && de->ud.td_name != NULL)
443                 free(de->ud.td_name, M_TMPFSNAME);
444         uma_zfree(tmp->tm_dirent_pool, de);
445 }
446
447 void
448 tmpfs_destroy_vobject(struct vnode *vp, vm_object_t obj)
449 {
450
451         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "tmpfs_destroy_vobject");
452         if (vp->v_type != VREG || obj == NULL)
453                 return;
454
455         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
456         VI_LOCK(vp);
457         vm_object_clear_flag(obj, OBJ_TMPFS);
458         obj->un_pager.swp.swp_tmpfs = NULL;
459         VI_UNLOCK(vp);
460         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
461 }
462
463 /*
464  * Need to clear v_object for insmntque failure.
465  */
466 static void
467 tmpfs_insmntque_dtr(struct vnode *vp, void *dtr_arg)
468 {
469
470         tmpfs_destroy_vobject(vp, vp->v_object);
471         vp->v_object = NULL;
472         vp->v_data = NULL;
473         vp->v_op = &dead_vnodeops;
474         vgone(vp);
475         vput(vp);
476 }
477
478 /*
479  * Allocates a new vnode for the node node or returns a new reference to
480  * an existing one if the node had already a vnode referencing it.  The
481  * resulting locked vnode is returned in *vpp.
482  *
483  * Returns zero on success or an appropriate error code on failure.
484  */
485 int
486 tmpfs_alloc_vp(struct mount *mp, struct tmpfs_node *node, int lkflag,
487     struct vnode **vpp)
488 {
489         struct vnode *vp;
490         vm_object_t object;
491         int error;
492
493         error = 0;
494 loop:
495         TMPFS_NODE_LOCK(node);
496 loop1:
497         if ((vp = node->tn_vnode) != NULL) {
498                 MPASS((node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_DOOMED) == 0);
499                 VI_LOCK(vp);
500                 if ((node->tn_type == VDIR && node->tn_dir.tn_parent == NULL) ||
501                     ((vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0 &&
502                     (lkflag & LK_NOWAIT) != 0)) {
503                         VI_UNLOCK(vp);
504                         TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
505                         error = ENOENT;
506                         vp = NULL;
507                         goto out;
508                 }
509                 if ((vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0) {
510                         VI_UNLOCK(vp);
511                         node->tn_vpstate |= TMPFS_VNODE_WRECLAIM;
512                         while ((node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_WRECLAIM) != 0) {
513                                 msleep(&node->tn_vnode, TMPFS_NODE_MTX(node),
514                                     0, "tmpfsE", 0);
515                         }
516                         goto loop1;
517                 }
518                 TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
519                 error = vget(vp, lkflag | LK_INTERLOCK, curthread);
520                 if (error == ENOENT)
521                         goto loop;
522                 if (error != 0) {
523                         vp = NULL;
524                         goto out;
525                 }
526
527                 /*
528                  * Make sure the vnode is still there after
529                  * getting the interlock to avoid racing a free.
530                  */
531                 if (node->tn_vnode == NULL || node->tn_vnode != vp) {
532                         vput(vp);
533                         goto loop;
534                 }
535
536                 goto out;
537         }
538
539         if ((node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_DOOMED) ||
540             (node->tn_type == VDIR && node->tn_dir.tn_parent == NULL)) {
541                 TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
542                 error = ENOENT;
543                 vp = NULL;
544                 goto out;
545         }
546
547         /*
548          * otherwise lock the vp list while we call getnewvnode
549          * since that can block.
550          */
551         if (node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_ALLOCATING) {
552                 node->tn_vpstate |= TMPFS_VNODE_WANT;
553                 error = msleep((caddr_t) &node->tn_vpstate,
554                     TMPFS_NODE_MTX(node), PDROP | PCATCH,
555                     "tmpfs_alloc_vp", 0);
556                 if (error)
557                         return error;
558
559                 goto loop;
560         } else
561                 node->tn_vpstate |= TMPFS_VNODE_ALLOCATING;
562         
563         TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
564
565         /* Get a new vnode and associate it with our node. */
566         error = getnewvnode("tmpfs", mp, &tmpfs_vnodeop_entries, &vp);
567         if (error != 0)
568                 goto unlock;
569         MPASS(vp != NULL);
570
571         /* lkflag is ignored, the lock is exclusive */
572         (void) vn_lock(vp, lkflag | LK_RETRY);
573
574         vp->v_data = node;
575         vp->v_type = node->tn_type;
576
577         /* Type-specific initialization. */
578         switch (node->tn_type) {
579         case VBLK:
580                 /* FALLTHROUGH */
581         case VCHR:
582                 /* FALLTHROUGH */
583         case VLNK:
584                 /* FALLTHROUGH */
585         case VSOCK:
586                 break;
587         case VFIFO:
588                 vp->v_op = &tmpfs_fifoop_entries;
589                 break;
590         case VREG:
591                 object = node->tn_reg.tn_aobj;
592                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
593                 VI_LOCK(vp);
594                 KASSERT(vp->v_object == NULL, ("Not NULL v_object in tmpfs"));
595                 vp->v_object = object;
596                 object->un_pager.swp.swp_tmpfs = vp;
597                 vm_object_set_flag(object, OBJ_TMPFS);
598                 VI_UNLOCK(vp);
599                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
600                 break;
601         case VDIR:
602                 MPASS(node->tn_dir.tn_parent != NULL);
603                 if (node->tn_dir.tn_parent == node)
604                         vp->v_vflag |= VV_ROOT;
605                 break;
606
607         default:
608                 panic("tmpfs_alloc_vp: type %p %d", node, (int)node->tn_type);
609         }
610         if (vp->v_type != VFIFO)
611                 VN_LOCK_ASHARE(vp);
612
613         error = insmntque1(vp, mp, tmpfs_insmntque_dtr, NULL);
614         if (error)
615                 vp = NULL;
616
617 unlock:
618         TMPFS_NODE_LOCK(node);
619
620         MPASS(node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_ALLOCATING);
621         node->tn_vpstate &= ~TMPFS_VNODE_ALLOCATING;
622         node->tn_vnode = vp;
623
624         if (node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_WANT) {
625                 node->tn_vpstate &= ~TMPFS_VNODE_WANT;
626                 TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
627                 wakeup((caddr_t) &node->tn_vpstate);
628         } else
629                 TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
630
631 out:
632         *vpp = vp;
633
634 #ifdef INVARIANTS
635         if (error == 0) {
636                 MPASS(*vpp != NULL && VOP_ISLOCKED(*vpp));
637                 TMPFS_NODE_LOCK(node);
638                 MPASS(*vpp == node->tn_vnode);
639                 TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
640         }
641 #endif
642
643         return error;
644 }
645
646 /*
647  * Destroys the association between the vnode vp and the node it
648  * references.
