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 + vm_cnt.v_free_count + vm_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         MPASS((cookie & TMPFS_DIRCOOKIE_MASK) == cookie);
 822         dekey.td_hash = cookie;
 823         /* Recover if direntry for cookie was removed */
 824         de = RB_NFIND(tmpfs_dir, dirhead, &dekey);
 825         dc->tdc_tree = de;
 826         dc->tdc_current = de;
 827         if (de != NULL && tmpfs_dirent_duphead(de)) {
 828                 dc->tdc_current = LIST_FIRST(&de->ud.td_duphead);
 829                 MPASS(dc->tdc_current != NULL);
 830         }
 831         return (dc->tdc_current);
 832
 833 out:
 834         dc->tdc_tree = de;
 835         dc->tdc_current = de;
 836         if (de != NULL && tmpfs_dirent_dup(de))
 837                 dc->tdc_tree = tmpfs_dir_xlookup_hash(node,
 838                     de->td_hash);
 839         return (dc->tdc_current);
 840 }
 841
 842 /*
 843  * Looks for a directory entry in the directory represented by node.
 844  * 'cnp' describes the name of the entry to look for.  Note that the .
 845  * and .. components are not allowed as they do not physically exist
 846  * within directories.
 847  *
 848  * Returns a pointer to the entry when found, otherwise NULL.
 849  */
 850 struct tmpfs_dirent *
 851 tmpfs_dir_lookup(struct tmpfs_node *node, struct tmpfs_node *f,
 852     struct componentname *cnp)
 853 {
 854         struct tmpfs_dir_duphead *duphead;
 855         struct tmpfs_dirent *de;
 856         uint32_t hash;
 857
 858         MPASS(IMPLIES(cnp->cn_namelen == 1, cnp->cn_nameptr[0] != '.'));
 859         MPASS(IMPLIES(cnp->cn_namelen == 2, !(cnp->cn_nameptr[0] == '.' &&
 860             cnp->cn_nameptr[1] == '.')));
 861         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
 862
 863         hash = tmpfs_dirent_hash(cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen);
 864         de = tmpfs_dir_xlookup_hash(node, hash);
 865         if (de != NULL && tmpfs_dirent_duphead(de)) {
 866                 duphead = &de->ud.td_duphead;
 867                 LIST_FOREACH(de, duphead, uh.td_dup.entries) {
 868                         if (TMPFS_DIRENT_MATCHES(de, cnp->cn_nameptr,
 869                             cnp->cn_namelen))
 870                                 break;
 871                 }
 872         } else if (de != NULL) {
 873                 if (!TMPFS_DIRENT_MATCHES(de, cnp->cn_nameptr,
 874                     cnp->cn_namelen))
 875                         de = NULL;
 876         }
 877         if (de != NULL && f != NULL && de->td_node != f)
 878                 de = NULL;
 879
 880         return (de);
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Attach duplicate-cookie directory entry nde to dnode and insert to dupindex
 885  * list, allocate new cookie value.
 886  */
 887 static void
 888 tmpfs_dir_attach_dup(struct tmpfs_node *dnode,
 889     struct tmpfs_dir_duphead *duphead, struct tmpfs_dirent *nde)
 890 {
 891         struct tmpfs_dir_duphead *dupindex;
 892         struct tmpfs_dirent *de, *pde;
 893
 894         dupindex = &dnode->tn_dir.tn_dupindex;
 895         de = LIST_FIRST(dupindex);
 896         if (de == NULL || de->td_cookie < TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MAX) {
 897                 if (de == NULL)
 898                         nde->td_cookie = TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MIN;
 899                 else
 900                         nde->td_cookie = de->td_cookie + 1;
 901                 MPASS(tmpfs_dirent_dup(nde));
 902                 LIST_INSERT_HEAD(dupindex, nde, uh.td_dup.index_entries);
 903                 LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
 904                 return;
 905         }
 906
 907         /*
 908          * Cookie numbers are near exhaustion. Scan dupindex list for unused
 909          * numbers. dupindex list is sorted in descending order. Keep it so
 910          * after inserting nde.
 911          */
 912         while (1) {
 913                 pde = de;
 914                 de = LIST_NEXT(de, uh.td_dup.index_entries);
 915                 if (de == NULL && pde->td_cookie != TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MIN) {
 916                         /*
 917                          * Last element of the index doesn't have minimal cookie
 918                          * value, use it.
