]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_subr.c
ident(1): Normalizing date format
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_subr.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
22  *    without specific prior written permission.
23  *
24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
34  * SUCH DAMAGE.
35  *
36  *      @(#)vfs_subr.c  8.31 (Berkeley) 5/26/95
37  */
38
39 /*
40  * External virtual filesystem routines
41  */
42
43 #include <sys/cdefs.h>
44 __FBSDID("$FreeBSD$");
45
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_watchdog.h"
48
49 #include <sys/param.h>
50 #include <sys/systm.h>
51 #include <sys/bio.h>
52 #include <sys/buf.h>
53 #include <sys/capsicum.h>
54 #include <sys/condvar.h>
55 #include <sys/conf.h>
56 #include <sys/counter.h>
57 #include <sys/dirent.h>
58 #include <sys/event.h>
59 #include <sys/eventhandler.h>
60 #include <sys/extattr.h>
61 #include <sys/file.h>
62 #include <sys/fcntl.h>
63 #include <sys/jail.h>
64 #include <sys/kdb.h>
65 #include <sys/kernel.h>
66 #include <sys/kthread.h>
67 #include <sys/ktr.h>
68 #include <sys/lockf.h>
69 #include <sys/malloc.h>
70 #include <sys/mount.h>
71 #include <sys/namei.h>
72 #include <sys/pctrie.h>
73 #include <sys/priv.h>
74 #include <sys/reboot.h>
75 #include <sys/refcount.h>
76 #include <sys/rwlock.h>
77 #include <sys/sched.h>
78 #include <sys/sleepqueue.h>
79 #include <sys/smr.h>
80 #include <sys/smp.h>
81 #include <sys/stat.h>
82 #include <sys/sysctl.h>
83 #include <sys/syslog.h>
84 #include <sys/vmmeter.h>
85 #include <sys/vnode.h>
86 #include <sys/watchdog.h>
87
88 #include <machine/stdarg.h>
89
90 #include <security/mac/mac_framework.h>
91
92 #include <vm/vm.h>
93 #include <vm/vm_object.h>
94 #include <vm/vm_extern.h>
95 #include <vm/pmap.h>
96 #include <vm/vm_map.h>
97 #include <vm/vm_page.h>
98 #include <vm/vm_kern.h>
99 #include <vm/uma.h>
100
101 #ifdef DDB
102 #include <ddb/ddb.h>
103 #endif
104
105 static void     delmntque(struct vnode *vp);
106 static int      flushbuflist(struct bufv *bufv, int flags, struct bufobj *bo,
107                     int slpflag, int slptimeo);
108 static void     syncer_shutdown(void *arg, int howto);
109 static int      vtryrecycle(struct vnode *vp);
110 static void     v_init_counters(struct vnode *);
111 static void     vgonel(struct vnode *);
112 static bool     vhold_recycle_free(struct vnode *);
113 static void     vfs_knllock(void *arg);
114 static void     vfs_knlunlock(void *arg);
115 static void     vfs_knl_assert_lock(void *arg, int what);
116 static void     destroy_vpollinfo(struct vpollinfo *vi);
117 static int      v_inval_buf_range_locked(struct vnode *vp, struct bufobj *bo,
118                     daddr_t startlbn, daddr_t endlbn);
119 static void     vnlru_recalc(void);
120
121 /*
122  * These fences are intended for cases where some synchronization is
123  * needed between access of v_iflags and lockless vnode refcount (v_holdcnt
124  * and v_usecount) updates.  Access to v_iflags is generally synchronized
125  * by the interlock, but we have some internal assertions that check vnode
126  * flags without acquiring the lock.  Thus, these fences are INVARIANTS-only
127  * for now.
128  */
129 #ifdef INVARIANTS
130 #define VNODE_REFCOUNT_FENCE_ACQ()      atomic_thread_fence_acq()
131 #define VNODE_REFCOUNT_FENCE_REL()      atomic_thread_fence_rel()
132 #else
133 #define VNODE_REFCOUNT_FENCE_ACQ()
134 #define VNODE_REFCOUNT_FENCE_REL()
135 #endif
136
137 /*
138  * Number of vnodes in existence.  Increased whenever getnewvnode()
139  * allocates a new vnode, decreased in vdropl() for VIRF_DOOMED vnode.
140  */
141 static u_long __exclusive_cache_line numvnodes;
142
143 SYSCTL_ULONG(_vfs, OID_AUTO, numvnodes, CTLFLAG_RD, &numvnodes, 0,
144     "Number of vnodes in existence");
145
146 static counter_u64_t vnodes_created;
147 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, vnodes_created, CTLFLAG_RD, &vnodes_created,
148     "Number of vnodes created by getnewvnode");
149
150 /*
151  * Conversion tables for conversion from vnode types to inode formats
152  * and back.
153  */
154 enum vtype iftovt_tab[16] = {
155         VNON, VFIFO, VCHR, VNON, VDIR, VNON, VBLK, VNON,
156         VREG, VNON, VLNK, VNON, VSOCK, VNON, VNON, VNON
157 };
158 int vttoif_tab[10] = {
159         0, S_IFREG, S_IFDIR, S_IFBLK, S_IFCHR, S_IFLNK,
160         S_IFSOCK, S_IFIFO, S_IFMT, S_IFMT
161 };
162
163 /*
164  * List of allocates vnodes in the system.
165  */
166 static TAILQ_HEAD(freelst, vnode) vnode_list;
167 static struct vnode *vnode_list_free_marker;
168 static struct vnode *vnode_list_reclaim_marker;
169
170 /*
171  * "Free" vnode target.  Free vnodes are rarely completely free, but are
172  * just ones that are cheap to recycle.  Usually they are for files which
173  * have been stat'd but not read; these usually have inode and namecache
174  * data attached to them.  This target is the preferred minimum size of a
175  * sub-cache consisting mostly of such files. The system balances the size
176  * of this sub-cache with its complement to try to prevent either from
177  * thrashing while the other is relatively inactive.  The targets express
178  * a preference for the best balance.
179  *
180  * "Above" this target there are 2 further targets (watermarks) related
181  * to recyling of free vnodes.  In the best-operating case, the cache is
182  * exactly full, the free list has size between vlowat and vhiwat above the
183  * free target, and recycling from it and normal use maintains this state.
184  * Sometimes the free list is below vlowat or even empty, but this state
185  * is even better for immediate use provided the cache is not full.
186  * Otherwise, vnlru_proc() runs to reclaim enough vnodes (usually non-free
187  * ones) to reach one of these states.  The watermarks are currently hard-
188  * coded as 4% and 9% of the available space higher.  These and the default
189  * of 25% for wantfreevnodes are too large if the memory size is large.
190  * E.g., 9% of 75% of MAXVNODES is more than 566000 vnodes to reclaim
191  * whenever vnlru_proc() becomes active.
