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