 919                          */
 920                         nde->td_cookie = TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MIN;
 921                         LIST_INSERT_AFTER(pde, nde, uh.td_dup.index_entries);
 922                         LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
 923                         return;
 924                 } else if (de == NULL) {
 925                         /*
 926                          * We are so lucky have 2^30 hash duplicates in single
 927                          * directory :) Return largest possible cookie value.
 928                          * It should be fine except possible issues with
 929                          * VOP_READDIR restart.
 930                          */
 931                         nde->td_cookie = TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MAX;
 932                         LIST_INSERT_HEAD(dupindex, nde,
 933                             uh.td_dup.index_entries);
 934                         LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
 935                         return;
 936                 }
 937                 if (de->td_cookie + 1 == pde->td_cookie ||
 938                     de->td_cookie >= TMPFS_DIRCOOKIE_DUP_MAX)
 939                         continue;       /* No hole or invalid cookie. */
 940                 nde->td_cookie = de->td_cookie + 1;
 941                 MPASS(tmpfs_dirent_dup(nde));
 942                 MPASS(pde->td_cookie > nde->td_cookie);
 943                 MPASS(nde->td_cookie > de->td_cookie);
 944                 LIST_INSERT_BEFORE(de, nde, uh.td_dup.index_entries);
 945                 LIST_INSERT_HEAD(duphead, nde, uh.td_dup.entries);
 946                 return;
 947         };
 948 }
 949
 950 /*
 951  * Attaches the directory entry de to the directory represented by vp.
 952  * Note that this does not change the link count of the node pointed by
 953  * the directory entry, as this is done by tmpfs_alloc_dirent.
 954  */
 955 void
 956 tmpfs_dir_attach(struct vnode *vp, struct tmpfs_dirent *de)
 957 {
 958         struct tmpfs_node *dnode;
 959         struct tmpfs_dirent *xde, *nde;
 960
 961         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
 962         MPASS(de->td_namelen > 0);
 963         MPASS(de->td_hash >= TMPFS_DIRCOOKIE_MIN);
 964         MPASS(de->td_cookie == de->td_hash);
 965
 966         dnode = VP_TO_TMPFS_DIR(vp);
 967         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastn = 0;
 968         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastp = NULL;
 969
 970         MPASS(!tmpfs_dirent_dup(de));
 971         xde = RB_INSERT(tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, de);
 972         if (xde != NULL && tmpfs_dirent_duphead(xde))
 973                 tmpfs_dir_attach_dup(dnode, &xde->ud.td_duphead, de);
 974         else if (xde != NULL) {
 975                 /*
 976                  * Allocate new duphead. Swap xde with duphead to avoid
 977                  * adding/removing elements with the same hash.
 978                  */
 979                 MPASS(!tmpfs_dirent_dup(xde));
 980                 tmpfs_alloc_dirent(VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount), NULL, NULL, 0,
 981                     &nde);
 982                 /* *nde = *xde; XXX gcc 4.2.1 may generate invalid code. */
 983                 memcpy(nde, xde, sizeof(*xde));
 984                 xde->td_cookie |= TMPFS_DIRCOOKIE_DUPHEAD;
 985                 LIST_INIT(&xde->ud.td_duphead);
 986                 xde->td_namelen = 0;
 987                 xde->td_node = NULL;
 988                 tmpfs_dir_attach_dup(dnode, &xde->ud.td_duphead, nde);
 989                 tmpfs_dir_attach_dup(dnode, &xde->ud.td_duphead, de);
 990         }
 991         dnode->tn_size += sizeof(struct tmpfs_dirent);
 992         dnode->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_CHANGED | \
 993             TMPFS_NODE_MODIFIED;
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Detaches the directory entry de from the directory represented by vp.
 998  * Note that this does not change the link count of the node pointed by
 999  * the directory entry, as this is done by tmpfs_free_dirent.