192  */
193 static long wantfreevnodes;
194 static long __exclusive_cache_line freevnodes;
195 SYSCTL_ULONG(_vfs, OID_AUTO, freevnodes, CTLFLAG_RD,
196     &freevnodes, 0, "Number of \"free\" vnodes");
197 static long freevnodes_old;
198
199 static counter_u64_t recycles_count;
200 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, recycles, CTLFLAG_RD, &recycles_count,
201     "Number of vnodes recycled to meet vnode cache targets");
202
203 static counter_u64_t recycles_free_count;
204 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, recycles_free, CTLFLAG_RD, &recycles_free_count,
205     "Number of free vnodes recycled to meet vnode cache targets");
206
207 static counter_u64_t deferred_inact;
208 SYSCTL_COUNTER_U64(_vfs, OID_AUTO, deferred_inact, CTLFLAG_RD, &deferred_inact,
209     "Number of times inactive processing was deferred");
210
211 /* To keep more than one thread at a time from running vfs_getnewfsid */
212 static struct mtx mntid_mtx;
213
214 /*
215  * Lock for any access to the following:
216  *      vnode_list
217  *      numvnodes
218  *      freevnodes
219  */
220 static struct mtx __exclusive_cache_line vnode_list_mtx;
221
222 /* Publicly exported FS */
223 struct nfs_public nfs_pub;
224
225 static uma_zone_t buf_trie_zone;
226 static smr_t buf_trie_smr;
227
228 /* Zone for allocation of new vnodes - used exclusively by getnewvnode() */
229 static uma_zone_t vnode_zone;
230 MALLOC_DEFINE(M_VNODEPOLL, "VN POLL", "vnode poll");
231
232 __read_frequently smr_t vfs_smr;
233
234 /*
235  * The workitem queue.
236  *
237  * It is useful to delay writes of file data and filesystem metadata
238  * for tens of seconds so that quickly created and deleted files need
239  * not waste disk bandwidth being created and removed. To realize this,
240  * we append vnodes to a "workitem" queue. When running with a soft
241  * updates implementation, most pending metadata dependencies should
242  * not wait for more than a few seconds. Thus, mounted on block devices
243  * are delayed only about a half the time that file data is delayed.
244  * Similarly, directory updates are more critical, so are only delayed
245  * about a third the time that file data is delayed. Thus, there are
246  * SYNCER_MAXDELAY queues that are processed round-robin at a rate of
247  * one each second (driven off the filesystem syncer process). The
248  * syncer_delayno variable indicates the next queue that is to be processed.
249  * Items that need to be processed soon are placed in this queue:
250  *
251  *      syncer_workitem_pending[syncer_delayno]
252  *
253  * A delay of fifteen seconds is done by placing the request fifteen
254  * entries later in the queue:
255  *
256  *      syncer_workitem_pending[(syncer_delayno + 15) & syncer_mask]
257  *
258  */
259 static int syncer_delayno;
260 static long syncer_mask;
261 LIST_HEAD(synclist, bufobj);
262 static struct synclist *syncer_workitem_pending;
263 /*
264  * The sync_mtx protects:
265  *      bo->bo_synclist
266  *      sync_vnode_count
267  *      syncer_delayno
268  *      syncer_state
269  *      syncer_workitem_pending
270  *      syncer_worklist_len
271  *      rushjob
272  */
273 static struct mtx sync_mtx;
274 static struct cv sync_wakeup;
275
276 #define SYNCER_MAXDELAY         32
277 static int syncer_maxdelay = SYNCER_MAXDELAY;   /* maximum delay time */
278 static int syncdelay = 30;              /* max time to delay syncing data */
279 static int filedelay = 30;              /* time to delay syncing files */
280 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, filedelay, CTLFLAG_RW, &filedelay, 0,
281     "Time to delay syncing files (in seconds)");
282 static int dirdelay = 29;               /* time to delay syncing directories */
283 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, dirdelay, CTLFLAG_RW, &dirdelay, 0,
284     "Time to delay syncing directories (in seconds)");
285 static int metadelay = 28;              /* time to delay syncing metadata */
286 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, metadelay, CTLFLAG_RW, &metadelay, 0,
287     "Time to delay syncing metadata (in seconds)");
288 static int rushjob;             /* number of slots to run ASAP */
289 static int stat_rush_requests;  /* number of times I/O speeded up */
290 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, rush_requests, CTLFLAG_RW, &stat_rush_requests, 0,
291     "Number of times I/O speeded up (rush requests)");
292
293 #define VDBATCH_SIZE 8
294 struct vdbatch {
295         u_int index;
296         long freevnodes;
297         struct mtx lock;
298         struct vnode *tab[VDBATCH_SIZE];
299 };
300 DPCPU_DEFINE_STATIC(struct vdbatch, vd);
301
302 static void     vdbatch_dequeue(struct vnode *vp);
303
304 /*
305  * When shutting down the syncer, run it at four times normal speed.
306  */
307 #define SYNCER_SHUTDOWN_SPEEDUP         4
308 static int sync_vnode_count;
309 static int syncer_worklist_len;
310 static enum { SYNCER_RUNNING, SYNCER_SHUTTING_DOWN, SYNCER_FINAL_DELAY }
311     syncer_state;
312
313 /* Target for maximum number of vnodes. */
314 u_long desiredvnodes;
315 static u_long gapvnodes;                /* gap between wanted and desired */
316 static u_long vhiwat;           /* enough extras after expansion */
317 static u_long vlowat;           /* minimal extras before expansion */
318 static u_long vstir;            /* nonzero to stir non-free vnodes */
319 static volatile int vsmalltrigger = 8;  /* pref to keep if > this many pages */
320
321 static u_long vnlru_read_freevnodes(void);
322
323 /*
324  * Note that no attempt is made to sanitize these parameters.
325  */
326 static int
327 sysctl_maxvnodes(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
328 {
329         u_long val;
330         int error;
331
332         val = desiredvnodes;
333         error = sysctl_handle_long(oidp, &val, 0, req);
334         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
335                 return (error);
336
337         if (val == desiredvnodes)
338                 return (0);
339         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
340         desiredvnodes = val;
341         wantfreevnodes = desiredvnodes / 4;
342         vnlru_recalc();
343         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
344         /*
345          * XXX There is no protection against multiple threads changing
346          * desiredvnodes at the same time. Locking above only helps vnlru and
347          * getnewvnode.