649  */
650 void
651 tmpfs_free_vp(struct vnode *vp)
652 {
653         struct tmpfs_node *node;
654
655         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
656
657         TMPFS_NODE_ASSERT_LOCKED(node);
658         node->tn_vnode = NULL;
659         if ((node->tn_vpstate & TMPFS_VNODE_WRECLAIM) != 0)
660                 wakeup(&node->tn_vnode);
661         node->tn_vpstate &= ~TMPFS_VNODE_WRECLAIM;
662         vp->v_data = NULL;
663 }
664
665 /*
666  * Allocates a new file of type 'type' and adds it to the parent directory
667  * 'dvp'; this addition is done using the component name given in 'cnp'.
668  * The ownership of the new file is automatically assigned based on the
669  * credentials of the caller (through 'cnp'), the group is set based on
670  * the parent directory and the mode is determined from the 'vap' argument.
671  * If successful, *vpp holds a vnode to the newly created file and zero
672  * is returned.  Otherwise *vpp is NULL and the function returns an
673  * appropriate error code.
674  */
675 int
676 tmpfs_alloc_file(struct vnode *dvp, struct vnode **vpp, struct vattr *vap,
677     struct componentname *cnp, char *target)
678 {
679         int error;
680         struct tmpfs_dirent *de;
681         struct tmpfs_mount *tmp;
682         struct tmpfs_node *dnode;
683         struct tmpfs_node *node;
684         struct tmpfs_node *parent;
685
686         MPASS(VOP_ISLOCKED(dvp));
687         MPASS(cnp->cn_flags & HASBUF);
688
689         tmp = VFS_TO_TMPFS(dvp->v_mount);
690         dnode = VP_TO_TMPFS_DIR(dvp);
691         *vpp = NULL;
692
693         /* If the entry we are creating is a directory, we cannot overflow
694          * the number of links of its parent, because it will get a new
695          * link. */
696         if (vap->va_type == VDIR) {
697                 /* Ensure that we do not overflow the maximum number of links
698                  * imposed by the system. */
699                 MPASS(dnode->tn_links <= LINK_MAX);
700                 if (dnode->tn_links == LINK_MAX) {
701                         return (EMLINK);
702                 }
703
704                 parent = dnode;
705                 MPASS(parent != NULL);
706         } else
707                 parent = NULL;
708
709         /* Allocate a node that represents the new file. */
710         error = tmpfs_alloc_node(dvp->v_mount, tmp, vap->va_type,
711             cnp->cn_cred->cr_uid,
712             dnode->tn_gid, vap->va_mode, parent, target, vap->va_rdev, &node);
713         if (error != 0)
714                 return (error);
715
716         /* Allocate a directory entry that points to the new file. */
717         error = tmpfs_alloc_dirent(tmp, node, cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen,
718             &de);
719         if (error != 0) {
720                 tmpfs_free_node(tmp, node);
721                 return (error);
722         }
723
724         /* Allocate a vnode for the new file. */
725         error = tmpfs_alloc_vp(dvp->v_mount, node, LK_EXCLUSIVE, vpp);
726         if (error != 0) {
727                 tmpfs_free_dirent(tmp, de);
728                 tmpfs_free_node(tmp, node);
729                 return (error);
730         }
731
732         /* Now that all required items are allocated, we can proceed to
733          * insert the new node into the directory, an operation that
734          * cannot fail. */
735         if (cnp->cn_flags & ISWHITEOUT)
736                 tmpfs_dir_whiteout_remove(dvp, cnp);
737         tmpfs_dir_attach(dvp, de);
738         return (0);
739 }
740
741 static struct tmpfs_dirent *
742 tmpfs_dir_first(struct tmpfs_node *dnode, struct tmpfs_dir_cursor *dc)
743 {
744         struct tmpfs_dirent *de;
745
746         de = RB_MIN(tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead);
747         dc->tdc_tree = de;
748         if (de != NULL && tmpfs_dirent_duphead(de))
749                 de = LIST_FIRST(&de->ud.td_duphead);
750         dc->tdc_current = de;
751
752         return (dc->tdc_current);
753 }
754
755 static struct tmpfs_dirent *
756 tmpfs_dir_next(struct tmpfs_node *dnode, struct tmpfs_dir_cursor *dc)
757 {
758         struct tmpfs_dirent *de;
759
760         MPASS(dc->tdc_tree != NULL);
761         if (tmpfs_dirent_dup(dc->tdc_current)) {
762                 dc->tdc_current = LIST_NEXT(dc->tdc_current, uh.td_dup.entries);
763                 if (dc->tdc_current != NULL)
764                         return (dc->tdc_current);
765         }
766         dc->tdc_tree = dc->tdc_current = RB_NEXT(tmpfs_dir,
767             &dnode->tn_dir.tn_dirhead, dc->tdc_tree);
768         if ((de = dc->tdc_current) != NULL && tmpfs_dirent_duphead(de)) {
769                 dc->tdc_current = LIST_FIRST(&de->ud.td_duphead);
770                 MPASS(dc->tdc_current != NULL);
771         }
772
773         return (dc->tdc_current);
774 }
775
776 /* Lookup directory entry in RB-Tree. Function may return duphead entry. */
777 static struct tmpfs_dirent *
778 tmpfs_dir_xlookup_hash(struct tmpfs_node *dnode, uint32_t hash)
779 {
780         struct tmpfs_dirent *de, dekey;
781
782         dekey.td_hash = hash;
783         de = RB_FIND(tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, &dekey);
784         return (de);
785 }
786
787 /* Lookup directory entry by cookie, initialize directory cursor accordingly. */
788 static struct tmpfs_dirent *
789 tmpfs_dir_lookup_cookie(struct tmpfs_node *node, off_t cookie,
790     struct tmpfs_dir_cursor *dc)
791 {
792         struct tmpfs_dir *dirhead = &node->tn_dir.tn_dirhead;
793         struct tmpfs_dirent *de, dekey;
794
795         MPASS(cookie >= TMPFS_DIRCOOKIE_MIN);
796
797         if (cookie == node->tn_dir.tn_readdir_lastn &&
798             (de = node->tn_dir.tn_readdir_lastp) != NULL) {
799                 /* Protect against possible race, tn_readdir_last[pn]
