sys/kern/vfs_cache.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * Poul-Henning Kamp of the FreeBSD Project.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  *      @(#)vfs_cache.c 8.5 (Berkeley) 3/22/95
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 #include "opt_ktrace.h"
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/filedesc.h>
  43 #include <sys/fnv_hash.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/fcntl.h>
  48 #include <sys/mount.h>
  49 #include <sys/namei.h>
  50 #include <sys/proc.h>
  51 #include <sys/rwlock.h>
  52 #include <sys/sdt.h>
  53 #include <sys/syscallsubr.h>
  54 #include <sys/sysctl.h>
  55 #include <sys/sysproto.h>
  56 #include <sys/vnode.h>
  57 #ifdef KTRACE
  58 #include <sys/ktrace.h>
  59 #endif
  60
  61 #include <vm/uma.h>
  62
  63 SDT_PROVIDER_DECLARE(vfs);
  64 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, enter, done, "struct vnode *", "char *",
  65     "struct vnode *");
  66 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, enter_negative, done, "struct vnode *",
  67     "char *");
  68 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, fullpath, entry, "struct vnode *");
  69 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, fullpath, hit, "struct vnode *",
  70     "char *", "struct vnode *");
  71 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, fullpath, miss, "struct vnode *");
  72 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, fullpath, return, "int",
  73     "struct vnode *", "char *");
  74 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, lookup, hit, "struct vnode *", "char *",
  75     "struct vnode *");
  76 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, lookup, hit__negative,
  77     "struct vnode *", "char *");
  78 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, lookup, miss, "struct vnode *",
  79     "char *");
  80 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, purge, done, "struct vnode *");
  81 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, purge_negative, done, "struct vnode *");
  82 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, purgevfs, done, "struct mount *");
  83 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, zap, done, "struct vnode *", "char *",
  84     "struct vnode *");
  85 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, zap_negative, done, "struct vnode *",
  86     "char *");
  87
  88 /*
  89  * This structure describes the elements in the cache of recent
  90  * names looked up by namei.
  91  */
  92
  93 struct  namecache {
  94         LIST_ENTRY(namecache) nc_hash;  /* hash chain */
  95         LIST_ENTRY(namecache) nc_src;   /* source vnode list */
  96         TAILQ_ENTRY(namecache) nc_dst;  /* destination vnode list */
  97         struct  vnode *nc_dvp;          /* vnode of parent of name */
  98         struct  vnode *nc_vp;           /* vnode the name refers to */
  99         u_char  nc_flag;                /* flag bits */
 100         u_char  nc_nlen;                /* length of name */
 101         char    nc_name[0];             /* segment name + nul */
 102 };
 103
 104 /*
 105  * struct namecache_ts repeats struct namecache layout up to the
 106  * nc_nlen member.
 107  * struct namecache_ts is used in place of struct namecache when time(s) need
 108  * to be stored.  The nc_dotdottime field is used when a cache entry is mapping
 109  * both a non-dotdot directory name plus dotdot for the directory's
 110  * parent.
 111  */
 112 struct  namecache_ts {
 113         LIST_ENTRY(namecache) nc_hash;  /* hash chain */
 114         LIST_ENTRY(namecache) nc_src;   /* source vnode list */
 115         TAILQ_ENTRY(namecache) nc_dst;  /* destination vnode list */
 116         struct  vnode *nc_dvp;          /* vnode of parent of name */
 117         struct  vnode *nc_vp;           /* vnode the name refers to */
 118         u_char  nc_flag;                /* flag bits */
 119         u_char  nc_nlen;                /* length of name */
 120         struct  timespec nc_time;       /* timespec provided by fs */
 121         struct  timespec nc_dotdottime; /* dotdot timespec provided by fs */
 122         int     nc_ticks;               /* ticks value when entry was added */
 123         char    nc_name[0];             /* segment name + nul */
 124 };
 125
 126 /*
 127  * Flags in namecache.nc_flag
 128  */
 129 #define NCF_WHITE       0x01
 130 #define NCF_ISDOTDOT    0x02
 131 #define NCF_TS          0x04
 132 #define NCF_DTS         0x08
 133
 134 /*
 135  * Name caching works as follows:
 136  *
 137  * Names found by directory scans are retained in a cache
 138  * for future reference.  It is managed LRU, so frequently
 139  * used names will hang around.  Cache is indexed by hash value
 140  * obtained from (vp, name) where vp refers to the directory
 141  * containing name.
 142  *
 143  * If it is a "negative" entry, (i.e. for a name that is known NOT to
 144  * exist) the vnode pointer will be NULL.
 145  *
 146  * Upon reaching the last segment of a path, if the reference
 147  * is for DELETE, or NOCACHE is set (rewrite), and the
 148  * name is located in the cache, it will be dropped.
 149  */
 150
 151 /*
 152  * Structures associated with name cacheing.
 153  */
 154 #define NCHHASH(hash) \
 155         (&nchashtbl[(hash) & nchash])
 156 static LIST_HEAD(nchashhead, namecache) *nchashtbl;     /* Hash Table */
 157 static TAILQ_HEAD(, namecache) ncneg;   /* Hash Table */
 158 static u_long   nchash;                 /* size of hash table */
 159 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, nchash, CTLFLAG_RD, &nchash, 0,
 160     "Size of namecache hash table");
 161 static u_long   ncnegfactor = 16;       /* ratio of negative entries */
 162 SYSCTL_ULONG(_vfs, OID_AUTO, ncnegfactor, CTLFLAG_RW, &ncnegfactor, 0,
 163     "Ratio of negative namecache entries");
 164 static u_long   numneg;                 /* number of negative entries allocated */
 165 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numneg, CTLFLAG_RD, &numneg, 0,
 166     "Number of negative entries in namecache");
 167 static u_long   numcache;               /* number of cache entries allocated */
 168 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcache, CTLFLAG_RD, &numcache, 0,
 169     "Number of namecache entries");
 170 static u_long   numcachehv;             /* number of cache entries with vnodes held */
 171 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcachehv, CTLFLAG_RD, &numcachehv, 0,
 172     "Number of namecache entries with vnodes held");
 173 static u_int    ncsizefactor = 2;
 174 SYSCTL_UINT(_vfs, OID_AUTO, ncsizefactor, CTLFLAG_RW, &ncsizefactor, 0,
 175     "Size factor for namecache");
 176
 177 struct nchstats nchstats;               /* cache effectiveness statistics */
 178
 179 static struct rwlock cache_lock;
 180 RW_SYSINIT(vfscache, &cache_lock, "Name Cache");
 181
 182 #define CACHE_UPGRADE_LOCK()    rw_try_upgrade(&cache_lock)
 183 #define CACHE_RLOCK()           rw_rlock(&cache_lock)
 184 #define CACHE_RUNLOCK()         rw_runlock(&cache_lock)
 185 #define CACHE_WLOCK()           rw_wlock(&cache_lock)
 186 #define CACHE_WUNLOCK()         rw_wunlock(&cache_lock)
 187
 188 /*
 189  * UMA zones for the VFS cache.
 190  *
 191  * The small cache is used for entries with short names, which are the
 192  * most common.  The large cache is used for entries which are too big to
 193  * fit in the small cache.