348          */
349         vfs_hash_changesize(desiredvnodes);
350         cache_changesize(desiredvnodes);
351         return (0);
352 }
353
354 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_MAXVNODES, maxvnodes,
355     CTLTYPE_ULONG | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_RW, NULL, 0, sysctl_maxvnodes,
356     "LU", "Target for maximum number of vnodes");
357
358 static int
359 sysctl_wantfreevnodes(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
360 {
361         u_long val;
362         int error;
363
364         val = wantfreevnodes;
365         error = sysctl_handle_long(oidp, &val, 0, req);
366         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
367                 return (error);
368
369         if (val == wantfreevnodes)
370                 return (0);
371         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
372         wantfreevnodes = val;
373         vnlru_recalc();
374         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
375         return (0);
376 }
377
378 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, wantfreevnodes,
379     CTLTYPE_ULONG | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_RW, NULL, 0, sysctl_wantfreevnodes,
380     "LU", "Target for minimum number of \"free\" vnodes");
381
382 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, minvnodes, CTLFLAG_RW,
383     &wantfreevnodes, 0, "Old name for vfs.wantfreevnodes (legacy)");
384 static int vnlru_nowhere;
385 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vnlru_nowhere, CTLFLAG_RW,
386     &vnlru_nowhere, 0, "Number of times the vnlru process ran without success");
387
388 static int
389 sysctl_try_reclaim_vnode(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
390 {
391         struct vnode *vp;
392         struct nameidata nd;
393         char *buf;
394         unsigned long ndflags;
395         int error;
396
397         if (req->newptr == NULL)
398                 return (EINVAL);
399         if (req->newlen >= PATH_MAX)
400                 return (E2BIG);
401
402         buf = malloc(PATH_MAX, M_TEMP, M_WAITOK);
403         error = SYSCTL_IN(req, buf, req->newlen);
404         if (error != 0)
405                 goto out;
406
407         buf[req->newlen] = '\0';
408
409         ndflags = LOCKLEAF | NOFOLLOW | AUDITVNODE1 | SAVENAME;
410         NDINIT(&nd, LOOKUP, ndflags, UIO_SYSSPACE, buf, curthread);
411         if ((error = namei(&nd)) != 0)
412                 goto out;
413         vp = nd.ni_vp;
414
415         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
416                 /*
417                  * This vnode is being recycled.  Return != 0 to let the caller
418                  * know that the sysctl had no effect.  Return EAGAIN because a
419                  * subsequent call will likely succeed (since namei will create
420                  * a new vnode if necessary)
421                  */
422                 error = EAGAIN;
423                 goto putvnode;
424         }
425
426         counter_u64_add(recycles_count, 1);
427         vgone(vp);
428 putvnode:
429         NDFREE(&nd, 0);
430 out:
431         free(buf, M_TEMP);
432         return (error);
433 }
434
435 static int
436 sysctl_ftry_reclaim_vnode(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
437 {
438         struct thread *td = curthread;
439         struct vnode *vp;
440         struct file *fp;
441         int error;
442         int fd;
443
444         if (req->newptr == NULL)
445                 return (EBADF);
446
447         error = sysctl_handle_int(oidp, &fd, 0, req);
448         if (error != 0)
449                 return (error);
450         error = getvnode(curthread, fd, &cap_fcntl_rights, &fp);
451         if (error != 0)
452                 return (error);
453         vp = fp->f_vnode;
454
455         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
456         if (error != 0)
457                 goto drop;
458
459         counter_u64_add(recycles_count, 1);
460         vgone(vp);
461         VOP_UNLOCK(vp);
462 drop:
463         fdrop(fp, td);
464         return (error);
465 }
466
467 SYSCTL_PROC(_debug, OID_AUTO, try_reclaim_vnode,
468     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_WR, NULL, 0,
469     sysctl_try_reclaim_vnode, "A", "Try to reclaim a vnode by its pathname");
470 SYSCTL_PROC(_debug, OID_AUTO, ftry_reclaim_vnode,
471     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_WR, NULL, 0,
472     sysctl_ftry_reclaim_vnode, "I",
473     "Try to reclaim a vnode by its file descriptor");
474
475 /* Shift count for (uintptr_t)vp to initialize vp->v_hash. */
476 static int vnsz2log;
477
478 /*
479  * Support for the bufobj clean & dirty pctrie.
480  */
481 static void *
482 buf_trie_alloc(struct pctrie *ptree)
483 {
484         return (uma_zalloc_smr(buf_trie_zone, M_NOWAIT));
485 }
486
487 static void
488 buf_trie_free(struct pctrie *ptree, void *node)
489 {
490         uma_zfree_smr(buf_trie_zone, node);
491 }
492 PCTRIE_DEFINE_SMR(BUF, buf, b_lblkno, buf_trie_alloc, buf_trie_free,
493     buf_trie_smr);
494
495 /*
496  * Initialize the vnode management data structures.
497  *
498  * Reevaluate the following cap on the number of vnodes after the physical
499  * memory size exceeds 512GB.  In the limit, as the physical memory size
500  * grows, the ratio of the memory size in KB to vnodes approaches 64:1.
501  */
502 #ifndef MAXVNODES_MAX
503 #define MAXVNODES_MAX   (512UL * 1024 * 1024 / 64)      /* 8M */
504 #endif
505
506 static MALLOC_DEFINE(M_VNODE_MARKER, "vnodemarker", "vnode marker");
507
508 static struct vnode *
509 vn_alloc_marker(struct mount *mp)
510 {
511         struct vnode *vp;
512
513         vp = malloc(sizeof(struct vnode), M_VNODE_MARKER, M_WAITOK | M_ZERO);
514         vp->v_type = VMARKER;
515         vp->v_mount = mp;
516
517         return (vp);
518 }
519
520 static void
521 vn_free_marker(struct vnode *vp)
522 {
523
524         MPASS(vp->v_type == VMARKER);
525         free(vp, M_VNODE_MARKER);
526 }
527
528 /*
529  * Initialize a vnode as it first enters the zone.
530  */
531 static int
532 vnode_init(void *mem, int size, int flags)
533 {
534         struct vnode *vp;
535
536         vp = mem;
537         bzero(vp, size);
538         /*
539          * Setup locks.
540          */
541         vp->v_vnlock = &vp->v_lock;
542         mtx_init(&vp->v_interlock, "vnode interlock", NULL, MTX_DEF);
543         /*
544          * By default, don't allow shared locks unless filesystems opt-in.
545          */
546         lockinit(vp->v_vnlock, PVFS, "vnode", VLKTIMEOUT,
547             LK_NOSHARE | LK_IS_VNODE);
548         /*
549          * Initialize bufobj.
550          */
551         bufobj_init(&vp->v_bufobj, vp);
552         /*
553          * Initialize namecache.
554          */
555         cache_vnode_init(vp);
556         /*
557          * Initialize rangelocks.
558          */
559         rangelock_init(&vp->v_rl);
560
561         vp->v_dbatchcpu = NOCPU;
562
563         /*
564          * Check vhold_recycle_free for an explanation.