1000  */
1001 void
1002 tmpfs_dir_detach(struct vnode *vp, struct tmpfs_dirent *de)
1003 {
1004         struct tmpfs_mount *tmp;
1005         struct tmpfs_dir *head;
1006         struct tmpfs_node *dnode;
1007         struct tmpfs_dirent *xde;
1008
1009         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
1010
1011         dnode = VP_TO_TMPFS_DIR(vp);
1012         head = &dnode->tn_dir.tn_dirhead;
1013         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastn = 0;
1014         dnode->tn_dir.tn_readdir_lastp = NULL;
1015
1016         if (tmpfs_dirent_dup(de)) {
1017                 /* Remove duphead if de was last entry. */
1018                 if (LIST_NEXT(de, uh.td_dup.entries) == NULL) {
1019                         xde = tmpfs_dir_xlookup_hash(dnode, de->td_hash);
1020                         MPASS(tmpfs_dirent_duphead(xde));
1021                 } else
1022                         xde = NULL;
1023                 LIST_REMOVE(de, uh.td_dup.entries);
1024                 LIST_REMOVE(de, uh.td_dup.index_entries);
1025                 if (xde != NULL) {
1026                         if (LIST_EMPTY(&xde->ud.td_duphead)) {
1027                                 RB_REMOVE(tmpfs_dir, head, xde);
1028                                 tmp = VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount);
1029                                 MPASS(xde->td_node == NULL);
1030                                 tmpfs_free_dirent(tmp, xde);
1031                         }
1032                 }
1033         } else
1034                 RB_REMOVE(tmpfs_dir, head, de);
1035
1036         dnode->tn_size -= sizeof(struct tmpfs_dirent);
1037         dnode->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_CHANGED | \
1038             TMPFS_NODE_MODIFIED;
1039 }
1040
1041 void
1042 tmpfs_dir_destroy(struct tmpfs_mount *tmp, struct tmpfs_node *dnode)
1043 {
1044         struct tmpfs_dirent *de, *dde, *nde;
1045
1046         RB_FOREACH_SAFE(de, tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, nde) {
1047                 RB_REMOVE(tmpfs_dir, &dnode->tn_dir.tn_dirhead, de);
1048                 /* Node may already be destroyed. */
1049                 de->td_node = NULL;
1050                 if (tmpfs_dirent_duphead(de)) {
1051                         while ((dde = LIST_FIRST(&de->ud.td_duphead)) != NULL) {
1052                                 LIST_REMOVE(dde, uh.td_dup.entries);
1053                                 dde->td_node = NULL;
1054                                 tmpfs_free_dirent(tmp, dde);
1055                         }
1056                 }
1057                 tmpfs_free_dirent(tmp, de);
1058         }
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Helper function for tmpfs_readdir.  Creates a '.' entry for the given
1063  * directory and returns it in the uio space.  The function returns 0
1064  * on success, -1 if there was not enough space in the uio structure to
1065  * hold the directory entry or an appropriate error code if another
1066  * error happens.
1067  */
1068 static int
1069 tmpfs_dir_getdotdent(struct tmpfs_node *node, struct uio *uio)
1070 {
1071         int error;
1072         struct dirent dent;
1073
1074         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
1075         MPASS(uio->uio_offset == TMPFS_DIRCOOKIE_DOT);
1076
1077         dent.d_fileno = node->tn_id;
1078         dent.d_type = DT_DIR;
1079         dent.d_namlen = 1;
1080         dent.d_name[0] = '.';
1081         dent.d_name[1] = '\0';
1082         dent.d_reclen = GENERIC_DIRSIZ(&dent);
1083
1084         if (dent.d_reclen > uio->uio_resid)
1085                 error = EJUSTRETURN;
1086         else
1087                 error = uiomove(&dent, dent.d_reclen, uio);
1088
1089         node->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED;
1090
1091         return error;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Helper function for tmpfs_readdir.  Creates a '..' entry for the given
1096  * directory and returns it in the uio space.  The function returns 0
1097  * on success, -1 if there was not enough space in the uio structure to
1098  * hold the directory entry or an appropriate error code if another
1099  * error happens.
1100  */
1101 static int
1102 tmpfs_dir_getdotdotdent(struct tmpfs_node *node, struct uio *uio)
1103 {
1104         int error;
1105         struct dirent dent;
1106
1107         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
1108         MPASS(uio->uio_offset == TMPFS_DIRCOOKIE_DOTDOT);
1109
1110         /*
1111          * Return ENOENT if the current node is already removed.
1112          */
1113         TMPFS_ASSERT_LOCKED(node);
1114         if (node->tn_dir.tn_parent == NULL) {
1115                 return (ENOENT);
1116         }
1117
1118         TMPFS_NODE_LOCK(node->tn_dir.tn_parent);
1119         dent.d_fileno = node->tn_dir.tn_parent->tn_id;
1120         TMPFS_NODE_UNLOCK(node->tn_dir.tn_parent);
1121
1122         dent.d_type = DT_DIR;
1123         dent.d_namlen = 2;
1124         dent.d_name[0] = '.';
1125         dent.d_name[1] = '.';
1126         dent.d_name[2] = '\0';
1127         dent.d_reclen = GENERIC_DIRSIZ(&dent);
1128
1129         if (dent.d_reclen > uio->uio_resid)
1130                 error = EJUSTRETURN;
1131         else
1132                 error = uiomove(&dent, dent.d_reclen, uio);
1133
1134         node->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED;
1135
1136         return error;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Helper function for tmpfs_readdir.  Returns as much directory entries
1141  * as can fit in the uio space.  The read starts at uio->uio_offset.