 194  */
 195 static uma_zone_t cache_zone_small;
 196 static uma_zone_t cache_zone_small_ts;
 197 static uma_zone_t cache_zone_large;
 198 static uma_zone_t cache_zone_large_ts;
 199
 200 #define CACHE_PATH_CUTOFF       35
 201
 202 static struct namecache *
 203 cache_alloc(int len, int ts)
 204 {
 205
 206         if (len > CACHE_PATH_CUTOFF) {
 207                 if (ts)
 208                         return (uma_zalloc(cache_zone_large_ts, M_WAITOK));
 209                 else
 210                         return (uma_zalloc(cache_zone_large, M_WAITOK));
 211         }
 212         if (ts)
 213                 return (uma_zalloc(cache_zone_small_ts, M_WAITOK));
 214         else
 215                 return (uma_zalloc(cache_zone_small, M_WAITOK));
 216 }
 217
 218 static void
 219 cache_free(struct namecache *ncp)
 220 {
 221         int ts;
 222
 223         if (ncp == NULL)
 224                 return;
 225         ts = ncp->nc_flag & NCF_TS;
 226         if (ncp->nc_nlen <= CACHE_PATH_CUTOFF) {
 227                 if (ts)
 228                         uma_zfree(cache_zone_small_ts, ncp);
 229                 else
 230                         uma_zfree(cache_zone_small, ncp);
 231         } else if (ts)
 232                 uma_zfree(cache_zone_large_ts, ncp);
 233         else
 234                 uma_zfree(cache_zone_large, ncp);
 235 }
 236
 237 static char *
 238 nc_get_name(struct namecache *ncp)
 239 {
 240         struct namecache_ts *ncp_ts;
 241
 242         if ((ncp->nc_flag & NCF_TS) == 0)
 243                 return (ncp->nc_name);
 244         ncp_ts = (struct namecache_ts *)ncp;
 245         return (ncp_ts->nc_name);
 246 }
 247
 248 static void
 249 cache_out_ts(struct namecache *ncp, struct timespec *tsp, int *ticksp)
 250 {
 251
 252         KASSERT((ncp->nc_flag & NCF_TS) != 0 ||
 253             (tsp == NULL && ticksp == NULL),
 254             ("No NCF_TS"));
 255
 256         if (tsp != NULL)
 257                 *tsp = ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_time;
 258         if (ticksp != NULL)
 259                 *ticksp = ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_ticks;
 260 }
 261
 262 static int      doingcache = 1;         /* 1 => enable the cache */
 263 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfscache, CTLFLAG_RW, &doingcache, 0,
 264     "VFS namecache enabled");
 265
 266 /* Export size information to userland */
 267 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, namecache, CTLFLAG_RD, SYSCTL_NULL_INT_PTR,
 268     sizeof(struct namecache), "sizeof(struct namecache)");
 269
 270 /*
 271  * The new name cache statistics
 272  */
 273 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RW, 0,
 274     "Name cache statistics");
 275 #define STATNODE(mode, name, var, descr) \
 276         SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, name, mode, var, 0, descr);
 277 STATNODE(CTLFLAG_RD, numneg, &numneg, "Number of negative cache entries");
 278 STATNODE(CTLFLAG_RD, numcache, &numcache, "Number of cache entries");
 279 static u_long numcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcalls, &numcalls,
 280     "Number of cache lookups");
 281 static u_long dothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dothits, &dothits,
 282     "Number of '.' hits");
 283 static u_long dotdothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dotdothits, &dotdothits,
 284     "Number of '..' hits");
 285 static u_long numchecks; STATNODE(CTLFLAG_RD, numchecks, &numchecks,
 286     "Number of checks in lookup");
 287 static u_long nummiss; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummiss, &nummiss,
 288     "Number of cache misses");
 289 static u_long nummisszap; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummisszap, &nummisszap,
 290     "Number of cache misses we do not want to cache");
 291 static u_long numposzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposzaps, &numposzaps,
 292     "Number of cache hits (positive) we do not want to cache");
 293 static u_long numposhits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposhits, &numposhits,
 294     "Number of cache hits (positive)");
 295 static u_long numnegzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numnegzaps, &numnegzaps,
 296     "Number of cache hits (negative) we do not want to cache");
 297 static u_long numneghits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numneghits, &numneghits,
 298     "Number of cache hits (negative)");
 299 static u_long numupgrades; STATNODE(CTLFLAG_RD, numupgrades, &numupgrades,
 300     "Number of updates of the cache after lookup (write lock + retry)");
 301
 302 SYSCTL_OPAQUE(_vfs_cache, OID_AUTO, nchstats, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE,
 303     &nchstats, sizeof(nchstats), "LU",
 304     "VFS cache effectiveness statistics");
 305
 306
 307
 308 static void cache_zap(struct namecache *ncp);
 309 static int vn_vptocnp_locked(struct vnode **vp, struct ucred *cred, char *buf,
 310     u_int *buflen);
 311 static int vn_fullpath1(struct thread *td, struct vnode *vp, struct vnode *rdir,
 312     char *buf, char **retbuf, u_int buflen);
 313
 314 static MALLOC_DEFINE(M_VFSCACHE, "vfscache", "VFS name cache entries");
 315
 316 #ifdef DIAGNOSTIC
 317 /*
 318  * Grab an atomic snapshot of the name cache hash chain lengths
 319  */
 320 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, hashstat, CTLFLAG_RW, NULL,
 321     "hash table stats");
 322
 323 static int
 324 sysctl_debug_hashstat_rawnchash(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 325 {
 326         struct nchashhead *ncpp;
 327         struct namecache *ncp;
 328         int i, error, n_nchash, *cntbuf;
 329
 330 retry:
 331         n_nchash = nchash + 1;  /* nchash is max index, not count */
 332         if (req->oldptr == NULL)
 333                 return SYSCTL_OUT(req, 0, n_nchash * sizeof(int));
 334         cntbuf = malloc(n_nchash * sizeof(int), M_TEMP, M_ZERO | M_WAITOK);
 335         CACHE_RLOCK();
 336         if (n_nchash != nchash + 1) {
 337                 CACHE_RUNLOCK();
 338                 free(cntbuf, M_TEMP);
 339                 goto retry;
 340         }
 341         /* Scan hash tables counting entries */
 342         for (ncpp = nchashtbl, i = 0; i < n_nchash; ncpp++, i++)
 343                 LIST_FOREACH(ncp, ncpp, nc_hash)
 344                         cntbuf[i]++;
 345         CACHE_RUNLOCK();
 346         for (error = 0, i = 0; i < n_nchash; i++)
 347                 if ((error = SYSCTL_OUT(req, &cntbuf[i], sizeof(int))) != 0)
 348                         break;
 349         free(cntbuf, M_TEMP);
 350         return (error);
 351 }
 352 SYSCTL_PROC(_debug_hashstat, OID_AUTO, rawnchash, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD|
 353     CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_debug_hashstat_rawnchash, "S,int",
 354     "nchash chain lengths");
 355
 356 static int
 357 sysctl_debug_hashstat_nchash(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 358 {
 359         int error;
 360         struct nchashhead *ncpp;
 361         struct namecache *ncp;
 362         int n_nchash;
 363         int count, maxlength, used, pct;
 364
 365         if (!req->oldptr)
 366                 return SYSCTL_OUT(req, 0, 4 * sizeof(int));
 367
 368         CACHE_RLOCK();
 369         n_nchash = nchash + 1;  /* nchash is max index, not count */
 370         used = 0;
 371         maxlength = 0;
 372
 373         /* Scan hash tables for applicable entries */
 374         for (ncpp = nchashtbl; n_nchash > 0; n_nchash--, ncpp++) {
 375                 count = 0;
 376                 LIST_FOREACH(ncp, ncpp, nc_hash) {
 377                         count++;
 378                 }
 379                 if (count)
 380                         used++;
 381                 if (maxlength < count)
 382                         maxlength = count;
 383         }
 384         n_nchash = nchash + 1;
 385         CACHE_RUNLOCK();
 386         pct = (used * 100) / (n_nchash / 100);
 387         error = SYSCTL_OUT(req, &n_nchash, sizeof(n_nchash));
 388         if (error)
 389                 return (error);
 390         error = SYSCTL_OUT(req, &used, sizeof(used));
 391         if (error)
 392                 return (error);
 393         error = SYSCTL_OUT(req, &maxlength, sizeof(maxlength));
 394         if (error)
 395                 return (error);
 396         error = SYSCTL_OUT(req, &pct, sizeof(pct));
 397         if (error)
 398                 return (error);
 399         return (0);
 400 }
 401 SYSCTL_PROC(_debug_hashstat, OID_AUTO, nchash, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD|
 402     CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_debug_hashstat_nchash, "I",
 403     "nchash statistics (number of total/used buckets, maximum chain length, usage percentage)");
 404 #endif
 405
 406 /*
 407  * cache_zap():
 408  *
 409  *   Removes a namecache entry from cache, whether it contains an actual
 410  *   pointer to a vnode or if it is just a negative cache entry.