565          */
566         vp->v_holdcnt = VHOLD_NO_SMR;
567         vp->v_type = VNON;
568         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
569         TAILQ_INSERT_BEFORE(vnode_list_free_marker, vp, v_vnodelist);
570         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
571         return (0);
572 }
573
574 /*
575  * Free a vnode when it is cleared from the zone.
576  */
577 static void
578 vnode_fini(void *mem, int size)
579 {
580         struct vnode *vp;
581         struct bufobj *bo;
582
583         vp = mem;
584         vdbatch_dequeue(vp);
585         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
586         TAILQ_REMOVE(&vnode_list, vp, v_vnodelist);
587         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
588         rangelock_destroy(&vp->v_rl);
589         lockdestroy(vp->v_vnlock);
590         mtx_destroy(&vp->v_interlock);
591         bo = &vp->v_bufobj;
592         rw_destroy(BO_LOCKPTR(bo));
593 }
594
595 /*
596  * Provide the size of NFS nclnode and NFS fh for calculation of the
597  * vnode memory consumption.  The size is specified directly to
598  * eliminate dependency on NFS-private header.
599  *
600  * Other filesystems may use bigger or smaller (like UFS and ZFS)
601  * private inode data, but the NFS-based estimation is ample enough.
602  * Still, we care about differences in the size between 64- and 32-bit
603  * platforms.
604  *
605  * Namecache structure size is heuristically
606  * sizeof(struct namecache_ts) + CACHE_PATH_CUTOFF + 1.
607  */
608 #ifdef _LP64
609 #define NFS_NCLNODE_SZ  (528 + 64)
610 #define NC_SZ           148
611 #else
612 #define NFS_NCLNODE_SZ  (360 + 32)
613 #define NC_SZ           92
614 #endif
615
616 static void
617 vntblinit(void *dummy __unused)
618 {
619         struct vdbatch *vd;
620         int cpu, physvnodes, virtvnodes;
621         u_int i;
622
623         /*
624          * Desiredvnodes is a function of the physical memory size and the
625          * kernel's heap size.  Generally speaking, it scales with the
626          * physical memory size.  The ratio of desiredvnodes to the physical
627          * memory size is 1:16 until desiredvnodes exceeds 98,304.
628          * Thereafter, the
629          * marginal ratio of desiredvnodes to the physical memory size is
630          * 1:64.  However, desiredvnodes is limited by the kernel's heap
631          * size.  The memory required by desiredvnodes vnodes and vm objects
632          * must not exceed 1/10th of the kernel's heap size.
633          */
634         physvnodes = maxproc + pgtok(vm_cnt.v_page_count) / 64 +
635             3 * min(98304 * 16, pgtok(vm_cnt.v_page_count)) / 64;
636         virtvnodes = vm_kmem_size / (10 * (sizeof(struct vm_object) +
637             sizeof(struct vnode) + NC_SZ * ncsizefactor + NFS_NCLNODE_SZ));
638         desiredvnodes = min(physvnodes, virtvnodes);
639         if (desiredvnodes > MAXVNODES_MAX) {
640                 if (bootverbose)
641                         printf("Reducing kern.maxvnodes %lu -> %lu\n",
642                             desiredvnodes, MAXVNODES_MAX);
643                 desiredvnodes = MAXVNODES_MAX;
644         }
645         wantfreevnodes = desiredvnodes / 4;
646         mtx_init(&mntid_mtx, "mntid", NULL, MTX_DEF);
647         TAILQ_INIT(&vnode_list);
648         mtx_init(&vnode_list_mtx, "vnode_list", NULL, MTX_DEF);
649         /*
650          * The lock is taken to appease WITNESS.
651          */
652         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
653         vnlru_recalc();
654         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
655         vnode_list_free_marker = vn_alloc_marker(NULL);
656         TAILQ_INSERT_HEAD(&vnode_list, vnode_list_free_marker, v_vnodelist);
657         vnode_list_reclaim_marker = vn_alloc_marker(NULL);
658         TAILQ_INSERT_HEAD(&vnode_list, vnode_list_reclaim_marker, v_vnodelist);
659         vnode_zone = uma_zcreate("VNODE", sizeof (struct vnode), NULL, NULL,
660             vnode_init, vnode_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
661         uma_zone_set_smr(vnode_zone, vfs_smr);
662         /*
663          * Preallocate enough nodes to support one-per buf so that
664          * we can not fail an insert.  reassignbuf() callers can not
665          * tolerate the insertion failure.
666          */
667         buf_trie_zone = uma_zcreate("BUF TRIE", pctrie_node_size(),
668             NULL, NULL, pctrie_zone_init, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 
669             UMA_ZONE_NOFREE | UMA_ZONE_SMR);
670         buf_trie_smr = uma_zone_get_smr(buf_trie_zone);
671         uma_prealloc(buf_trie_zone, nbuf);
672
673         vnodes_created = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
674         recycles_count = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
675         recycles_free_count = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
676         deferred_inact = counter_u64_alloc(M_WAITOK);
677
678         /*
679          * Initialize the filesystem syncer.
680          */
681         syncer_workitem_pending = hashinit(syncer_maxdelay, M_VNODE,
682             &syncer_mask);
683         syncer_maxdelay = syncer_mask + 1;
684         mtx_init(&sync_mtx, "Syncer mtx", NULL, MTX_DEF);
685         cv_init(&sync_wakeup, "syncer");
686         for (i = 1; i <= sizeof(struct vnode); i <<= 1)
687                 vnsz2log++;
688         vnsz2log--;
689
690         CPU_FOREACH(cpu) {
691                 vd = DPCPU_ID_PTR((cpu), vd);
692                 bzero(vd, sizeof(*vd));
693                 mtx_init(&vd->lock, "vdbatch", NULL, MTX_DEF);
694         }
695 }
696 SYSINIT(vfs, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_FIRST, vntblinit, NULL);
697
698 /*
699  * Mark a mount point as busy. Used to synchronize access and to delay
700  * unmounting. Eventually, mountlist_mtx is not released on failure.
701  *
702  * vfs_busy() is a custom lock, it can block the caller.
703  * vfs_busy() only sleeps if the unmount is active on the mount point.
704  * For a mountpoint mp, vfs_busy-enforced lock is before lock of any
705  * vnode belonging to mp.
706  *
707  * Lookup uses vfs_busy() to traverse mount points.
708  * root fs                      var fs
709  * / vnode lock         A       / vnode lock (/var)             D
710  * /var vnode lock      B       /log vnode lock(/var/log)       E
711  * vfs_busy lock        C       vfs_busy lock                   F
712  *
713  * Within each file system, the lock order is C->A->B and F->D->E.