800                  * may be updated with only shared vnode lock held. */
801                 if (cookie == tmpfs_dirent_cookie(de))
802                         goto out;
803         }
804
805         if ((cookie & TMPFS_DIRCOOKIE_DUP) != 0) {
806                 LIST_FOREACH(de, &node->tn_dir.tn_dupindex,
807                     uh.td_dup.index_entries) {
808                         MPASS(tmpfs_dirent_dup(de));
809                         if (de->td_cookie == cookie)
810                                 goto out;
811                         /* dupindex list is sorted. */
812                         if (de->td_cookie < cookie) {
813                                 de = NULL;
814                                 goto out;
815                         }
816                 }
817                 MPASS(de == NULL);
818                 goto out;
819         }
820
821         if ((cookie & TMPFS_DIRCOOKIE_MASK) != cookie) {
822                 de = NULL;
823         } else {
824                 dekey.td_hash = cookie;
825                 /* Recover if direntry for cookie was removed */
826                 de = RB_NFIND(tmpfs_dir, dirhead, &dekey);
827         }
828         dc->tdc_tree = de;
829         dc->tdc_current = de;
830         if (de != NULL && tmpfs_dirent_duphead(de)) {
831                 dc->tdc_current = LIST_FIRST(&de->ud.td_duphead);
832                 MPASS(dc->tdc_current != NULL);
833         }
834         return (dc->tdc_current);
835
836 out:
837         dc->tdc_tree = de;
838         dc->tdc_current = de;
839         if (de != NULL && tmpfs_dirent_dup(de))
840                 dc->tdc_tree = tmpfs_dir_xlookup_hash(node,
841                     de->td_hash);
842         return (dc->tdc_current);
843 }
844
845 /*
846  * Looks for a directory entry in the directory represented by node.
847  * 'cnp' describes the name of the entry to look for.  Note that the .
848  * and .. components are not allowed as they do not physically exist
849  * within directories.
850  *
851  * Returns a pointer to the entry when found, otherwise NULL.
852  */
853 struct tmpfs_dirent *
854 tmpfs_dir_lookup(struct tmpfs_node *node, struct tmpfs_node *f,
855     struct componentname *cnp)
856 {
857         struct tmpfs_dir_duphead *duphead;
858         struct tmpfs_dirent *de;
859         uint32_t hash;
860
861         MPASS(IMPLIES(cnp->cn_namelen == 1, cnp->cn_nameptr[0] != '.'));
862         MPASS(IMPLIES(cnp->cn_namelen == 2, !(cnp->cn_nameptr[0] == '.' &&
863             cnp->cn_nameptr[1] == '.')));
864         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
865
866         hash = tmpfs_dirent_hash(cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen);
867         de = tmpfs_dir_xlookup_hash(node, hash);
868         if (de != NULL && tmpfs_dirent_duphead(de)) {
869                 duphead = &de->ud.td_duphead;
870                 LIST_FOREACH(de, duphead, uh.td_dup.entries) {
871                         if (TMPFS_DIRENT_MATCHES(de, cnp->cn_nameptr,
872                             cnp->cn_namelen))
873                                 break;
874                 }
875         } else if (de != NULL) {
876                 if (!TMPFS_DIRENT_MATCHES(de, cnp->cn_nameptr,
877                     cnp->cn_namelen))
878                         de = NULL;
879         }
880         if (de != NULL && f != NULL && de->td_node != f)
881                 de = NULL;
882
883         return (de);
884 }
885
886 /*
887  * Attach duplicate-cookie directory entry nde to dnode and insert to dupindex
888  * list, allocate new cookie value.
889  */
890 static void
891 tmpfs_dir_attach_dup(struct tmpfs_node *dnode,
892     struct tmpfs_dir_duphead *duphead, struct tmpfs_dirent *nde)
893 {
894         struct tmpfs_dir_duphead *dupindex;
895         struct tmpfs_dirent *de, *pde;
896
897         dupindex = &dnode->tn_dir.tn_dupindex;
898         de = LIST_FIRST(dupindex);
899         if (de == NULL || de->td_cookie < TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MAX) {
900                 if (de == NULL)
901                         nde->td_cookie = TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MIN;
902                 else
903                         nde->td_cookie = de->td_cookie + 1;
904                 MPASS(tmpfs_dirent_dup(nde));
905                 LIST_INSERT_HEAD(dupindex, nde, uh.td_dup.index_entries);
906                 LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
907                 return;
908         }
909
910         /*
911          * Cookie numbers are near exhaustion. Scan dupindex list for unused
912          * numbers. dupindex list is sorted in descending order. Keep it so
913          * after inserting nde.
914          */
915         while (1) {
916                 pde = de;
917                 de = LIST_NEXT(de, uh.td_dup.index_entries);
918                 if (de == NULL && pde->td_cookie != TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MIN) {
919                         /*
920                          * Last element of the index doesn't have minimal cookie
921                          * value, use it.
922                          */
923                         nde->td_cookie = TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MIN;
924                         LIST_INSERT_AFTER(pde, nde, uh.td_dup.index_entries);
925                         LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
926                         return;
927                 } else if (de == NULL) {
928                         /*
929                          * We are so lucky have 2^30 hash duplicates in single
930                          * directory :) Return largest possible cookie value.
931                          * It should be fine except possible issues with
932                          * VOP_READDIR restart.