 411  */
 412 static void
 413 cache_zap(ncp)
 414         struct namecache *ncp;
 415 {
 416         struct vnode *vp;
 417
 418         rw_assert(&cache_lock, RA_WLOCKED);
 419         CTR2(KTR_VFS, "cache_zap(%p) vp %p", ncp, ncp->nc_vp);
 420 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 421         if (ncp->nc_vp != NULL) {
 422                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, zap, done, ncp->nc_dvp,
 423                     nc_get_name(ncp), ncp->nc_vp);
 424         } else {
 425                 SDT_PROBE2(vfs, namecache, zap_negative, done, ncp->nc_dvp,
 426                     nc_get_name(ncp));
 427         }
 428 #endif
 429         vp = NULL;
 430         LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
 431         if (ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) {
 432                 if (ncp == ncp->nc_dvp->v_cache_dd)
 433                         ncp->nc_dvp->v_cache_dd = NULL;
 434         } else {
 435                 LIST_REMOVE(ncp, nc_src);
 436                 if (LIST_EMPTY(&ncp->nc_dvp->v_cache_src)) {
 437                         vp = ncp->nc_dvp;
 438                         numcachehv--;
 439                 }
 440         }
 441         if (ncp->nc_vp) {
 442                 TAILQ_REMOVE(&ncp->nc_vp->v_cache_dst, ncp, nc_dst);
 443                 if (ncp == ncp->nc_vp->v_cache_dd)
 444                         ncp->nc_vp->v_cache_dd = NULL;
 445         } else {
 446                 TAILQ_REMOVE(&ncneg, ncp, nc_dst);
 447                 numneg--;
 448         }
 449         numcache--;
 450         cache_free(ncp);
 451         if (vp)
 452                 vdrop(vp);
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Lookup an entry in the cache
 457  *
 458  * Lookup is called with dvp pointing to the directory to search,
 459  * cnp pointing to the name of the entry being sought. If the lookup
 460  * succeeds, the vnode is returned in *vpp, and a status of -1 is
 461  * returned. If the lookup determines that the name does not exist
 462  * (negative cacheing), a status of ENOENT is returned. If the lookup
 463  * fails, a status of zero is returned.  If the directory vnode is
 464  * recycled out from under us due to a forced unmount, a status of
 465  * ENOENT is returned.
 466  *
 467  * vpp is locked and ref'd on return.  If we're looking up DOTDOT, dvp is
 468  * unlocked.  If we're looking up . an extra ref is taken, but the lock is
 469  * not recursively acquired.
 470  */
 471
 472 int
 473 cache_lookup(dvp, vpp, cnp, tsp, ticksp)
 474         struct vnode *dvp;
 475         struct vnode **vpp;
 476         struct componentname *cnp;
 477         struct timespec *tsp;
 478         int *ticksp;
 479 {
 480         struct namecache *ncp;
 481         uint32_t hash;
 482         int error, ltype, wlocked;
 483
 484         if (!doingcache) {
 485                 cnp->cn_flags &= ~MAKEENTRY;
 486                 return (0);
 487         }
 488 retry:
 489         CACHE_RLOCK();
 490         wlocked = 0;
 491         numcalls++;
 492         error = 0;
 493
 494 retry_wlocked:
 495         if (cnp->cn_nameptr[0] == '.') {
 496                 if (cnp->cn_namelen == 1) {
 497                         *vpp = dvp;
 498                         CTR2(KTR_VFS, "cache_lookup(%p, %s) found via .",
 499                             dvp, cnp->cn_nameptr);
 500                         dothits++;
 501                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, lookup, hit, dvp, ".", *vpp);
 502                         if (tsp != NULL)
 503                                 timespecclear(tsp);
 504                         if (ticksp != NULL)
 505                                 *ticksp = ticks;
 506                         goto success;
 507                 }
 508                 if (cnp->cn_namelen == 2 && cnp->cn_nameptr[1] == '.') {
 509                         dotdothits++;
 510                         if (dvp->v_cache_dd == NULL) {
 511                                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, lookup, miss, dvp,
 512                                     "..", NULL);
 513                                 goto unlock;
 514                         }
 515                         if ((cnp->cn_flags & MAKEENTRY) == 0) {
 516                                 if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 517                                         goto wlock;
 518                                 if (dvp->v_cache_dd->nc_flag & NCF_ISDOTDOT)
 519                                         cache_zap(dvp->v_cache_dd);
 520                                 dvp->v_cache_dd = NULL;
 521                                 CACHE_WUNLOCK();
 522                                 return (0);
 523                         }
 524                         ncp = dvp->v_cache_dd;
 525                         if (ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT)
 526                                 *vpp = ncp->nc_vp;
 527                         else
 528                                 *vpp = ncp->nc_dvp;
 529                         /* Return failure if negative entry was found. */
 530                         if (*vpp == NULL)
 531                                 goto negative_success;
 532                         CTR3(KTR_VFS, "cache_lookup(%p, %s) found %p via ..",
 533                             dvp, cnp->cn_nameptr, *vpp);
 534                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, lookup, hit, dvp, "..",
 535                             *vpp);
 536                         cache_out_ts(ncp, tsp, ticksp);
 537                         if ((ncp->nc_flag & (NCF_ISDOTDOT | NCF_DTS)) ==
 538                             NCF_DTS && tsp != NULL)
 539                                 *tsp = ((struct namecache_ts *)ncp)->
 540                                     nc_dotdottime;
 541                         goto success;
 542                 }
 543         }
 544
 545         hash = fnv_32_buf(cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen, FNV1_32_INIT);
 546         hash = fnv_32_buf(&dvp, sizeof(dvp), hash);
 547         LIST_FOREACH(ncp, (NCHHASH(hash)), nc_hash) {
 548                 numchecks++;
 549                 if (ncp->nc_dvp == dvp && ncp->nc_nlen == cnp->cn_namelen &&
 550                     !bcmp(nc_get_name(ncp), cnp->cn_nameptr, ncp->nc_nlen))
 551                         break;
 552         }
 553
 554         /* We failed to find an entry */
 555         if (ncp == NULL) {
 556                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, lookup, miss, dvp, cnp->cn_nameptr,
 557                     NULL);
 558                 if ((cnp->cn_flags & MAKEENTRY) == 0) {