1142  * The function returns 0 on success, -1 if there was not enough space
1143  * in the uio structure to hold the directory entry or an appropriate
1144  * error code if another error happens.
1145  */
1146 int
1147 tmpfs_dir_getdents(struct tmpfs_node *node, struct uio *uio, int maxcookies,
1148     u_long *cookies, int *ncookies)
1149 {
1150         struct tmpfs_dir_cursor dc;
1151         struct tmpfs_dirent *de;
1152         off_t off;
1153         int error;
1154
1155         TMPFS_VALIDATE_DIR(node);
1156
1157         off = 0;
1158
1159         /*
1160          * Lookup the node from the current offset.  The starting offset of
1161          * 0 will lookup both '.' and '..', and then the first real entry,
1162          * or EOF if there are none.  Then find all entries for the dir that
1163          * fit into the buffer.  Once no more entries are found (de == NULL),
1164          * the offset is set to TMPFS_DIRCOOKIE_EOF, which will cause the next
1165          * call to return 0.
1166          */
1167         switch (uio->uio_offset) {
1168         case TMPFS_DIRCOOKIE_DOT:
1169                 error = tmpfs_dir_getdotdent(node, uio);
1170                 if (error != 0)
1171                         return (error);
1172                 uio->uio_offset = TMPFS_DIRCOOKIE_DOTDOT;
1173                 if (cookies != NULL)
1174                         cookies[(*ncookies)++] = off = uio->uio_offset;
1175                 /* FALLTHROUGH */
1176         case TMPFS_DIRCOOKIE_DOTDOT:
1177                 error = tmpfs_dir_getdotdotdent(node, uio);
1178                 if (error != 0)
1179                         return (error);
1180                 de = tmpfs_dir_first(node, &dc);
1181                 uio->uio_offset = tmpfs_dirent_cookie(de);
1182                 if (cookies != NULL)
1183                         cookies[(*ncookies)++] = off = uio->uio_offset;
1184                 /* EOF. */
1185                 if (de == NULL)
1186                         return (0);
1187                 break;
1188         case TMPFS_DIRCOOKIE_EOF:
1189                 return (0);
1190         default:
1191                 de = tmpfs_dir_lookup_cookie(node, uio->uio_offset, &dc);
1192                 if (de == NULL)
1193                         return (EINVAL);
1194                 if (cookies != NULL)
1195                         off = tmpfs_dirent_cookie(de);
1196         }
1197
1198         /* Read as much entries as possible; i.e., until we reach the end of
1199          * the directory or we exhaust uio space. */
1200         do {
1201                 struct dirent d;
1202
1203                 /* Create a dirent structure representing the current
1204                  * tmpfs_node and fill it. */
1205                 if (de->td_node == NULL) {
1206                         d.d_fileno = 1;
1207                         d.d_type = DT_WHT;
1208                 } else {
1209                         d.d_fileno = de->td_node->tn_id;
1210                         switch (de->td_node->tn_type) {
1211                         case VBLK:
1212                                 d.d_type = DT_BLK;
1213                                 break;
1214
1215                         case VCHR:
1216                                 d.d_type = DT_CHR;
1217                                 break;
1218
1219                         case VDIR:
1220                                 d.d_type = DT_DIR;
1221                                 break;
1222
1223                         case VFIFO:
1224                                 d.d_type = DT_FIFO;
1225                                 break;
1226
1227                         case VLNK:
1228                                 d.d_type = DT_LNK;
1229                                 break;
1230
1231                         case VREG:
1232                                 d.d_type = DT_REG;
1233                                 break;
1234
1235                         case VSOCK:
1236                                 d.d_type = DT_SOCK;
1237                                 break;
1238
1239                         default:
1240                                 panic("tmpfs_dir_getdents: type %p %d",
1241                                     de->td_node, (int)de->td_node->tn_type);
1242                         }
1243                 }
1244                 d.d_namlen = de->td_namelen;