933                          */
934                         nde->td_cookie = TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MAX;
935                         LIST_INSERT_HEAD(dupindex, nde,
936                             uh.td_dup.index_entries);
937                         LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
938                         return;
939                 }
940                 if (de->td_cookie + 1 == pde->td_cookie ||
941                     de->td_cookie >= TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MAX)
942                         continue;       /* No hole or invalid cookie. */
943                 nde->td_cookie = de->td_cookie + 1;
944                 MPASS(tmpfs_dirent_dup(nde));
945                 MPASS(pde->td_cookie > nde->td_cookie);
946                 MPASS(nde->td_cookie > de->td_cookie);
947                 LIST_INSERT_BEFORE(de, nde, uh.td_dup.index_entries);
948                 LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
949                 return;
950         };
951 }
952
953 /*
954  * Attaches the directory entry de to the directory represented by vp.
955  * Note that this does not change the link count of the node pointed by
956  * the directory entry, as this is done by tmpfs_alloc_dirent.
957  */
958 void
959 tmpfs_dir_attach(struct vnode *vp, struct tmpfs_dirent *de)
960 {
961         struct tmpfs_node *dnode;
962         struct tmpfs_dirent *xde, *nde;
963
964         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
965         MPASS(de->td_namelen > 0);
966         MPASS(de->td_hash >= TMPFS_DIRCOOKIE_MIN);
967         MPASS(de->td_cookie == de->td_hash);
968
969         dnode = VP_TO_TMPFS_DIR(vp);
970         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastn = 0;
971         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastp = NULL;
972
973         MPASS(!tmpfs_dirent_dup(de));
974         xde = RB_INSERT(tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, de);
975         if (xde != NULL && tmpfs_dirent_duphead(xde))
976                 tmpfs_dir_attach_dup(dnode, &xde->ud.td_duphead, de);
977         else if (xde != NULL) {
978                 /*
979                  * Allocate new duphead. Swap xde with duphead to avoid
980                  * adding/removing elements with the same hash.
981                  */
982                 MPASS(!tmpfs_dirent_dup(xde));
983                 tmpfs_alloc_dirent(VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount), NULL, NULL, 0,
984                     &nde);
985                 /* *nde = *xde; XXX gcc 4.2.1 may generate invalid code. */
986                 memcpy(nde, xde, sizeof(*xde));
987                 xde->td_cookie |= TMPFS_DIRCOOKIE_DUPHEAD;
988                 LIST_INIT(&xde->ud.td_duphead);
989                 xde->td_namelen = 0;
990                 xde->td_node = NULL;
991                 tmpfs_dir_attach_dup(dnode, &xde->ud.td_duphead, nde);
992                 tmpfs_dir_attach_dup(dnode, &xde->ud.td_duphead, de);
993         }
994         dnode->tn_size += sizeof(struct tmpfs_dirent);
995         dnode->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_CHANGED | \
996             TMPFS_NODE_MODIFIED;
997         tmpfs_update(vp);
998 }
999
1000 /*
1001  * Detaches the directory entry de from the directory represented by vp.
1002  * Note that this does not change the link count of the node pointed by
1003  * the directory entry, as this is done by tmpfs_free_dirent.
1004  */
1005 void
1006 tmpfs_dir_detach(struct vnode *vp, struct tmpfs_dirent *de)
1007 {
1008         struct tmpfs_mount *tmp;
1009         struct tmpfs_dir *head;
1010         struct tmpfs_node *dnode;
1011         struct tmpfs_dirent *xde;
1012
1013         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
1014
1015         dnode = VP_TO_TMPFS_DIR(vp);
1016         head = &dnode->tn_dir.tn_dirhead;
1017         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastn = 0;
1018         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastp = NULL;
1019
1020         if (tmpfs_dirent_dup(de)) {
1021                 /* Remove duphead if de was last entry. */
1022                 if (LIST_NEXT(de, uh.td_dup.entries) == NULL) {
1023                         xde = tmpfs_dir_xlookup_hash(dnode, de->td_hash);
1024                         MPASS(tmpfs_dirent_duphead(xde));
1025                 } else
1026                         xde = NULL;
1027                 LIST_REMOVE(de, uh.td_dup.entries);
1028                 LIST_REMOVE(de, uh.td_dup.index_entries);
1029                 if (xde != NULL) {
1030                         if (LIST_EMPTY(&xde->ud.td_duphead)) {
1031                                 RB_REMOVE(tmpfs_dir, head, xde);
1032                                 tmp = VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount);
1033                                 MPASS(xde->td_node == NULL);
1034                                 tmpfs_free_dirent(tmp, xde);
1035                         }
1036                 }
1037                 de->td_cookie = de->td_hash;
1038         } else
1039                 RB_REMOVE(tmpfs_dir, head, de);
1040
1041         dnode->tn_size -= sizeof(struct tmpfs_dirent);
1042         dnode->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_CHANGED | \
1043             TMPFS_NODE_MODIFIED;
1044         tmpfs_update(vp);
1045 }
1046
1047 void
1048 tmpfs_dir_destroy(struct tmpfs_mount *tmp, struct tmpfs_node *dnode)
1049 {
1050         struct tmpfs_dirent *de, *dde, *nde;
1051
1052         RB_FOREACH_SAFE(de, tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, nde) {
1053                 RB_REMOVE(tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, de);
1054                 /* Node may already be destroyed. */
1055                 de->td_node = NULL;
1056                 if (tmpfs_dirent_duphead(de)) {
1057                         while ((dde = LIST_FIRST(&de->ud.td_duphead)) != NULL) {
1058                                 LIST_REMOVE(dde, uh.td_dup.entries);
1059                                 dde->td_node = NULL;
1060                                 tmpfs_free_dirent(tmp, dde);
1061                         }
1062                 }
1063                 tmpfs_free_dirent(tmp, de);
1064         }
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Helper function for tmpfs_readdir.  Creates a '.' entry for the given
1069  * directory and returns it in the uio space.  The function returns 0
1070  * on success, -1 if there was not enough space in the uio structure to
1071  * hold the directory entry or an appropriate error code if another
1072  * error happens.