 559                         nummisszap++;
 560                 } else {
 561                         nummiss++;
 562                 }
 563                 nchstats.ncs_miss++;
 564                 goto unlock;
 565         }
 566
 567         /* We don't want to have an entry, so dump it */
 568         if ((cnp->cn_flags & MAKEENTRY) == 0) {
 569                 numposzaps++;
 570                 nchstats.ncs_badhits++;
 571                 if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 572                         goto wlock;
 573                 cache_zap(ncp);
 574                 CACHE_WUNLOCK();
 575                 return (0);
 576         }
 577
 578         /* We found a "positive" match, return the vnode */
 579         if (ncp->nc_vp) {
 580                 numposhits++;
 581                 nchstats.ncs_goodhits++;
 582                 *vpp = ncp->nc_vp;
 583                 CTR4(KTR_VFS, "cache_lookup(%p, %s) found %p via ncp %p",
 584                     dvp, cnp->cn_nameptr, *vpp, ncp);
 585                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, lookup, hit, dvp, nc_get_name(ncp),
 586                     *vpp);
 587                 cache_out_ts(ncp, tsp, ticksp);
 588                 goto success;
 589         }
 590
 591 negative_success:
 592         /* We found a negative match, and want to create it, so purge */
 593         if (cnp->cn_nameiop == CREATE) {
 594                 numnegzaps++;
 595                 nchstats.ncs_badhits++;
 596                 if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 597                         goto wlock;
 598                 cache_zap(ncp);
 599                 CACHE_WUNLOCK();
 600                 return (0);
 601         }
 602
 603         if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 604                 goto wlock;
 605         numneghits++;
 606         /*
 607          * We found a "negative" match, so we shift it to the end of
 608          * the "negative" cache entries queue to satisfy LRU.  Also,
 609          * check to see if the entry is a whiteout; indicate this to
 610          * the componentname, if so.
 611          */
 612         TAILQ_REMOVE(&ncneg, ncp, nc_dst);
 613         TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneg, ncp, nc_dst);
 614         nchstats.ncs_neghits++;
 615         if (ncp->nc_flag & NCF_WHITE)
 616                 cnp->cn_flags |= ISWHITEOUT;
 617         SDT_PROBE2(vfs, namecache, lookup, hit__negative, dvp,
 618             nc_get_name(ncp));
 619         cache_out_ts(ncp, tsp, ticksp);
 620         CACHE_WUNLOCK();
 621         return (ENOENT);
 622
 623 wlock:
 624         /*
 625          * We need to update the cache after our lookup, so upgrade to
 626          * a write lock and retry the operation.
 627          */
 628         CACHE_RUNLOCK();
 629         CACHE_WLOCK();
 630         numupgrades++;
 631         wlocked = 1;
 632         goto retry_wlocked;
 633
 634 success:
 635         /*
 636          * On success we return a locked and ref'd vnode as per the lookup
 637          * protocol.
 638          */
 639         if (dvp == *vpp) {   /* lookup on "." */
 640                 VREF(*vpp);
 641                 if (wlocked)
 642                         CACHE_WUNLOCK();
 643                 else
 644                         CACHE_RUNLOCK();
 645                 /*
 646                  * When we lookup "." we still can be asked to lock it
 647                  * differently...
 648                  */
 649                 ltype = cnp->cn_lkflags & LK_TYPE_MASK;
 650                 if (ltype != VOP_ISLOCKED(*vpp)) {
 651                         if (ltype == LK_EXCLUSIVE) {
 652                                 vn_lock(*vpp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
 653                                 if ((*vpp)->v_iflag & VI_DOOMED) {
 654                                         /* forced unmount */
 655                                         vrele(*vpp);
 656                                         *vpp = NULL;
 657                                         return (ENOENT);
 658                                 }
 659                         } else
 660                                 vn_lock(*vpp, LK_DOWNGRADE | LK_RETRY);
 661                 }
 662                 return (-1);
 663         }
 664         ltype = 0;      /* silence gcc warning */
 665         if (cnp->cn_flags & ISDOTDOT) {
 666                 ltype = VOP_ISLOCKED(dvp);
 667                 VOP_UNLOCK(dvp, 0);
 668         }
 669         vhold(*vpp);
 670         if (wlocked)
 671                 CACHE_WUNLOCK();
 672         else
 673                 CACHE_RUNLOCK();
 674         error = vget(*vpp, cnp->cn_lkflags | LK_VNHELD, cnp->cn_thread);
 675         if (cnp->cn_flags & ISDOTDOT) {
 676                 vn_lock(dvp, ltype | LK_RETRY);
 677                 if (dvp->v_iflag & VI_DOOMED) {
 678                         if (error == 0)
 679                                 vput(*vpp);
 680                         *vpp = NULL;
 681                         return (ENOENT);
 682                 }
 683         }
 684         if (error) {
 685                 *vpp = NULL;
 686                 goto retry;
 687         }
 688         if ((cnp->cn_flags & ISLASTCN) &&
 689             (cnp->cn_lkflags & LK_TYPE_MASK) == LK_EXCLUSIVE) {
 690                 ASSERT_VOP_ELOCKED(*vpp, "cache_lookup");
 691         }
 692         return (-1);
 693
 694 unlock:
 695         if (wlocked)
 696                 CACHE_WUNLOCK();
 697         else
 698                 CACHE_RUNLOCK();
 699         return (0);
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Add an entry to the cache.
 704  */
 705 void
 706 cache_enter_time(dvp, vp, cnp, tsp, dtsp)
 707         struct vnode *dvp;
 708         struct vnode *vp;
 709         struct componentname *cnp;
 710         struct timespec *tsp;
 711         struct timespec *dtsp;
 712 {
 713         struct namecache *ncp, *n2;
 714         struct namecache_ts *n3;
 715         struct nchashhead *ncpp;
 716         uint32_t hash;
 717         int flag;
 718         int hold;
 719         int zap;
 720         int len;
 721
 722         CTR3(KTR_VFS, "cache_enter(%p, %p, %s)", dvp, vp, cnp->cn_nameptr);
 723         VNASSERT(vp == NULL || (vp->v_iflag & VI_DOOMED) == 0, vp,
 724             ("cache_enter: Adding a doomed vnode"));
 725         VNASSERT(dvp == NULL || (dvp->v_iflag & VI_DOOMED) == 0, dvp,
 726             ("cache_enter: Doomed vnode used as src"));
 727
 728         if (!doingcache)
 729                 return;
 730
 731         /*
 732          * Avoid blowout in namecache entries.