1245                 MPASS(de->td_namelen < sizeof(d.d_name));
1246                 (void)memcpy(d.d_name, de->ud.td_name, de->td_namelen);
1247                 d.d_name[de->td_namelen] = '\0';
1248                 d.d_reclen = GENERIC_DIRSIZ(&d);
1249
1250                 /* Stop reading if the directory entry we are treating is
1251                  * bigger than the amount of data that can be returned. */
1252                 if (d.d_reclen > uio->uio_resid) {
1253                         error = EJUSTRETURN;
1254                         break;
1255                 }
1256
1257                 /* Copy the new dirent structure into the output buffer and
1258                  * advance pointers. */
1259                 error = uiomove(&d, d.d_reclen, uio);
1260                 if (error == 0) {
1261                         de = tmpfs_dir_next(node, &dc);
1262                         if (cookies != NULL) {
1263                                 off = tmpfs_dirent_cookie(de);
1264                                 MPASS(*ncookies < maxcookies);
1265                                 cookies[(*ncookies)++] = off;
1266                         }
1267                 }
1268         } while (error == 0 && uio->uio_resid > 0 && de != NULL);
1269
1270         /* Skip setting off when using cookies as it is already done above. */
1271         if (cookies == NULL)
1272                 off = tmpfs_dirent_cookie(de);
1273
1274         /* Update the offset and cache. */
1275         uio->uio_offset = off;
1276         node->tn_dir.tn_readdir_lastn = off;
1277         node->tn_dir.tn_readdir_lastp = de;
1278
1279         node->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED;
1280         return error;
1281 }
1282
1283 int
1284 tmpfs_dir_whiteout_add(struct vnode *dvp, struct componentname *cnp)
1285 {
1286         struct tmpfs_dirent *de;
1287         int error;
1288
1289         error = tmpfs_alloc_dirent(VFS_TO_TMPFS(dvp->v_mount), NULL,
1290             cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen, &de);
1291         if (error != 0)
1292                 return (error);
1293         tmpfs_dir_attach(dvp, de);
1294         return (0);
1295 }
1296
1297 void
1298 tmpfs_dir_whiteout_remove(struct vnode *dvp, struct componentname *cnp)
1299 {
1300         struct tmpfs_dirent *de;
1301
1302         de = tmpfs_dir_lookup(VP_TO_TMPFS_DIR(dvp), NULL, cnp);
1303         MPASS(de != NULL && de->td_node == NULL);
1304         tmpfs_dir_detach(dvp, de);
1305         tmpfs_free_dirent(VFS_TO_TMPFS(dvp->v_mount), de);
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Resizes the aobj associated with the regular file pointed to by 'vp' to the
1310  * size 'newsize'.  'vp' must point to a vnode that represents a regular file.
1311  * 'newsize' must be positive.
1312  *
1313  * Returns zero on success or an appropriate error code on failure.
1314  */
1315 int
1316 tmpfs_reg_resize(struct vnode *vp, off_t newsize, boolean_t ignerr)
1317 {
1318         struct tmpfs_mount *tmp;
1319         struct tmpfs_node *node;
1320         vm_object_t uobj;
1321         vm_page_t m, ma[1];
1322         vm_pindex_t idx, newpages, oldpages;
1323         off_t oldsize;
1324         int base, rv;
1325
1326         MPASS(vp->v_type == VREG);
1327         MPASS(newsize >= 0);
1328
1329         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1330         uobj = node->tn_reg.tn_aobj;
1331         tmp = VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount);
1332
1333         /*
1334          * Convert the old and new sizes to the number of pages needed to
1335          * store them.  It may happen that we do not need to do anything
1336          * because the last allocated page can accommodate the change on
1337          * its own.
1338          */
1339         oldsize = node->tn_size;
1340         oldpages = OFF_TO_IDX(oldsize + PAGE_MASK);
1341         MPASS(oldpages == uobj->size);
1342         newpages = OFF_TO_IDX(newsize + PAGE_MASK);
1343         if (newpages > oldpages &&
1344             tmpfs_pages_check_avail(tmp, newpages - oldpages) == 0)
1345                 return (ENOSPC);
1346
1347         VM_OBJECT_WLOCK(uobj);
1348         if (newsize < oldsize) {
1349                 /*
1350                  * Zero the truncated part of the last page.