1073  */
1074 static int
1075 tmpfs_dir_getdotdent(struct tmpfs_node *node, struct uio *uio)
1076 {
1077         int error;
1078         struct dirent dent;
1079
1080         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
1081         MPASS(uio->uio_offset == TMPFS_DIRCOOKIE_DOT);
1082
1083         dent.d_fileno = node->tn_id;
1084         dent.d_type = DT_DIR;
1085         dent.d_namlen = 1;
1086         dent.d_name[0] = '.';
1087         dent.d_name[1] = '\0';
1088         dent.d_reclen = GENERIC_DIRSIZ(&dent);
1089
1090         if (dent.d_reclen > uio->uio_resid)
1091                 error = EJUSTRETURN;
1092         else
1093                 error = uiomove(&dent, dent.d_reclen, uio);
1094
1095         tmpfs_set_status(node, TMPFS_NODE_ACCESSED);
1096
1097         return (error);
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Helper function for tmpfs_readdir.  Creates a '..' entry for the given
1102  * directory and returns it in the uio space.  The function returns 0
1103  * on success, -1 if there was not enough space in the uio structure to
1104  * hold the directory entry or an appropriate error code if another
1105  * error happens.
1106  */
1107 static int
1108 tmpfs_dir_getdotdotdent(struct tmpfs_node *node, struct uio *uio)
1109 {
1110         int error;
1111         struct dirent dent;
1112
1113         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
1114         MPASS(uio->uio_offset == TMPFS_DIRCOOKIE_DOTDOT);
1115
1116         /*
1117          * Return ENOENT if the current node is already removed.
1118          */
1119         TMPFS_ASSERT_LOCKED(node);
1120         if (node->tn_dir.tn_parent == NULL) {
1121                 return (ENOENT);
1122         }
1123
1124         TMPFS_NODE_LOCK(node->tn_dir.tn_parent);
1125         dent.d_fileno = node->tn_dir.tn_parent->tn_id;
1126         TMPFS_NODE_UNLOCK(node->tn_dir.tn_parent);
1127
1128         dent.d_type = DT_DIR;
1129         dent.d_namlen = 2;
1130         dent.d_name[0] = '.';
1131         dent.d_name[1] = '.';
1132         dent.d_name[2] = '\0';
1133         dent.d_reclen = GENERIC_DIRSIZ(&dent);
1134
1135         if (dent.d_reclen > uio->uio_resid)
1136                 error = EJUSTRETURN;
1137         else
1138                 error = uiomove(&dent, dent.d_reclen, uio);
1139
1140         tmpfs_set_status(node, TMPFS_NODE_ACCESSED);
1141
1142         return (error);
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Helper function for tmpfs_readdir.  Returns as much directory entries
1147  * as can fit in the uio space.  The read starts at uio->uio_offset.
1148  * The function returns 0 on success, -1 if there was not enough space
1149  * in the uio structure to hold the directory entry or an appropriate
1150  * error code if another error happens.
1151  */
1152 int
1153 tmpfs_dir_getdents(struct tmpfs_node *node, struct uio *uio, int maxcookies,
1154     u_long *cookies, int *ncookies)
1155 {
1156         struct tmpfs_dir_cursor dc;
1157         struct tmpfs_dirent *de;
1158         off_t off;
1159         int error;
1160
1161         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
1162
1163         off = 0;
1164
1165         /*
1166          * Lookup the node from the current offset.  The starting offset of
1167          * 0 will lookup both '.' and '..', and then the first real entry,
1168          * or EOF if there are none.  Then find all entries for the dir that
1169          * fit into the buffer.  Once no more entries are found (de == NULL),
1170          * the offset is set to TMPFS_DIRCOOKIE_EOF, which will cause the next
1171          * call to return 0.
1172          */
1173         switch (uio->uio_offset) {
1174         case TMPFS_DIRCOOKIE_DOT:
1175                 error = tmpfs_dir_getdotdent(node, uio);
1176                 if (error != 0)
1177                         return (error);
1178                 uio->uio_offset = TMPFS_DIRCOOKIE_DOTDOT;
1179                 if (cookies != NULL)
1180                         cookies[(*ncookies)++] = off = uio->uio_offset;
1181                 /* FALLTHROUGH */
1182         case TMPFS_DIRCOOKIE_DOTDOT:
1183                 error = tmpfs_dir_getdotdotdent(node, uio);
1184                 if (error != 0)
1185                         return (error);
1186                 de = tmpfs_dir_first(node, &dc);
1187                 uio->uio_offset = tmpfs_dirent_cookie(de);
1188                 if (cookies != NULL)
1189                         cookies[(*ncookies)++] = off = uio->uio_offset;
1190                 /* EOF. */
1191                 if (de == NULL)
1192                         return (0);
1193                 break;
1194         case TMPFS_DIRCOOKIE_EOF:
1195                 return (0);
1196         default:
1197                 de = tmpfs_dir_lookup_cookie(node, uio->uio_offset, &dc);
1198                 if (de == NULL)
1199                         return (EINVAL);
1200                 if (cookies != NULL)
1201                         off = tmpfs_dirent_cookie(de);
1202         }
1203
1204         /* Read as much entries as possible; i.e., until we reach the end of
1205          * the directory or we exhaust uio space. */
1206         do {
1207                 struct dirent d;
1208
1209                 /* Create a dirent structure representing the current
1210                  * tmpfs_node and fill it. */
1211                 if (de->td_node == NULL) {
1212                         d.d_fileno = 1;
1213                         d.d_type = DT_WHT;
1214                 } else {
1215                         d.d_fileno = de->td_node->tn_id;
1216                         switch (de->td_node->tn_type) {
1217                         case VBLK:
1218                                 d.d_type = DT_BLK;
1219                                 break;
1220
1221                         case VCHR:
1222                                 d.d_type = DT_CHR;
1223                                 break;
1224
1225                         case VDIR:
1226                                 d.d_type = DT_DIR;
1227                                 break;
1228
1229                         case VFIFO:
1230                                 d.d_type = DT_FIFO;
1231                                 break;
1232
1233                         case VLNK:
1234                                 d.d_type = DT_LNK;
1235                                 break;
1236
1237                         case VREG:
1238                                 d.d_type = DT_REG;
1239                                 break;
1240
1241                         case VSOCK:
1242                                 d.d_type = DT_SOCK;
1243                                 break;
1244
1245                         default:
1246                                 panic("tmpfs_dir_getdents: type %p %d",
1247                                     de->td_node, (int)de->td_node->tn_type);
1248                         }
1249                 }
1250                 d.d_namlen = de->td_namelen;
1251                 MPASS(de->td_namelen < sizeof(d.d_name));