 733          */
 734         if (numcache >= desiredvnodes * ncsizefactor)
 735                 return;
 736
 737         flag = 0;
 738         if (cnp->cn_nameptr[0] == '.') {
 739                 if (cnp->cn_namelen == 1)
 740                         return;
 741                 if (cnp->cn_namelen == 2 && cnp->cn_nameptr[1] == '.') {
 742                         CACHE_WLOCK();
 743                         /*
 744                          * If dotdot entry already exists, just retarget it
 745                          * to new parent vnode, otherwise continue with new
 746                          * namecache entry allocation.
 747                          */
 748                         if ((ncp = dvp->v_cache_dd) != NULL &&
 749                             ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) {
 750                                 KASSERT(ncp->nc_dvp == dvp,
 751                                     ("wrong isdotdot parent"));
 752                                 if (ncp->nc_vp != NULL) {
 753                                         TAILQ_REMOVE(&ncp->nc_vp->v_cache_dst,
 754                                             ncp, nc_dst);
 755                                 } else {
 756                                         TAILQ_REMOVE(&ncneg, ncp, nc_dst);
 757                                         numneg--;
 758                                 }
 759                                 if (vp != NULL) {
 760                                         TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_cache_dst,
 761                                             ncp, nc_dst);
 762                                 } else {
 763                                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneg, ncp, nc_dst);
 764                                         numneg++;
 765                                 }
 766                                 ncp->nc_vp = vp;
 767                                 CACHE_WUNLOCK();
 768                                 return;
 769                         }
 770                         dvp->v_cache_dd = NULL;
 771                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, enter, done, dvp, "..", vp);
 772                         CACHE_WUNLOCK();
 773                         flag = NCF_ISDOTDOT;
 774                 }
 775         }
 776
 777         hold = 0;
 778         zap = 0;
 779
 780         /*
 781          * Calculate the hash key and setup as much of the new
 782          * namecache entry as possible before acquiring the lock.
 783          */
 784         ncp = cache_alloc(cnp->cn_namelen, tsp != NULL);
 785         ncp->nc_vp = vp;
 786         ncp->nc_dvp = dvp;
 787         ncp->nc_flag = flag;
 788         if (tsp != NULL) {
 789                 n3 = (struct namecache_ts *)ncp;
 790                 n3->nc_time = *tsp;
 791                 n3->nc_ticks = ticks;
 792                 n3->nc_flag |= NCF_TS;
 793                 if (dtsp != NULL) {
 794                         n3->nc_dotdottime = *dtsp;
 795                         n3->nc_flag |= NCF_DTS;
 796                 }
 797         }
 798         len = ncp->nc_nlen = cnp->cn_namelen;
 799         hash = fnv_32_buf(cnp->cn_nameptr, len, FNV1_32_INIT);
 800         strlcpy(nc_get_name(ncp), cnp->cn_nameptr, len + 1);
 801         hash = fnv_32_buf(&dvp, sizeof(dvp), hash);
 802         CACHE_WLOCK();
 803
 804         /*
 805          * See if this vnode or negative entry is already in the cache
 806          * with this name.  This can happen with concurrent lookups of
 807          * the same path name.
 808          */
 809         ncpp = NCHHASH(hash);
 810         LIST_FOREACH(n2, ncpp, nc_hash) {
 811                 if (n2->nc_dvp == dvp &&
 812                     n2->nc_nlen == cnp->cn_namelen &&
 813                     !bcmp(nc_get_name(n2), cnp->cn_nameptr, n2->nc_nlen)) {
 814                         if (tsp != NULL) {
 815                                 KASSERT((n2->nc_flag & NCF_TS) != 0,
 816                                     ("no NCF_TS"));
 817                                 n3 = (struct namecache_ts *)n2;
 818                                 n3->nc_time =
 819                                     ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_time;
 820                                 n3->nc_ticks =
 821                                     ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_ticks;
 822                                 if (dtsp != NULL) {
 823                                         n3->nc_dotdottime =
 824                                             ((struct namecache_ts *)ncp)->
 825                                             nc_dotdottime;
 826                                         n3->nc_flag |= NCF_DTS;
 827                                 }
 828                         }
 829                         CACHE_WUNLOCK();
 830                         cache_free(ncp);
 831                         return;
 832                 }
 833         }
 834
 835         if (flag == NCF_ISDOTDOT) {
 836                 /*
 837                  * See if we are trying to add .. entry, but some other lookup
 838                  * has populated v_cache_dd pointer already.
 839                  */
 840                 if (dvp->v_cache_dd != NULL) {
 841                     CACHE_WUNLOCK();
 842                     cache_free(ncp);
 843                     return;
 844                 }
 845                 KASSERT(vp == NULL || vp->v_type == VDIR,
 846                     ("wrong vnode type %p", vp));
 847                 dvp->v_cache_dd = ncp;
 848         }
 849
 850         numcache++;
 851         if (!vp) {
 852                 numneg++;
 853                 if (cnp->cn_flags & ISWHITEOUT)
 854                         ncp->nc_flag |= NCF_WHITE;
 855         } else if (vp->v_type == VDIR) {
 856                 if (flag != NCF_ISDOTDOT) {
 857                         /*
 858                          * For this case, the cache entry maps both the
 859                          * directory name in it and the name ".." for the
 860                          * directory's parent.
 861                          */
 862                         if ((n2 = vp->v_cache_dd) != NULL &&
 863                             (n2->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) != 0)
 864                                 cache_zap(n2);
 865                         vp->v_cache_dd = ncp;
 866                 }
 867         } else {
 868                 vp->v_cache_dd = NULL;
 869         }
 870
 871         /*
 872          * Insert the new namecache entry into the appropriate chain
 873          * within the cache entries table.
 874          */
 875         LIST_INSERT_HEAD(ncpp, ncp, nc_hash);
 876         if (flag != NCF_ISDOTDOT) {
 877                 if (LIST_EMPTY(&dvp->v_cache_src)) {
 878                         hold = 1;
 879                         numcachehv++;
 880                 }
 881                 LIST_INSERT_HEAD(&dvp->v_cache_src, ncp, nc_src);
 882         }
 883
 884         /*
 885          * If the entry is "negative", we place it into the
 886          * "negative" cache queue, otherwise, we place it into the
 887          * destination vnode's cache entries queue.