714  *
715  * When traversing across mounts, the system follows that lock order:
716  *
717  *        C->A->B
718  *              |
719  *              +->F->D->E
720  *
721  * The lookup() process for namei("/var") illustrates the process:
722  *  VOP_LOOKUP() obtains B while A is held
723  *  vfs_busy() obtains a shared lock on F while A and B are held
724  *  vput() releases lock on B
725  *  vput() releases lock on A
726  *  VFS_ROOT() obtains lock on D while shared lock on F is held
727  *  vfs_unbusy() releases shared lock on F
728  *  vn_lock() obtains lock on deadfs vnode vp_crossmp instead of A.
729  *    Attempt to lock A (instead of vp_crossmp) while D is held would
730  *    violate the global order, causing deadlocks.
731  *
732  * dounmount() locks B while F is drained.
733  */
734 int
735 vfs_busy(struct mount *mp, int flags)
736 {
737         struct mount_pcpu *mpcpu;
738
739         MPASS((flags & ~MBF_MASK) == 0);
740         CTR3(KTR_VFS, "%s: mp %p with flags %d", __func__, mp, flags);
741
742         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
743                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_DRAINING) == 0);
744                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) == 0);
745                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_REFEXPIRE) == 0);
746                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, ref, 1);
747                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, lockref, 1);
748                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
749                 if (flags & MBF_MNTLSTLOCK)
750                         mtx_unlock(&mountlist_mtx);
751                 return (0);
752         }
753
754         MNT_ILOCK(mp);
755         vfs_assert_mount_counters(mp);
756         MNT_REF(mp);
757         /*
758          * If mount point is currently being unmounted, sleep until the
759          * mount point fate is decided.  If thread doing the unmounting fails,
760          * it will clear MNTK_UNMOUNT flag before waking us up, indicating
761          * that this mount point has survived the unmount attempt and vfs_busy
762          * should retry.  Otherwise the unmounter thread will set MNTK_REFEXPIRE
763          * flag in addition to MNTK_UNMOUNT, indicating that mount point is
764          * about to be really destroyed.  vfs_busy needs to release its
765          * reference on the mount point in this case and return with ENOENT,
766          * telling the caller that mount mount it tried to busy is no longer
767          * valid.
768          */
769         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) {
770                 if (flags & MBF_NOWAIT || mp->mnt_kern_flag & MNTK_REFEXPIRE) {
771                         MNT_REL(mp);
772                         MNT_IUNLOCK(mp);
773                         CTR1(KTR_VFS, "%s: failed busying before sleeping",
774                             __func__);
775                         return (ENOENT);
776                 }
777                 if (flags & MBF_MNTLSTLOCK)
778                         mtx_unlock(&mountlist_mtx);
779                 mp->mnt_kern_flag |= MNTK_MWAIT;
780                 msleep(mp, MNT_MTX(mp), PVFS | PDROP, "vfs_busy", 0);
781                 if (flags & MBF_MNTLSTLOCK)
782                         mtx_lock(&mountlist_mtx);
783                 MNT_ILOCK(mp);
784         }
785         if (flags & MBF_MNTLSTLOCK)
786                 mtx_unlock(&mountlist_mtx);
787         mp->mnt_lockref++;
788         MNT_IUNLOCK(mp);
789         return (0);
790 }
791
792 /*
793  * Free a busy filesystem.
794  */
795 void
796 vfs_unbusy(struct mount *mp)
797 {
798         struct mount_pcpu *mpcpu;
799         int c;
800
801         CTR2(KTR_VFS, "%s: mp %p", __func__, mp);
802
803         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
804                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_DRAINING) == 0);
805                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, lockref, 1);
806                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, ref, 1);
807                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
808                 return;
809         }
810
811         MNT_ILOCK(mp);
812         vfs_assert_mount_counters(mp);
813         MNT_REL(mp);
814         c = --mp->mnt_lockref;
815         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
816                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_DRAINING) == 0);
817                 MNT_IUNLOCK(mp);
818                 return;
819         }
820         if (c < 0)
821                 vfs_dump_mount_counters(mp);
822         if (c == 0 && (mp->mnt_kern_flag & MNTK_DRAINING) != 0) {
823                 MPASS(mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT);
824                 CTR1(KTR_VFS, "%s: waking up waiters", __func__);
825                 mp->mnt_kern_flag &= ~MNTK_DRAINING;
826                 wakeup(&mp->mnt_lockref);
827         }
828         MNT_IUNLOCK(mp);
829 }
830
831 /*
832  * Lookup a mount point by filesystem identifier.
833  */
834 struct mount *
835 vfs_getvfs(fsid_t *fsid)
836 {
837         struct mount *mp;
838
839         CTR2(KTR_VFS, "%s: fsid %p", __func__, fsid);
840         mtx_lock(&mountlist_mtx);
841         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
842                 if (fsidcmp(&mp->mnt_stat.f_fsid, fsid) == 0) {
843                         vfs_ref(mp);
844                         mtx_unlock(&mountlist_mtx);
845                         return (mp);
846                 }
847         }
848         mtx_unlock(&mountlist_mtx);
849         CTR2(KTR_VFS, "%s: lookup failed for %p id", __func__, fsid);
850         return ((struct mount *) 0);
851 }
852
853 /*
854  * Lookup a mount point by filesystem identifier, busying it before
855  * returning.
856  *
857  * To avoid congestion on mountlist_mtx, implement simple direct-mapped
858  * cache for popular filesystem identifiers.  The cache is lockess, using
859  * the fact that struct mount's are never freed.  In worst case we may
860  * get pointer to unmounted or even different filesystem, so we have to
861  * check what we got, and go slow way if so.
862  */
863 struct mount *
864 vfs_busyfs(fsid_t *fsid)
865 {
866 #define FSID_CACHE_SIZE 256
867         typedef struct mount * volatile vmp_t;
868         static vmp_t cache[FSID_CACHE_SIZE];
869         struct mount *mp;
870         int error;
871         uint32_t hash;
872
873         CTR2(KTR_VFS, "%s: fsid %p", __func__, fsid);
874         hash = fsid->val[0] ^ fsid->val[1];
875         hash = (hash >> 16 ^ hash) & (FSID_CACHE_SIZE - 1);
876         mp = cache[hash];
877         if (mp == NULL || fsidcmp(&mp->mnt_stat.f_fsid, fsid) != 0)
878                 goto slow;
879         if (vfs_busy(mp, 0) != 0) {
880                 cache[hash] = NULL;
881                 goto slow;
882         }
883         if (fsidcmp(&mp->mnt_stat.f_fsid, fsid) == 0)
884                 return (mp);
885         else
886             vfs_unbusy(mp);
887
888 slow:
889         mtx_lock(&mountlist_mtx);
890         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
891                 if (fsidcmp(&mp->mnt_stat.f_fsid, fsid) == 0) {
892                         error = vfs_busy(mp, MBF_MNTLSTLOCK);
893                         if (error) {
894                                 cache[hash] = NULL;
895                                 mtx_unlock(&mountlist_mtx);
896                                 return (NULL);
897                         }
898                         cache[hash] = mp;
899                         return (mp);
900                 }
901         }
902         CTR2(KTR_VFS, "%s: lookup failed for %p id", __func__, fsid);
903         mtx_unlock(&mountlist_mtx);
904         return ((struct mount *) 0);
905 }
906
907 /*
908  * Check if a user can access privileged mount options.