1252                 (void)memcpy(d.d_name, de->ud.td_name, de->td_namelen);
1253                 d.d_name[de->td_namelen] = '\0';
1254                 d.d_reclen = GENERIC_DIRSIZ(&d);
1255
1256                 /* Stop reading if the directory entry we are treating is
1257                  * bigger than the amount of data that can be returned. */
1258                 if (d.d_reclen > uio->uio_resid) {
1259                         error = EJUSTRETURN;
1260                         break;
1261                 }
1262
1263                 /* Copy the new dirent structure into the output buffer and
1264                  * advance pointers. */
1265                 error = uiomove(&d, d.d_reclen, uio);
1266                 if (error == 0) {
1267                         de = tmpfs_dir_next(node, &dc);
1268                         if (cookies != NULL) {
1269                                 off = tmpfs_dirent_cookie(de);
1270                                 MPASS(*ncookies < maxcookies);
1271                                 cookies[(*ncookies)++] = off;
1272                         }
1273                 }
1274         } while (error == 0 && uio->uio_resid > 0 && de != NULL);
1275
1276         /* Skip setting off when using cookies as it is already done above. */
1277         if (cookies == NULL)
1278                 off = tmpfs_dirent_cookie(de);
1279
1280         /* Update the offset and cache. */
1281         uio->uio_offset = off;
1282         node->tn_dir.tn_readdir_lastn = off;
1283         node->tn_dir.tn_readdir_lastp = de;
1284
1285         tmpfs_set_status(node, TMPFS_NODE_ACCESSED);
1286         return error;
1287 }
1288
1289 int
1290 tmpfs_dir_whiteout_add(struct vnode *dvp, struct componentname *cnp)
1291 {
1292         struct tmpfs_dirent *de;
1293         int error;
1294
1295         error = tmpfs_alloc_dirent(VFS_TO_TMPFS(dvp->v_mount), NULL,
1296             cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen, &de);
1297         if (error != 0)
1298                 return (error);
1299         tmpfs_dir_attach(dvp, de);
1300         return (0);
1301 }
1302
1303 void
1304 tmpfs_dir_whiteout_remove(struct vnode *dvp, struct componentname *cnp)
1305 {
1306         struct tmpfs_dirent *de;
1307
1308         de = tmpfs_dir_lookup(VP_TO_TMPFS_DIR(dvp), NULL, cnp);
1309         MPASS(de != NULL && de->td_node == NULL);
1310         tmpfs_dir_detach(dvp, de);
1311         tmpfs_free_dirent(VFS_TO_TMPFS(dvp->v_mount), de);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Resizes the aobj associated with the regular file pointed to by 'vp' to the
1316  * size 'newsize'.  'vp' must point to a vnode that represents a regular file.
1317  * 'newsize' must be positive.
1318  *
1319  * Returns zero on success or an appropriate error code on failure.
1320  */
1321 int
1322 tmpfs_reg_resize(struct vnode *vp, off_t newsize, boolean_t ignerr)
1323 {
1324         struct tmpfs_mount *tmp;
1325         struct tmpfs_node *node;
1326         vm_object_t uobj;
1327         vm_page_t m, ma[1];
1328         vm_pindex_t idx, newpages, oldpages;
1329         off_t oldsize;
1330         int base, rv;
1331
1332         MPASS(vp->v_type == VREG);
1333         MPASS(newsize >= 0);
1334
1335         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1336         uobj = node->tn_reg.tn_aobj;
1337         tmp = VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount);
1338
1339         /*
1340          * Convert the old and new sizes to the number of pages needed to
1341          * store them.  It may happen that we do not need to do anything
1342          * because the last allocated page can accommodate the change on
1343          * its own.
1344          */
1345         oldsize = node->tn_size;
1346         oldpages = OFF_TO_IDX(oldsize + PAGE_MASK);
1347         MPASS(oldpages == uobj->size);
1348         newpages = OFF_TO_IDX(newsize + PAGE_MASK);
1349         if (newpages > oldpages &&
1350             tmpfs_pages_check_avail(tmp, newpages - oldpages) == 0)
1351                 return (ENOSPC);
1352
1353         VM_OBJECT_WLOCK(uobj);
1354         if (newsize < oldsize) {
1355                 /*
1356                  * Zero the truncated part of the last page.
1357                  */
1358                 base = newsize & PAGE_MASK;
1359                 if (base != 0) {
1360                         idx = OFF_TO_IDX(newsize);
1361 retry:
1362                         m = vm_page_lookup(uobj, idx);
1363                         if (m != NULL) {
1364                                 if (vm_page_sleep_if_busy(m, "tmfssz"))
1365                                         goto retry;
1366                                 MPASS(m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL);
1367                         } else if (vm_pager_has_page(uobj, idx, NULL, NULL)) {
1368                                 m = vm_page_alloc(uobj, idx, VM_ALLOC_NORMAL);
1369                                 if (m == NULL) {
1370                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(uobj);
1371                                         VM_WAIT;
1372                                         VM_OBJECT_WLOCK(uobj);
1373                                         goto retry;
1374                                 } else if (m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1375                                         ma[0] = m;
1376                                         rv = vm_pager_get_pages(uobj, ma, 1, 0);
1377                                         m = vm_page_lookup(uobj, idx);
1378                                 } else
1379                                         /* A cached page was reactivated. */
1380                                         rv = VM_PAGER_OK;
1381                                 vm_page_lock(m);
1382                                 if (rv == VM_PAGER_OK) {
1383                                         vm_page_deactivate(m);
1384                                         vm_page_unlock(m);
1385                                         vm_page_xunbusy(m);
1386                                 } else {
1387                                         vm_page_free(m);
1388                                         vm_page_unlock(m);
1389                                         if (ignerr)
1390                                                 m = NULL;
1391                                         else {
1392                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(uobj);
1393                                                 return (EIO);
1394                                         }
1395                                 }
1396                         }
1397                         if (m != NULL) {
1398                                 pmap_zero_page_area(m, base, PAGE_SIZE - base);
1399                                 vm_page_dirty(m);
1400                                 vm_pager_page_unswapped(m);
1401                         }
1402                 }
1403
1404                 /*
1405                  * Release any swap space and free any whole pages.