1351                  */
1352                 base = newsize & PAGE_MASK;
1353                 if (base != 0) {
1354                         idx = OFF_TO_IDX(newsize);
1355 retry:
1356                         m = vm_page_lookup(uobj, idx);
1357                         if (m != NULL) {
1358                                 if (vm_page_sleep_if_busy(m, "tmfssz"))
1359                                         goto retry;
1360                                 MPASS(m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL);
1361                         } else if (vm_pager_has_page(uobj, idx, NULL, NULL)) {
1362                                 m = vm_page_alloc(uobj, idx, VM_ALLOC_NORMAL);
1363                                 if (m == NULL) {
1364                                         VM_OBJECT_WUNLOCK(uobj);
1365                                         VM_WAIT;
1366                                         VM_OBJECT_WLOCK(uobj);
1367                                         goto retry;
1368                                 } else if (m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1369                                         ma[0] = m;
1370                                         rv = vm_pager_get_pages(uobj, ma, 1, 0);
1371                                         m = vm_page_lookup(uobj, idx);
1372                                 } else
1373                                         /* A cached page was reactivated. */
1374                                         rv = VM_PAGER_OK;
1375                                 vm_page_lock(m);
1376                                 if (rv == VM_PAGER_OK) {
1377                                         vm_page_deactivate(m);
1378                                         vm_page_unlock(m);
1379                                         vm_page_xunbusy(m);
1380                                 } else {
1381                                         vm_page_free(m);
1382                                         vm_page_unlock(m);
1383                                         if (ignerr)
1384                                                 m = NULL;
1385                                         else {
1386                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(uobj);
1387                                                 return (EIO);
1388                                         }
1389                                 }
1390                         }
1391                         if (m != NULL) {
1392                                 pmap_zero_page_area(m, base, PAGE_SIZE - base);
1393                                 vm_page_dirty(m);
1394                                 vm_pager_page_unswapped(m);
1395                         }
1396                 }
1397
1398                 /*
1399                  * Release any swap space and free any whole pages.
1400                  */
1401                 if (newpages < oldpages) {
1402                         swap_pager_freespace(uobj, newpages, oldpages -
1403                             newpages);
1404                         vm_object_page_remove(uobj, newpages, 0, 0);
1405                 }
1406         }
1407         uobj->size = newpages;
1408         VM_OBJECT_WUNLOCK(uobj);
1409
1410         TMPFS_LOCK(tmp);
1411         tmp->tm_pages_used += (newpages - oldpages);
1412         TMPFS_UNLOCK(tmp);
1413
1414         node->tn_size = newsize;
1415         return (0);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Change flags of the given vnode.
1420  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1421  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1422  */
1423 int
1424 tmpfs_chflags(struct vnode *vp, u_long flags, struct ucred *cred,
1425     struct thread *p)
1426 {
1427         int error;
1428         struct tmpfs_node *node;
1429
1430         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1431
1432         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1433
1434         if ((flags & ~(SF_APPEND | SF_ARCHIVED | SF_IMMUTABLE | SF_NOUNLINK |
1435             UF_APPEND | UF_ARCHIVE | UF_HIDDEN | UF_IMMUTABLE | UF_NODUMP |
1436             UF_NOUNLINK | UF_OFFLINE | UF_OPAQUE | UF_READONLY | UF_REPARSE |
1437             UF_SPARSE | UF_SYSTEM)) != 0)
1438                 return (EOPNOTSUPP);
1439
1440         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1441         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1442                 return EROFS;
1443
1444         /*
1445          * Callers may only modify the file flags on objects they
1446          * have VADMIN rights for.
1447          */
1448         if ((error = VOP_ACCESS(vp, VADMIN, cred, p)))
1449                 return (error);
1450         /*
1451          * Unprivileged processes are not permitted to unset system
1452          * flags, or modify flags if any system flags are set.
1453          */
1454         if (!priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_SYSFLAGS, 0)) {
1455                 if (node->tn_flags &
1456                     (SF_NOUNLINK | SF_IMMUTABLE | SF_APPEND)) {
1457                         error = securelevel_gt(cred, 0);
1458                         if (error)
1459                                 return (error);
1460                 }
1461         } else {
1462                 if (node->tn_flags &
1463                     (SF_NOUNLINK | SF_IMMUTABLE | SF_APPEND) ||
1464                     ((flags ^ node->tn_flags) & SF_SETTABLE))
1465                         return (EPERM);
1466         }
1467         node->tn_flags = flags;
1468         node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED;
1469
1470         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1471
1472         return 0;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Change access mode on the given vnode.