909  */
910 int
911 vfs_suser(struct mount *mp, struct thread *td)
912 {
913         int error;
914
915         if (jailed(td->td_ucred)) {
916                 /*
917                  * If the jail of the calling thread lacks permission for
918                  * this type of file system, deny immediately.
919                  */
920                 if (!prison_allow(td->td_ucred, mp->mnt_vfc->vfc_prison_flag))
921                         return (EPERM);
922
923                 /*
924                  * If the file system was mounted outside the jail of the
925                  * calling thread, deny immediately.
926                  */
927                 if (prison_check(td->td_ucred, mp->mnt_cred) != 0)
928                         return (EPERM);
929         }
930
931         /*
932          * If file system supports delegated administration, we don't check
933          * for the PRIV_VFS_MOUNT_OWNER privilege - it will be better verified
934          * by the file system itself.
935          * If this is not the user that did original mount, we check for
936          * the PRIV_VFS_MOUNT_OWNER privilege.
937          */
938         if (!(mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_DELEGADMIN) &&
939             mp->mnt_cred->cr_uid != td->td_ucred->cr_uid) {
940                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_MOUNT_OWNER)) != 0)
941                         return (error);
942         }
943         return (0);
944 }
945
946 /*
947  * Get a new unique fsid.  Try to make its val[0] unique, since this value
948  * will be used to create fake device numbers for stat().  Also try (but
949  * not so hard) make its val[0] unique mod 2^16, since some emulators only
950  * support 16-bit device numbers.  We end up with unique val[0]'s for the
951  * first 2^16 calls and unique val[0]'s mod 2^16 for the first 2^8 calls.
952  *
953  * Keep in mind that several mounts may be running in parallel.  Starting
954  * the search one past where the previous search terminated is both a
955  * micro-optimization and a defense against returning the same fsid to
956  * different mounts.
957  */
958 void
959 vfs_getnewfsid(struct mount *mp)
960 {
961         static uint16_t mntid_base;
962         struct mount *nmp;
963         fsid_t tfsid;
964         int mtype;
965
966         CTR2(KTR_VFS, "%s: mp %p", __func__, mp);
967         mtx_lock(&mntid_mtx);
968         mtype = mp->mnt_vfc->vfc_typenum;
969         tfsid.val[1] = mtype;
970         mtype = (mtype & 0xFF) << 24;
971         for (;;) {
972                 tfsid.val[0] = makedev(255,
973                     mtype | ((mntid_base & 0xFF00) << 8) | (mntid_base & 0xFF));
974                 mntid_base++;
975                 if ((nmp = vfs_getvfs(&tfsid)) == NULL)
976                         break;
977                 vfs_rel(nmp);
978         }
979         mp->mnt_stat.f_fsid.val[0] = tfsid.val[0];
980         mp->mnt_stat.f_fsid.val[1] = tfsid.val[1];
981         mtx_unlock(&mntid_mtx);
982 }
983
984 /*
985  * Knob to control the precision of file timestamps:
986  *
987  *   0 = seconds only; nanoseconds zeroed.
988  *   1 = seconds and nanoseconds, accurate within 1/HZ.
989  *   2 = seconds and nanoseconds, truncated to microseconds.
990  * >=3 = seconds and nanoseconds, maximum precision.
991  */
992 enum { TSP_SEC, TSP_HZ, TSP_USEC, TSP_NSEC };
993
994 static int timestamp_precision = TSP_USEC;
995 SYSCTL_INT(_vfs, OID_AUTO, timestamp_precision, CTLFLAG_RW,
996     &timestamp_precision, 0, "File timestamp precision (0: seconds, "
997     "1: sec + ns accurate to 1/HZ, 2: sec + ns truncated to us, "
998     "3+: sec + ns (max. precision))");
999
1000 /*
1001  * Get a current timestamp.
1002  */
1003 void
1004 vfs_timestamp(struct timespec *tsp)
1005 {
1006         struct timeval tv;
1007
1008         switch (timestamp_precision) {
1009         case TSP_SEC:
1010                 tsp->tv_sec = time_second;
1011                 tsp->tv_nsec = 0;
1012                 break;
1013         case TSP_HZ:
1014                 getnanotime(tsp);
1015                 break;
1016         case TSP_USEC:
1017                 microtime(&tv);
1018                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&tv, tsp);
1019                 break;
1020         case TSP_NSEC:
1021         default:
1022                 nanotime(tsp);
1023                 break;
1024         }
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Set vnode attributes to VNOVAL
1029  */
1030 void
1031 vattr_null(struct vattr *vap)
1032 {
1033
1034         vap->va_type = VNON;
1035         vap->va_size = VNOVAL;
1036         vap->va_bytes = VNOVAL;
1037         vap->va_mode = VNOVAL;
1038         vap->va_nlink = VNOVAL;
1039         vap->va_uid = VNOVAL;
1040         vap->va_gid = VNOVAL;
1041         vap->va_fsid = VNOVAL;
1042         vap->va_fileid = VNOVAL;
1043         vap->va_blocksize = VNOVAL;
1044         vap->va_rdev = VNOVAL;
1045         vap->va_atime.tv_sec = VNOVAL;
1046         vap->va_atime.tv_nsec = VNOVAL;
1047         vap->va_mtime.tv_sec = VNOVAL;
1048         vap->va_mtime.tv_nsec = VNOVAL;
1049         vap->va_ctime.tv_sec = VNOVAL;
1050         vap->va_ctime.tv_nsec = VNOVAL;
1051         vap->va_birthtime.tv_sec = VNOVAL;
1052         vap->va_birthtime.tv_nsec = VNOVAL;
1053         vap->va_flags = VNOVAL;
1054         vap->va_gen = VNOVAL;
1055         vap->va_vaflags = 0;
1056 }
1057
1058 /*
1059  * Try to reduce the total number of vnodes.
1060  *
1061  * This routine (and its user) are buggy in at least the following ways:
1062  * - all parameters were picked years ago when RAM sizes were significantly
1063  *   smaller
1064  * - it can pick vnodes based on pages used by the vm object, but filesystems
1065  *   like ZFS don't use it making the pick broken
1066  * - since ZFS has its own aging policy it gets partially combated by this one
1067  * - a dedicated method should be provided for filesystems to let them decide
1068  *   whether the vnode should be recycled
1069  *
1070  * This routine is called when we have too many vnodes.  It attempts
1071  * to free <count> vnodes and will potentially free vnodes that still
1072  * have VM backing store (VM backing store is typically the cause
1073  * of a vnode blowout so we want to do this).  Therefore, this operation
1074  * is not considered cheap.