1406                  */
1407                 if (newpages < oldpages) {
1408                         swap_pager_freespace(uobj, newpages, oldpages -
1409                             newpages);
1410                         vm_object_page_remove(uobj, newpages, 0, 0);
1411                 }
1412         }
1413         uobj->size = newpages;
1414         VM_OBJECT_WUNLOCK(uobj);
1415
1416         TMPFS_LOCK(tmp);
1417         tmp->tm_pages_used += (newpages - oldpages);
1418         TMPFS_UNLOCK(tmp);
1419
1420         node->tn_size = newsize;
1421         return (0);
1422 }
1423
1424 void
1425 tmpfs_check_mtime(struct vnode *vp)
1426 {
1427         struct tmpfs_node *node;
1428         struct vm_object *obj;
1429
1430         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "check_mtime");
1431         if (vp->v_type != VREG)
1432                 return;
1433         obj = vp->v_object;
1434         KASSERT((obj->flags & (OBJ_TMPFS_NODE | OBJ_TMPFS)) ==
1435             (OBJ_TMPFS_NODE | OBJ_TMPFS), ("non-tmpfs obj"));
1436         /* unlocked read */
1437         if ((obj->flags & OBJ_TMPFS_DIRTY) != 0) {
1438                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
1439                 if ((obj->flags & OBJ_TMPFS_DIRTY) != 0) {
1440                         obj->flags &= ~OBJ_TMPFS_DIRTY;
1441                         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1442                         node->tn_status |= TMPFS_NODE_MODIFIED |
1443                             TMPFS_NODE_CHANGED;
1444                 }
1445                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
1446         }
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Change flags of the given vnode.
1451  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1452  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1453  */
1454 int
1455 tmpfs_chflags(struct vnode *vp, u_long flags, struct ucred *cred,
1456     struct thread *p)
1457 {
1458         int error;
1459         struct tmpfs_node *node;
1460
1461         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chflags");
1462
1463         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1464
1465         if ((flags & ~(SF_APPEND | SF_ARCHIVED | SF_IMMUTABLE | SF_NOUNLINK |
1466             UF_APPEND | UF_ARCHIVE | UF_HIDDEN | UF_IMMUTABLE | UF_NODUMP |
1467             UF_NOUNLINK | UF_OFFLINE | UF_OPAQUE | UF_READONLY | UF_REPARSE |
1468             UF_SPARSE | UF_SYSTEM)) != 0)
1469                 return (EOPNOTSUPP);
1470
1471         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1472         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1473                 return EROFS;
1474
1475         /*
1476          * Callers may only modify the file flags on objects they
1477          * have VADMIN rights for.
1478          */
1479         if ((error = VOP_ACCESS(vp, VADMIN, cred, p)))
1480                 return (error);
1481         /*
1482          * Unprivileged processes are not permitted to unset system
1483          * flags, or modify flags if any system flags are set.
1484          */
1485         if (!priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_SYSFLAGS, 0)) {
1486                 if (node->tn_flags &
1487                     (SF_NOUNLINK | SF_IMMUTABLE | SF_APPEND)) {
1488                         error = securelevel_gt(cred, 0);
1489                         if (error)
1490                                 return (error);
1491                 }
1492         } else {
1493                 if (node->tn_flags &
1494                     (SF_NOUNLINK | SF_IMMUTABLE | SF_APPEND) ||
1495                     ((flags ^ node->tn_flags) & SF_SETTABLE))
1496                         return (EPERM);
1497         }
1498         node->tn_flags = flags;
1499         node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED;
1500
1501         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chflags2");
1502
1503         return (0);
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Change access mode on the given vnode.
1508  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1509  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1510  */
1511 int
1512 tmpfs_chmod(struct vnode *vp, mode_t mode, struct ucred *cred, struct thread *p)
1513 {
1514         int error;
1515         struct tmpfs_node *node;
1516
1517         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chmod");
1518
1519         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1520
1521         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1522         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1523                 return EROFS;
1524
1525         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1526         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1527                 return EPERM;
1528
1529         /*
1530          * To modify the permissions on a file, must possess VADMIN
1531          * for that file.
1532          */
1533         if ((error = VOP_ACCESS(vp, VADMIN, cred, p)))
1534                 return (error);
1535
1536         /*
1537          * Privileged processes may set the sticky bit on non-directories,
1538          * as well as set the setgid bit on a file with a group that the
1539          * process is not a member of.
1540          */
1541         if (vp->v_type != VDIR && (mode & S_ISTXT)) {
1542                 if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_STICKYFILE, 0))
1543                         return (EFTYPE);
1544         }
1545         if (!groupmember(node->tn_gid, cred) && (mode & S_ISGID)) {
1546                 error = priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_SETGID, 0);
1547                 if (error)
1548                         return (error);
1549         }
1550
1551
1552         node->tn_mode &= ~ALLPERMS;
1553         node->tn_mode |= mode & ALLPERMS;
1554
1555         node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED;
1556
1557         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chmod2");
1558
1559         return (0);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Change ownership of the given vnode.  At least one of uid or gid must
1564  * be different than VNOVAL.  If one is set to that value, the attribute
1565  * is unchanged.
1566  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1567  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1568  */
1569 int
1570 tmpfs_chown(struct vnode *vp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *cred,
1571     struct thread *p)
1572 {
1573         int error;
1574         struct tmpfs_node *node;
1575         uid_t ouid;
1576         gid_t ogid;
1577
1578         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chown");
1579
1580         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1581
1582         /* Assign default values if they are unknown. */
1583         MPASS(uid != VNOVAL || gid != VNOVAL);
1584         if (uid == VNOVAL)
1585                 uid = node->tn_uid;
1586         if (gid == VNOVAL)
1587                 gid = node->tn_gid;
1588         MPASS(uid != VNOVAL && gid != VNOVAL);
1589
1590         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1591         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1592                 return EROFS;
1593
1594         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1595         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1596                 return EPERM;
1597
1598         /*
1599          * To modify the ownership of a file, must possess VADMIN for that
1600          * file.
1601          */
1602         if ((error = VOP_ACCESS(vp, VADMIN, cred, p)))
1603                 return (error);
1604
1605         /*
1606          * To change the owner of a file, or change the group of a file to a
1607          * group of which we are not a member, the caller must have
1608          * privilege.