1477  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1478  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1479  */
1480 int
1481 tmpfs_chmod(struct vnode *vp, mode_t mode, struct ucred *cred, struct thread *p)
1482 {
1483         int error;
1484         struct tmpfs_node *node;
1485
1486         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1487
1488         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1489
1490         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1491         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1492                 return EROFS;
1493
1494         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1495         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1496                 return EPERM;
1497
1498         /*
1499          * To modify the permissions on a file, must possess VADMIN
1500          * for that file.
1501          */
1502         if ((error = VOP_ACCESS(vp, VADMIN, cred, p)))
1503                 return (error);
1504
1505         /*
1506          * Privileged processes may set the sticky bit on non-directories,
1507          * as well as set the setgid bit on a file with a group that the
1508          * process is not a member of.
1509          */
1510         if (vp->v_type != VDIR && (mode & S_ISTXT)) {
1511                 if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_STICKYFILE, 0))
1512                         return (EFTYPE);
1513         }
1514         if (!groupmember(node->tn_gid, cred) && (mode & S_ISGID)) {
1515                 error = priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_SETGID, 0);
1516                 if (error)
1517                         return (error);
1518         }
1519
1520
1521         node->tn_mode &= ~ALLPERMS;
1522         node->tn_mode |= mode & ALLPERMS;
1523
1524         node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED;
1525
1526         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1527
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Change ownership of the given vnode.  At least one of uid or gid must
1533  * be different than VNOVAL.  If one is set to that value, the attribute
1534  * is unchanged.
1535  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1536  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1537  */
1538 int
1539 tmpfs_chown(struct vnode *vp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *cred,
1540     struct thread *p)
1541 {
1542         int error;
1543         struct tmpfs_node *node;
1544         uid_t ouid;
1545         gid_t ogid;
1546
1547         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1548
1549         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1550
1551         /* Assign default values if they are unknown. */
1552         MPASS(uid != VNOVAL || gid != VNOVAL);
1553         if (uid == VNOVAL)
1554                 uid = node->tn_uid;
1555         if (gid == VNOVAL)
1556                 gid = node->tn_gid;
1557         MPASS(uid != VNOVAL && gid != VNOVAL);
1558
1559         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1560         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1561                 return EROFS;
1562
1563         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1564         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1565                 return EPERM;
1566
1567         /*
1568          * To modify the ownership of a file, must possess VADMIN for that
1569          * file.
1570          */
1571         if ((error = VOP_ACCESS(vp, VADMIN, cred, p)))
1572                 return (error);
1573
1574         /*
1575          * To change the owner of a file, or change the group of a file to a
1576          * group of which we are not a member, the caller must have
1577          * privilege.
1578          */
1579         if ((uid != node->tn_uid ||
1580             (gid != node->tn_gid && !groupmember(gid, cred))) &&
1581             (error = priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_CHOWN, 0)))
1582                 return (error);
1583
1584         ogid = node->tn_gid;
1585         ouid = node->tn_uid;
1586
1587         node->tn_uid = uid;
1588         node->tn_gid = gid;
1589
1590         node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED;
1591
1592         if ((node->tn_mode & (S_ISUID | S_ISGID)) && (ouid != uid || ogid != gid)) {
1593                 if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_RETAINSUGID, 0))
1594                         node->tn_mode &= ~(S_ISUID | S_ISGID);
1595         }
1596
1597         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1598
1599         return 0;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Change size of the given vnode.
1604  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1605  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1606  */
1607 int
1608 tmpfs_chsize(struct vnode *vp, u_quad_t size, struct ucred *cred,
1609     struct thread *p)
1610 {
1611         int error;
1612         struct tmpfs_node *node;
1613
1614         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1615
1616         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1617
1618         /* Decide whether this is a valid operation based on the file type. */
1619         error = 0;
1620         switch (vp->v_type) {
1621         case VDIR:
1622                 return EISDIR;
1623
1624         case VREG:
1625                 if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1626                         return EROFS;
1627                 break;
1628
1629         case VBLK:
1630                 /* FALLTHROUGH */
1631         case VCHR:
1632                 /* FALLTHROUGH */
1633         case VFIFO:
1634                 /* Allow modifications of special files even if in the file
1635                  * system is mounted read-only (we are not modifying the
1636                  * files themselves, but the objects they represent). */
1637                 return 0;
1638
1639         default:
1640                 /* Anything else is unsupported. */
1641                 return EOPNOTSUPP;
1642         }
1643
1644         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1645         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1646                 return EPERM;
1647
1648         error = tmpfs_truncate(vp, size);
1649         /* tmpfs_truncate will raise the NOTE_EXTEND and NOTE_ATTRIB kevents
1650          * for us, as will update tn_status; no need to do that here. */
1651
1652         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1653
1654         return error;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Change access and modification times of the given vnode.