1075  *
1076  * A number of conditions may prevent a vnode from being reclaimed.
1077  * the buffer cache may have references on the vnode, a directory
1078  * vnode may still have references due to the namei cache representing
1079  * underlying files, or the vnode may be in active use.   It is not
1080  * desirable to reuse such vnodes.  These conditions may cause the
1081  * number of vnodes to reach some minimum value regardless of what
1082  * you set kern.maxvnodes to.  Do not set kern.maxvnodes too low.
1083  *
1084  * @param reclaim_nc_src Only reclaim directories with outgoing namecache
1085  *                       entries if this argument is strue
1086  * @param trigger        Only reclaim vnodes with fewer than this many resident
1087  *                       pages.
1088  * @param target         How many vnodes to reclaim.
1089  * @return               The number of vnodes that were reclaimed.
1090  */
1091 static int
1092 vlrureclaim(bool reclaim_nc_src, int trigger, u_long target)
1093 {
1094         struct vnode *vp, *mvp;
1095         struct mount *mp;
1096         struct vm_object *object;
1097         u_long done;
1098         bool retried;
1099
1100         mtx_assert(&vnode_list_mtx, MA_OWNED);
1101
1102         retried = false;
1103         done = 0;
1104
1105         mvp = vnode_list_reclaim_marker;
1106 restart:
1107         vp = mvp;
1108         while (done < target) {
1109                 vp = TAILQ_NEXT(vp, v_vnodelist);
1110                 if (__predict_false(vp == NULL))
1111                         break;
1112
1113                 if (__predict_false(vp->v_type == VMARKER))
1114                         continue;
1115
1116                 /*
1117                  * If it's been deconstructed already, it's still
1118                  * referenced, or it exceeds the trigger, skip it.
1119                  * Also skip free vnodes.  We are trying to make space
1120                  * to expand the free list, not reduce it.
1121                  */
1122                 if (vp->v_usecount > 0 || vp->v_holdcnt == 0 ||
1123                     (!reclaim_nc_src && !LIST_EMPTY(&vp->v_cache_src)))
1124                         goto next_iter;
1125
1126                 if (vp->v_type == VBAD || vp->v_type == VNON)
1127                         goto next_iter;
1128
1129                 object = atomic_load_ptr(&vp->v_object);
1130                 if (object == NULL || object->resident_page_count > trigger) {
1131                         goto next_iter;
1132                 }
1133
1134                 /*
1135                  * Handle races against vnode allocation. Filesystems lock the
1136                  * vnode some time after it gets returned from getnewvnode,
1137                  * despite type and hold count being manipulated earlier.
1138                  * Resorting to checking v_mount restores guarantees present
1139                  * before the global list was reworked to contain all vnodes.
1140                  */
1141                 if (!VI_TRYLOCK(vp))
1142                         goto next_iter;
1143                 if (__predict_false(vp->v_type == VBAD || vp->v_type == VNON)) {
1144                         VI_UNLOCK(vp);
1145                         goto next_iter;
1146                 }
1147                 if (vp->v_mount == NULL) {
1148                         VI_UNLOCK(vp);
1149                         goto next_iter;
1150                 }
1151                 vholdl(vp);
1152                 VI_UNLOCK(vp);
1153                 TAILQ_REMOVE(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1154                 TAILQ_INSERT_AFTER(&vnode_list, vp, mvp, v_vnodelist);
1155                 mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
1156
1157                 if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
1158                         vdrop(vp);
1159                         goto next_iter_unlocked;
1160                 }
1161                 if (VOP_LOCK(vp, LK_EXCLUSIVE|LK_NOWAIT) != 0) {
1162                         vdrop(vp);
1163                         vn_finished_write(mp);
1164                         goto next_iter_unlocked;
1165                 }
1166
1167                 VI_LOCK(vp);
1168                 if (vp->v_usecount > 0 ||
1169                     (!reclaim_nc_src && !LIST_EMPTY(&vp->v_cache_src)) ||
1170                     (vp->v_object != NULL &&
1171                     vp->v_object->resident_page_count > trigger)) {
1172                         VOP_UNLOCK(vp);
1173                         vdropl(vp);
1174                         vn_finished_write(mp);
1175                         goto next_iter_unlocked;
1176                 }
1177                 counter_u64_add(recycles_count, 1);
1178                 vgonel(vp);
1179                 VOP_UNLOCK(vp);
1180                 vdropl(vp);
1181                 vn_finished_write(mp);
1182                 done++;
1183 next_iter_unlocked:
1184                 if (should_yield())
1185                         kern_yield(PRI_USER);
1186                 mtx_lock(&vnode_list_mtx);
1187                 goto restart;
1188 next_iter:
1189                 MPASS(vp->v_type != VMARKER);
1190                 if (!should_yield())
1191                         continue;
1192                 TAILQ_REMOVE(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1193                 TAILQ_INSERT_AFTER(&vnode_list, vp, mvp, v_vnodelist);
1194                 mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
1195                 kern_yield(PRI_USER);
1196                 mtx_lock(&vnode_list_mtx);
1197                 goto restart;
1198         }
1199         if (done == 0 && !retried) {
1200                 TAILQ_REMOVE(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1201                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1202                 retried = true;
1203                 goto restart;
1204         }
1205         return (done);
1206 }
1207
1208 static int max_vnlru_free = 10000; /* limit on vnode free requests per call */
1209 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, max_vnlru_free, CTLFLAG_RW, &max_vnlru_free,
1210     0,
1211     "limit on vnode free requests per call to the vnlru_free routine");
1212
1213 /*
1214  * Attempt to reduce the free list by the requested amount.
1215  */
1216 static int
1217 vnlru_free_locked(int count, struct vfsops *mnt_op)
1218 {
1219         struct vnode *vp, *mvp;
1220         struct mount *mp;
1221         int ocount;
1222
1223         mtx_assert(&vnode_list_mtx, MA_OWNED);
1224         if (count > max_vnlru_free)
1225                 count = max_vnlru_free;
1226         ocount = count;
1227         mvp = vnode_list_free_marker;
1228         vp = mvp;
1229         for (;;) {
1230                 if (count == 0) {
1231                         break;
1232                 }
1233                 vp = TAILQ_NEXT(vp, v_vnodelist);
1234                 if (__predict_false(vp == NULL)) {
1235                         TAILQ_REMOVE(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1236                         TAILQ_INSERT_TAIL(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1237                         break;
1238                 }
1239                 if (__predict_false(vp->v_type == VMARKER))
1240                         continue;
1241                 if (vp->v_holdcnt > 0)
1242                         continue;
1243                 /*
1244                  * Don't recycle if our vnode is from different type
1245                  * of mount point.  Note that mp is type-safe, the
1246                  * check does not reach unmapped address even if
1247                  * vnode is reclaimed.