1609          */
1610         if ((uid != node->tn_uid ||
1611             (gid != node->tn_gid && !groupmember(gid, cred))) &&
1612             (error = priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_CHOWN, 0)))
1613                 return (error);
1614
1615         ogid = node->tn_gid;
1616         ouid = node->tn_uid;
1617
1618         node->tn_uid = uid;
1619         node->tn_gid = gid;
1620
1621         node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED;
1622
1623         if ((node->tn_mode & (S_ISUID | S_ISGID)) && (ouid != uid || ogid != gid)) {
1624                 if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_RETAINSUGID, 0))
1625                         node->tn_mode &= ~(S_ISUID | S_ISGID);
1626         }
1627
1628         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chown2");
1629
1630         return (0);
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Change size of the given vnode.
1635  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1636  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1637  */
1638 int
1639 tmpfs_chsize(struct vnode *vp, u_quad_t size, struct ucred *cred,
1640     struct thread *p)
1641 {
1642         int error;
1643         struct tmpfs_node *node;
1644
1645         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chsize");
1646
1647         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1648
1649         /* Decide whether this is a valid operation based on the file type. */
1650         error = 0;
1651         switch (vp->v_type) {
1652         case VDIR:
1653                 return EISDIR;
1654
1655         case VREG:
1656                 if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1657                         return EROFS;
1658                 break;
1659
1660         case VBLK:
1661                 /* FALLTHROUGH */
1662         case VCHR:
1663                 /* FALLTHROUGH */
1664         case VFIFO:
1665                 /* Allow modifications of special files even if in the file
1666                  * system is mounted read-only (we are not modifying the
1667                  * files themselves, but the objects they represent). */
1668                 return 0;
1669
1670         default:
1671                 /* Anything else is unsupported. */
1672                 return EOPNOTSUPP;
1673         }
1674
1675         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1676         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1677                 return EPERM;
1678
1679         error = tmpfs_truncate(vp, size);
1680         /* tmpfs_truncate will raise the NOTE_EXTEND and NOTE_ATTRIB kevents
1681          * for us, as will update tn_status; no need to do that here. */
1682
1683         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chsize2");
1684
1685         return (error);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Change access and modification times of the given vnode.
1690  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1691  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1692  */
1693 int
1694 tmpfs_chtimes(struct vnode *vp, struct vattr *vap,
1695     struct ucred *cred, struct thread *l)
1696 {
1697         int error;
1698         struct tmpfs_node *node;
1699
1700         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chtimes");
1701
1702         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1703
1704         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1705         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1706                 return EROFS;
1707
1708         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1709         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1710                 return EPERM;
1711
1712         error = vn_utimes_perm(vp, vap, cred, l);
1713         if (error != 0)
1714                 return (error);
1715
1716         if (vap->va_atime.tv_sec != VNOVAL && vap->va_atime.tv_nsec != VNOVAL)
1717                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED;
1718
1719         if (vap->va_mtime.tv_sec != VNOVAL && vap->va_mtime.tv_nsec != VNOVAL)
1720                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_MODIFIED;
1721
1722         if (vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL &&
1723             vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL)
1724                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_MODIFIED;
1725
1726         tmpfs_itimes(vp, &vap->va_atime, &vap->va_mtime);
1727
1728         if (vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL &&
1729             vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL)
1730                 node->tn_birthtime = vap->va_birthtime;
1731         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "chtimes2");
1732
1733         return (0);
1734 }
1735
1736 void
1737 tmpfs_set_status(struct tmpfs_node *node, int status)
1738 {
1739
1740         if ((node->tn_status & status) == status)
1741                 return;
1742         TMPFS_NODE_LOCK(node);
1743         node->tn_status |= status;
1744         TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
1745 }
1746
1747 /* Sync timestamps */
1748 void
1749 tmpfs_itimes(struct vnode *vp, const struct timespec *acc,
1750     const struct timespec *mod)
1751 {
1752         struct tmpfs_node *node;
1753         struct timespec now;
1754
1755         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "tmpfs_itimes");
1756         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1757
1758         if ((node->tn_status & (TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_MODIFIED |
1759             TMPFS_NODE_CHANGED)) == 0)
1760                 return;
1761
1762         vfs_timestamp(&now);
1763         TMPFS_NODE_LOCK(node);
1764         if (node->tn_status & TMPFS_NODE_ACCESSED) {
1765                 if (acc == NULL)
1766                          acc = &now;
1767                 node->tn_atime = *acc;
1768         }
1769         if (node->tn_status & TMPFS_NODE_MODIFIED) {
1770                 if (mod == NULL)
1771                         mod = &now;
1772                 node->tn_mtime = *mod;
1773         }
1774         if (node->tn_status & TMPFS_NODE_CHANGED)
1775                 node->tn_ctime = now;
1776         node->tn_status &= ~(TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_MODIFIED |
1777             TMPFS_NODE_CHANGED);
1778         TMPFS_NODE_UNLOCK(node);
1779
1780 }
1781
1782 void
1783 tmpfs_update(struct vnode *vp)
1784 {
1785
1786         tmpfs_itimes(vp, NULL, NULL);
1787 }
1788
1789 int
1790 tmpfs_truncate(struct vnode *vp, off_t length)
1791 {
1792         int error;
1793         struct tmpfs_node *node;
1794
1795         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1796
1797         if (length < 0) {
1798                 error = EINVAL;
1799                 goto out;
1800         }
1801
1802         if (node->tn_size == length) {
1803                 error = 0;
1804                 goto out;
1805         }
1806
1807         if (length > VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount)->tm_maxfilesize)
1808                 return (EFBIG);
1809
1810         error = tmpfs_reg_resize(vp, length, FALSE);
1811         if (error == 0)
1812                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED | TMPFS_NODE_MODIFIED;
1813
1814 out:
1815         tmpfs_update(vp);
1816
1817         return (error);
1818 }
1819
1820 static __inline int
1821 tmpfs_dirtree_cmp(struct tmpfs_dirent *a, struct tmpfs_dirent *b)
1822 {
1823         if (a->td_hash > b->td_hash)
1824                 return (1);
1825         else if (a->td_hash < b->td_hash)
1826                 return (-1);
1827         return (0);
1828 }
1829
1830 RB_GENERATE_STATIC(tmpfs_dir, tmpfs_dirent, uh.td_entries, tmpfs_dirtree_cmp);