 888          */
 889         if (vp) {
 890                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_cache_dst, ncp, nc_dst);
 891                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, enter, done, dvp, nc_get_name(ncp),
 892                     vp);
 893         } else {
 894                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneg, ncp, nc_dst);
 895                 SDT_PROBE2(vfs, namecache, enter_negative, done, dvp,
 896                     nc_get_name(ncp));
 897         }
 898         if (numneg * ncnegfactor > numcache) {
 899                 ncp = TAILQ_FIRST(&ncneg);
 900                 KASSERT(ncp->nc_vp == NULL, ("ncp %p vp %p on ncneg",
 901                     ncp, ncp->nc_vp));
 902                 zap = 1;
 903         }
 904         if (hold)
 905                 vhold(dvp);
 906         if (zap)
 907                 cache_zap(ncp);
 908         CACHE_WUNLOCK();
 909 }
 910
 911 /*
 912  * Name cache initialization, from vfs_init() when we are booting
 913  */
 914 static void
 915 nchinit(void *dummy __unused)
 916 {
 917
 918         TAILQ_INIT(&ncneg);
 919
 920         cache_zone_small = uma_zcreate("S VFS Cache",
 921             sizeof(struct namecache) + CACHE_PATH_CUTOFF + 1,
 922             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 923         cache_zone_small_ts = uma_zcreate("STS VFS Cache",
 924             sizeof(struct namecache_ts) + CACHE_PATH_CUTOFF + 1,
 925             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 926         cache_zone_large = uma_zcreate("L VFS Cache",
 927             sizeof(struct namecache) + NAME_MAX + 1,
 928             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 929         cache_zone_large_ts = uma_zcreate("LTS VFS Cache",
 930             sizeof(struct namecache_ts) + NAME_MAX + 1,
 931             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 932
 933         nchashtbl = hashinit(desiredvnodes * 2, M_VFSCACHE, &nchash);
 934 }
 935 SYSINIT(vfs, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_SECOND, nchinit, NULL);
 936
 937 void
 938 cache_changesize(int newmaxvnodes)
 939 {
 940         struct nchashhead *new_nchashtbl, *old_nchashtbl;
 941         u_long new_nchash, old_nchash;
 942         struct namecache *ncp;
 943         uint32_t hash;
 944         int i;
 945
 946         new_nchashtbl = hashinit(newmaxvnodes * 2, M_VFSCACHE, &new_nchash);
 947         /* If same hash table size, nothing to do */
 948         if (nchash == new_nchash) {
 949                 free(new_nchashtbl, M_VFSCACHE);
 950                 return;
 951         }
 952         /*
 953          * Move everything from the old hash table to the new table.
 954          * None of the namecache entries in the table can be removed
 955          * because to do so, they have to be removed from the hash table.
 956          */
 957         CACHE_WLOCK();
 958         old_nchashtbl = nchashtbl;
 959         old_nchash = nchash;
 960         nchashtbl = new_nchashtbl;
 961         nchash = new_nchash;
 962         for (i = 0; i <= old_nchash; i++) {
 963                 while ((ncp = LIST_FIRST(&old_nchashtbl[i])) != NULL) {
 964                         hash = fnv_32_buf(nc_get_name(ncp), ncp->nc_nlen,
 965                             FNV1_32_INIT);
 966                         hash = fnv_32_buf(&ncp->nc_dvp, sizeof(ncp->nc_dvp),
 967                             hash);
 968                         LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
 969                         LIST_INSERT_HEAD(NCHHASH(hash), ncp, nc_hash);
 970                 }
 971         }
 972         CACHE_WUNLOCK();
 973         free(old_nchashtbl, M_VFSCACHE);
 974 }
 975
 976 /*
 977  * Invalidate all entries to a particular vnode.
 978  */
 979 void
 980 cache_purge(vp)
 981         struct vnode *vp;
 982 {
 983
 984         CTR1(KTR_VFS, "cache_purge(%p)", vp);
 985         SDT_PROBE1(vfs, namecache, purge, done, vp);
 986         CACHE_WLOCK();
 987         while (!LIST_EMPTY(&vp->v_cache_src))
 988                 cache_zap(LIST_FIRST(&vp->v_cache_src));
 989         while (!TAILQ_EMPTY(&vp->v_cache_dst))
 990                 cache_zap(TAILQ_FIRST(&vp->v_cache_dst));
 991         if (vp->v_cache_dd != NULL) {
 992                 KASSERT(vp->v_cache_dd->nc_flag & NCF_ISDOTDOT,
 993                    ("lost dotdot link"));
 994                 cache_zap(vp->v_cache_dd);
 995         }
 996         KASSERT(vp->v_cache_dd == NULL, ("incomplete purge"));
 997         CACHE_WUNLOCK();
 998 }
 999
1000 /*
1001  * Invalidate all negative entries for a particular directory vnode.
1002  */
1003 void
1004 cache_purge_negative(vp)
1005         struct vnode *vp;
1006 {
1007         struct namecache *cp, *ncp;
1008
1009         CTR1(KTR_VFS, "cache_purge_negative(%p)", vp);
1010         SDT_PROBE1(vfs, namecache, purge_negative, done, vp);
1011         CACHE_WLOCK();
1012         LIST_FOREACH_SAFE(cp, &vp->v_cache_src, nc_src, ncp) {
1013                 if (cp->nc_vp == NULL)
1014                         cache_zap(cp);
1015         }
1016         CACHE_WUNLOCK();
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Flush all entries referencing a particular filesystem.
1021  */
1022 void
1023 cache_purgevfs(mp)
1024         struct mount *mp;
1025 {
1026         struct nchashhead *ncpp;
1027         struct namecache *ncp, *nnp;
1028
1029         /* Scan hash tables for applicable entries */
1030         SDT_PROBE1(vfs, namecache, purgevfs, done, mp);
1031         CACHE_WLOCK();
1032         for (ncpp = &nchashtbl[nchash]; ncpp >= nchashtbl; ncpp--) {
1033                 LIST_FOREACH_SAFE(ncp, ncpp, nc_hash, nnp) {
1034                         if (ncp->nc_dvp->v_mount == mp)
1035                                 cache_zap(ncp);
1036                 }
1037         }
1038         CACHE_WUNLOCK();
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Perform canonical checks and cache lookup and pass on to filesystem
1043  * through the vop_cachedlookup only if needed.
1044  */
1045
1046 int
1047 vfs_cache_lookup(ap)
1048         struct vop_lookup_args /* {
1049                 struct vnode *a_dvp;
1050                 struct vnode **a_vpp;
1051                 struct componentname *a_cnp;
1052         } */ *ap;
1053 {
1054         struct vnode *dvp;
1055         int error;
1056         struct vnode **vpp = ap->a_vpp;
1057         struct componentname *cnp = ap->a_cnp;
1058         struct ucred *cred = cnp->cn_cred;
1059         int flags = cnp->cn_flags;
1060         struct thread *td = cnp->cn_thread;
1061
1062         *vpp = NULL;
1063         dvp = ap->a_dvp;
1064
1065         if (dvp->v_type != VDIR)
1066                 return (ENOTDIR);
1067
1068         if ((flags & ISLASTCN) && (dvp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY) &&
1069             (cnp->cn_nameiop == DELETE || cnp->cn_nameiop == RENAME))
1070                 return (EROFS);
1071
1072         error = VOP_ACCESS(dvp, VEXEC, cred, td);
1073         if (error)
1074                 return (error);
1075
1076         error = cache_lookup(dvp, vpp, cnp, NULL, NULL);
1077         if (error == 0)
1078                 return (VOP_CACHEDLOOKUP(dvp, vpp, cnp));
1079         if (error == -1)
1080                 return (0);
1081         return (error);
1082 }
1083
1084 /*
1085  * XXX All of these sysctls would probably be more productive dead.