1659  * Caller should execute tmpfs_update on vp after a successful execution.
1660  * The vnode must be locked on entry and remain locked on exit.
1661  */
1662 int
1663 tmpfs_chtimes(struct vnode *vp, struct vattr *vap,
1664     struct ucred *cred, struct thread *l)
1665 {
1666         int error;
1667         struct tmpfs_node *node;
1668
1669         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1670
1671         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1672
1673         /* Disallow this operation if the file system is mounted read-only. */
1674         if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY)
1675                 return EROFS;
1676
1677         /* Immutable or append-only files cannot be modified, either. */
1678         if (node->tn_flags & (IMMUTABLE | APPEND))
1679                 return EPERM;
1680
1681         error = vn_utimes_perm(vp, vap, cred, l);
1682         if (error != 0)
1683                 return (error);
1684
1685         if (vap->va_atime.tv_sec != VNOVAL && vap->va_atime.tv_nsec != VNOVAL)
1686                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_ACCESSED;
1687
1688         if (vap->va_mtime.tv_sec != VNOVAL && vap->va_mtime.tv_nsec != VNOVAL)
1689                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_MODIFIED;
1690
1691         if (vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL &&
1692             vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL)
1693                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_MODIFIED;
1694
1695         tmpfs_itimes(vp, &vap->va_atime, &vap->va_mtime);
1696
1697         if (vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL &&
1698             vap->va_birthtime.tv_nsec != VNOVAL)
1699                 node->tn_birthtime = vap->va_birthtime;
1700         MPASS(VOP_ISLOCKED(vp));
1701
1702         return 0;
1703 }
1704
1705 /* Sync timestamps */
1706 void
1707 tmpfs_itimes(struct vnode *vp, const struct timespec *acc,
1708     const struct timespec *mod)
1709 {
1710         struct tmpfs_node *node;
1711         struct timespec now;
1712
1713         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1714
1715         if ((node->tn_status & (TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_MODIFIED |
1716             TMPFS_NODE_CHANGED)) == 0)
1717                 return;
1718
1719         vfs_timestamp(&now);
1720         if (node->tn_status & TMPFS_NODE_ACCESSED) {
1721                 if (acc == NULL)
1722                          acc = &now;
1723                 node->tn_atime = *acc;
1724         }
1725         if (node->tn_status & TMPFS_NODE_MODIFIED) {
1726                 if (mod == NULL)
1727                         mod = &now;
1728                 node->tn_mtime = *mod;
1729         }
1730         if (node->tn_status & TMPFS_NODE_CHANGED) {
1731                 node->tn_ctime = now;
1732         }
1733         node->tn_status &=
1734             ~(TMPFS_NODE_ACCESSED | TMPFS_NODE_MODIFIED | TMPFS_NODE_CHANGED);
1735 }
1736
1737 void
1738 tmpfs_update(struct vnode *vp)
1739 {
1740
1741         tmpfs_itimes(vp, NULL, NULL);
1742 }
1743
1744 int
1745 tmpfs_truncate(struct vnode *vp, off_t length)
1746 {
1747         int error;
1748         struct tmpfs_node *node;
1749
1750         node = VP_TO_TMPFS_NODE(vp);
1751
1752         if (length < 0) {
1753                 error = EINVAL;
1754                 goto out;
1755         }
1756
1757         if (node->tn_size == length) {
1758                 error = 0;
1759                 goto out;
1760         }
1761
1762         if (length > VFS_TO_TMPFS(vp->v_mount)->tm_maxfilesize)
1763                 return (EFBIG);
1764
1765         error = tmpfs_reg_resize(vp, length, FALSE);
1766         if (error == 0) {
1767                 node->tn_status |= TMPFS_NODE_CHANGED | TMPFS_NODE_MODIFIED;
1768         }
1769
1770 out:
1771         tmpfs_update(vp);
1772
1773         return error;
1774 }
1775
1776 static __inline int
1777 tmpfs_dirtree_cmp(struct tmpfs_dirent *a, struct tmpfs_dirent *b)
1778 {
1779         if (a->td_hash > b->td_hash)
1780                 return (1);
1781         else if (a->td_hash < b->td_hash)
1782                 return (-1);
1783         return (0);
1784 }
1785
1786 RB_GENERATE_STATIC(tmpfs_dir, tmpfs_dirent, uh.td_entries, tmpfs_dirtree_cmp);