1086  */
1087 static int disablecwd;
1088 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablecwd, CTLFLAG_RW, &disablecwd, 0,
1089    "Disable the getcwd syscall");
1090
1091 /* Implementation of the getcwd syscall. */
1092 int
1093 sys___getcwd(td, uap)
1094         struct thread *td;
1095         struct __getcwd_args *uap;
1096 {
1097
1098         return (kern___getcwd(td, uap->buf, UIO_USERSPACE, uap->buflen,
1099             MAXPATHLEN));
1100 }
1101
1102 int
1103 kern___getcwd(struct thread *td, char *buf, enum uio_seg bufseg, u_int buflen,
1104     u_int path_max)
1105 {
1106         char *bp, *tmpbuf;
1107         struct filedesc *fdp;
1108         struct vnode *cdir, *rdir;
1109         int error;
1110
1111         if (disablecwd)
1112                 return (ENODEV);
1113         if (buflen < 2)
1114                 return (EINVAL);
1115         if (buflen > path_max)
1116                 buflen = path_max;
1117
1118         tmpbuf = malloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
1119         fdp = td->td_proc->p_fd;
1120         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1121         cdir = fdp->fd_cdir;
1122         VREF(cdir);
1123         rdir = fdp->fd_rdir;
1124         VREF(rdir);
1125         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1126         error = vn_fullpath1(td, cdir, rdir, tmpbuf, &bp, buflen);
1127         vrele(rdir);
1128         vrele(cdir);
1129
1130         if (!error) {
1131                 if (bufseg == UIO_SYSSPACE)
1132                         bcopy(bp, buf, strlen(bp) + 1);
1133                 else
1134                         error = copyout(bp, buf, strlen(bp) + 1);
1135 #ifdef KTRACE
1136         if (KTRPOINT(curthread, KTR_NAMEI))
1137                 ktrnamei(bp);
1138 #endif
1139         }
1140         free(tmpbuf, M_TEMP);
1141         return (error);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Thus begins the fullpath magic.
1146  */
1147
1148 #undef STATNODE
1149 #define STATNODE(name, descr)                                           \
1150         static u_int name;                                              \
1151         SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, &name, 0, descr)
1152
1153 static int disablefullpath;
1154 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablefullpath, CTLFLAG_RW, &disablefullpath, 0,
1155     "Disable the vn_fullpath function");
1156
1157 /* These count for kern___getcwd(), too. */
1158 STATNODE(numfullpathcalls, "Number of fullpath search calls");
1159 STATNODE(numfullpathfail1, "Number of fullpath search errors (ENOTDIR)");
1160 STATNODE(numfullpathfail2,
1161     "Number of fullpath search errors (VOP_VPTOCNP failures)");
1162 STATNODE(numfullpathfail4, "Number of fullpath search errors (ENOMEM)");
1163 STATNODE(numfullpathfound, "Number of successful fullpath calls");
1164
1165 /*
1166  * Retrieve the full filesystem path that correspond to a vnode from the name
1167  * cache (if available)
1168  */
1169 int
1170 vn_fullpath(struct thread *td, struct vnode *vn, char **retbuf, char **freebuf)
1171 {
1172         char *buf;
1173         struct filedesc *fdp;
1174         struct vnode *rdir;
1175         int error;
1176
1177         if (disablefullpath)
1178                 return (ENODEV);
1179         if (vn == NULL)
1180                 return (EINVAL);
1181
1182         buf = malloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
1183         fdp = td->td_proc->p_fd;
1184         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1185         rdir = fdp->fd_rdir;
1186         VREF(rdir);
1187         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1188         error = vn_fullpath1(td, vn, rdir, buf, retbuf, MAXPATHLEN);
1189         vrele(rdir);
1190
1191         if (!error)
1192                 *freebuf = buf;
1193         else
1194                 free(buf, M_TEMP);
1195         return (error);
1196 }
1197
1198 /*
1199  * This function is similar to vn_fullpath, but it attempts to lookup the
1200  * pathname relative to the global root mount point.  This is required for the
1201  * auditing sub-system, as audited pathnames must be absolute, relative to the
1202  * global root mount point.
1203  */
1204 int
1205 vn_fullpath_global(struct thread *td, struct vnode *vn,
1206     char **retbuf, char **freebuf)
1207 {
1208         char *buf;
1209         int error;
1210
1211         if (disablefullpath)
1212                 return (ENODEV);
1213         if (vn == NULL)
1214                 return (EINVAL);
1215         buf = malloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
1216         error = vn_fullpath1(td, vn, rootvnode, buf, retbuf, MAXPATHLEN);
1217         if (!error)
1218                 *freebuf = buf;
1219         else
1220                 free(buf, M_TEMP);
1221         return (error);
1222 }
1223
1224 int
1225 vn_vptocnp(struct vnode **vp, struct ucred *cred, char *buf, u_int *buflen)
1226 {
1227         int error;
1228
1229         CACHE_RLOCK();
1230         error = vn_vptocnp_locked(vp, cred, buf, buflen);
1231         if (error == 0)
1232                 CACHE_RUNLOCK();
1233         return (error);
1234 }
1235
1236 static int
1237 vn_vptocnp_locked(struct vnode **vp, struct ucred *cred, char *buf,
1238     u_int *buflen)
1239 {
1240         struct vnode *dvp;
1241         struct namecache *ncp;
1242         int error;
1243
1244         TAILQ_FOREACH(ncp, &((*vp)->v_cache_dst), nc_dst) {
1245                 if ((ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) == 0)
1246                         break;
1247         }
1248         if (ncp != NULL) {
1249                 if (*buflen < ncp->nc_nlen) {
1250                         CACHE_RUNLOCK();
1251                         vrele(*vp);
1252                         numfullpathfail4++;
1253                         error = ENOMEM;
1254                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return, error,
1255                             vp, NULL);
1256                         return (error);
1257                 }
1258                 *buflen -= ncp->nc_nlen;
1259                 memcpy(buf + *buflen, nc_get_name(ncp), ncp->nc_nlen);
1260                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, hit, ncp->nc_dvp,
1261                     nc_get_name(ncp), vp);
1262                 dvp = *vp;
1263                 *vp = ncp->nc_dvp;
1264                 vref(*vp);
1265                 CACHE_RUNLOCK();
1266                 vrele(dvp);
1267                 CACHE_RLOCK();
1268                 return (0);
1269         }
1270         SDT_PROBE1(vfs, namecache, fullpath, miss, vp);
1271
1272         CACHE_RUNLOCK();
1273         vn_lock(*vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1274         error = VOP_VPTOCNP(*vp, &dvp, cred, buf, buflen);
1275         vput(*vp);
1276         if (error) {
1277                 numfullpathfail2++;
1278                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return,  error, vp, NULL);
1279                 return (error);
1280         }
1281
1282         *vp = dvp;
1283         CACHE_RLOCK();
1284         if (dvp->v_iflag & VI_DOOMED) {
1285                 /* forced unmount */
1286                 CACHE_RUNLOCK();
1287                 vrele(dvp);
1288                 error = ENOENT;
1289                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return, error, vp, NULL);
1290                 return (error);
1291         }
1292         /*
1293          * *vp has its use count incremented still.
1294          */
1295
1296         return (0);
1297 }
1298
1299 /*
1300  * The magic behind kern___getcwd() and vn_fullpath().
1301  */
1302 static int
1303 vn_fullpath1(struct thread *td, struct vnode *vp, struct vnode *rdir,
1304     char *buf, char **retbuf, u_int buflen)
1305 {
1306         int error, slash_prefixed;
1307 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1308         struct vnode *startvp = vp;
1309 #endif
1310         struct vnode *vp1;
1311
1312         buflen--;
1313         buf[buflen] = '\0';
1314         error = 0;
1315         slash_prefixed = 0;
1316
1317         SDT_PROBE1(vfs, namecache, fullpath, entry, vp);
1318         numfullpathcalls++;
1319         vref(vp);
1320         CACHE_RLOCK();
1321         if (vp->v_type != VDIR) {
1322                 error = vn_vptocnp_locked(&vp, td->td_ucred, buf, &buflen);
1323                 if (error)
1324                         return (error);
1325                 if (buflen == 0) {
1326                         CACHE_RUNLOCK();
1327                         vrele(vp);
1328                         return (ENOMEM);
1329                 }
1330                 buf[--buflen] = '/';
1331                 slash_prefixed = 1;
1332         }
1333         while (vp != rdir && vp != rootvnode) {
1334                 if (vp->v_vflag & VV_ROOT) {
1335                         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {  /* forced unmount */
1336                                 CACHE_RUNLOCK();
1337                                 vrele(vp);
1338                                 error = ENOENT;
1339                                 SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return,
1340                                     error, vp, NULL);
1341                                 break;
1342                         }
1343                         vp1 = vp->v_mount->mnt_vnodecovered;
1344                         vref(vp1);
1345                         CACHE_RUNLOCK();
1346                         vrele(vp);
1347                         vp = vp1;
1348                         CACHE_RLOCK();
1349                         continue;
1350                 }
1351                 if (vp->v_type != VDIR) {
1352                         CACHE_RUNLOCK();
1353                         vrele(vp);
1354                         numfullpathfail1++;
1355                         error = ENOTDIR;
1356                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return,
1357                             error, vp, NULL);
1358                         break;
1359                 }
1360                 error = vn_vptocnp_locked(&vp, td->td_ucred, buf, &buflen);
1361                 if (error)
1362                         break;
1363                 if (buflen == 0) {
1364                         CACHE_RUNLOCK();
1365                         vrele(vp);
1366                         error = ENOMEM;
1367                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return, error,
1368                             startvp, NULL);
1369                         break;
1370                 }
1371                 buf[--buflen] = '/';
1372                 slash_prefixed = 1;
1373         }
1374         if (error)
1375                 return (error);
1376         if (!slash_prefixed) {
1377                 if (buflen == 0) {
1378                         CACHE_RUNLOCK();
1379                         vrele(vp);
1380                         numfullpathfail4++;
1381                         SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return, ENOMEM,
1382                             startvp, NULL);
1383                         return (ENOMEM);
1384                 }
1385                 buf[--buflen] = '/';
1386         }
1387         numfullpathfound++;
1388         CACHE_RUNLOCK();
1389         vrele(vp);
1390
1391         SDT_PROBE3(vfs, namecache, fullpath, return, 0, startvp, buf + buflen);
1392         *retbuf = buf + buflen;
1393         return (0);
1394 }
1395
1396 struct vnode *
1397 vn_dir_dd_ino(struct vnode *vp)
1398 {
1399         struct namecache *ncp;
1400         struct vnode *ddvp;
1401
1402         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_dir_dd_ino");
1403         CACHE_RLOCK();
1404         TAILQ_FOREACH(ncp, &(vp->v_cache_dst), nc_dst) {
1405                 if ((ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) != 0)
1406                         continue;
1407                 ddvp = ncp->nc_dvp;
1408                 vhold(ddvp);
1409                 CACHE_RUNLOCK();
1410                 if (vget(ddvp, LK_SHARED | LK_NOWAIT | LK_VNHELD, curthread))
1411                         return (NULL);
1412                 return (ddvp);
1413         }
1414         CACHE_RUNLOCK();
1415         return (NULL);
1416 }
1417
1418 int
1419 vn_commname(struct vnode *vp, char *buf, u_int buflen)
1420 {
1421         struct namecache *ncp;
1422         int l;
1423
1424         CACHE_RLOCK();
1425         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_cache_dst, nc_dst)
1426                 if ((ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) == 0)
1427                         break;
1428         if (ncp == NULL) {
1429                 CACHE_RUNLOCK();
1430                 return (ENOENT);
1431         }
1432         l = min(ncp->nc_nlen, buflen - 1);
1433         memcpy(buf, nc_get_name(ncp), l);
1434         CACHE_RUNLOCK();
1435         buf[l] = '\0';
1436         return (0);
1437 }
1438
1439 /* ABI compat shims for old kernel modules. */
1440 #undef cache_enter
1441
1442 void    cache_enter(struct vnode *dvp, struct vnode *vp,
1443             struct componentname *cnp);
1444
1445 void
1446 cache_enter(struct vnode *dvp, struct vnode *vp, struct componentname *cnp)
1447 {
1448
1449         cache_enter_time(dvp, vp, cnp, NULL, NULL);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * This function updates path string to vnode's full global path
1454  * and checks the size of the new path string against the pathlen argument.
1455  *
1456  * Requires a locked, referenced vnode.
1457  * Vnode is re-locked on success or ENODEV, otherwise unlocked.
1458  *
1459  * If sysctl debug.disablefullpath is set, ENODEV is returned,
1460  * vnode is left locked and path remain untouched.
1461  *
1462  * If vp is a directory, the call to vn_fullpath_global() always succeeds
1463  * because it falls back to the ".." lookup if the namecache lookup fails.
1464  */
1465 int
1466 vn_path_to_global_path(struct thread *td, struct vnode *vp, char *path,
1467     u_int pathlen)
1468 {
1469         struct nameidata nd;
1470         struct vnode *vp1;
1471         char *rpath, *fbuf;
1472         int error;
1473
1474         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
1475
1476         /* Return ENODEV if sysctl debug.disablefullpath==1 */
1477         if (disablefullpath)
1478                 return (ENODEV);
1479
1480         /* Construct global filesystem path from vp. */
1481         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1482         error = vn_fullpath_global(td, vp, &rpath, &fbuf);
1483
1484         if (error != 0) {
1485                 vrele(vp);
1486                 return (error);
1487         }
1488
1489         if (strlen(rpath) >= pathlen) {
1490                 vrele(vp);
1491                 error = ENAMETOOLONG;
1492                 goto out;
1493         }
1494
1495         /*
1496          * Re-lookup the vnode by path to detect a possible rename.
1497          * As a side effect, the vnode is relocked.
1498          * If vnode was renamed, return ENOENT.
1499          */
1500         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | LOCKLEAF | AUDITVNODE1,
1501             UIO_SYSSPACE, path, td);
1502         error = namei(&nd);
1503         if (error != 0) {
1504                 vrele(vp);
1505                 goto out;
1506         }
1507         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
1508         vp1 = nd.ni_vp;
1509         vrele(vp);
1510         if (vp1 == vp)
1511                 strcpy(path, rpath);
1512         else {
1513                 vput(vp1);
1514                 error = ENOENT;
1515         }
1516
1517 out:
1518         free(fbuf, M_TEMP);
1519         return (error);
1520 }