1248                  */
1249                 if (mnt_op != NULL && (mp = vp->v_mount) != NULL &&
1250                     mp->mnt_op != mnt_op) {
1251                         continue;
1252                 }
1253                 if (__predict_false(vp->v_type == VBAD || vp->v_type == VNON)) {
1254                         continue;
1255                 }
1256                 if (!vhold_recycle_free(vp))
1257                         continue;
1258                 TAILQ_REMOVE(&vnode_list, mvp, v_vnodelist);
1259                 TAILQ_INSERT_AFTER(&vnode_list, vp, mvp, v_vnodelist);
1260                 mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
1261                 if (vtryrecycle(vp) == 0)
1262                         count--;
1263                 mtx_lock(&vnode_list_mtx);
1264                 vp = mvp;
1265         }
1266         return (ocount - count);
1267 }
1268
1269 void
1270 vnlru_free(int count, struct vfsops *mnt_op)
1271 {
1272
1273         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
1274         vnlru_free_locked(count, mnt_op);
1275         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
1276 }
1277
1278 static void
1279 vnlru_recalc(void)
1280 {
1281
1282         mtx_assert(&vnode_list_mtx, MA_OWNED);
1283         gapvnodes = imax(desiredvnodes - wantfreevnodes, 100);
1284         vhiwat = gapvnodes / 11; /* 9% -- just under the 10% in vlrureclaim() */
1285         vlowat = vhiwat / 2;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Attempt to recycle vnodes in a context that is always safe to block.
1290  * Calling vlrurecycle() from the bowels of filesystem code has some
1291  * interesting deadlock problems.
1292  */
1293 static struct proc *vnlruproc;
1294 static int vnlruproc_sig;
1295
1296 /*
1297  * The main freevnodes counter is only updated when threads requeue their vnode
1298  * batches. CPUs are conditionally walked to compute a more accurate total.
1299  *
1300  * Limit how much of a slop are we willing to tolerate. Note: the actual value
1301  * at any given moment can still exceed slop, but it should not be by significant
1302  * margin in practice.
1303  */
1304 #define VNLRU_FREEVNODES_SLOP 128
1305
1306 static __inline void
1307 vn_freevnodes_inc(void)
1308 {
1309         struct vdbatch *vd;
1310
1311         critical_enter();
1312         vd = DPCPU_PTR(vd);
1313         vd->freevnodes++;
1314         critical_exit();
1315 }
1316
1317 static __inline void
1318 vn_freevnodes_dec(void)
1319 {
1320         struct vdbatch *vd;
1321
1322         critical_enter();
1323         vd = DPCPU_PTR(vd);
1324         vd->freevnodes--;
1325         critical_exit();
1326 }
1327
1328 static u_long
1329 vnlru_read_freevnodes(void)
1330 {
1331         struct vdbatch *vd;
1332         long slop;
1333         int cpu;
1334
1335         mtx_assert(&vnode_list_mtx, MA_OWNED);
1336         if (freevnodes > freevnodes_old)
1337                 slop = freevnodes - freevnodes_old;
1338         else
1339                 slop = freevnodes_old - freevnodes;
1340         if (slop < VNLRU_FREEVNODES_SLOP)
1341                 return (freevnodes >= 0 ? freevnodes : 0);
1342         freevnodes_old = freevnodes;
1343         CPU_FOREACH(cpu) {
1344                 vd = DPCPU_ID_PTR((cpu), vd);
1345                 freevnodes_old += vd->freevnodes;
1346         }
1347         return (freevnodes_old >= 0 ? freevnodes_old : 0);
1348 }
1349
1350 static bool
1351 vnlru_under(u_long rnumvnodes, u_long limit)
1352 {
1353         u_long rfreevnodes, space;
1354
1355         if (__predict_false(rnumvnodes > desiredvnodes))
1356                 return (true);
1357
1358         space = desiredvnodes - rnumvnodes;
1359         if (space < limit) {
1360                 rfreevnodes = vnlru_read_freevnodes();
1361                 if (rfreevnodes > wantfreevnodes)
1362                         space += rfreevnodes - wantfreevnodes;
1363         }
1364         return (space < limit);
1365 }
1366
1367 static bool
1368 vnlru_under_unlocked(u_long rnumvnodes, u_long limit)
1369 {
1370         long rfreevnodes, space;
1371
1372         if (__predict_false(rnumvnodes > desiredvnodes))
1373                 return (true);
1374
1375         space = desiredvnodes - rnumvnodes;
1376         if (space < limit) {
1377                 rfreevnodes = atomic_load_long(&freevnodes);
1378                 if (rfreevnodes > wantfreevnodes)
1379                         space += rfreevnodes - wantfreevnodes;
1380         }
1381         return (space < limit);
1382 }
1383
1384 static void
1385 vnlru_kick(void)
1386 {
1387
1388         mtx_assert(&vnode_list_mtx, MA_OWNED);
1389         if (vnlruproc_sig == 0) {
1390                 vnlruproc_sig = 1;
1391                 wakeup(vnlruproc);
1392         }
1393 }
1394
1395 static void
1396 vnlru_proc(void)
1397 {
1398         u_long rnumvnodes, rfreevnodes, target;
1399         unsigned long onumvnodes;
1400         int done, force, trigger, usevnodes;
1401         bool reclaim_nc_src, want_reread;
1402
1403         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, kproc_shutdown, vnlruproc,
1404             SHUTDOWN_PRI_FIRST);
1405
1406         force = 0;
1407         want_reread = false;
1408         for (;;) {
1409                 kproc_suspend_check(vnlruproc);
1410                 mtx_lock(&vnode_list_mtx);
1411                 rnumvnodes = atomic_load_long(&numvnodes);
1412
1413                 if (want_reread) {
1414                         force = vnlru_under(numvnodes, vhiwat) ? 1 : 0;
1415                         want_reread = false;
1416                 }
1417
1418                 /*
1419                  * If numvnodes is too large (due to desiredvnodes being
1420                  * adjusted using its sysctl, or emergency growth), first
1421                  * try to reduce it by discarding from the free list.
1422                  */
1423                 if (rnumvnodes > desiredvnodes) {
1424                         vnlru_free_locked(rnumvnodes - desiredvnodes, NULL);
1425                         rnumvnodes = atomic_load_long(&numvnodes);
1426                 }
1427                 /*
1428                  * Sleep if the vnode cache is in a good state.  This is
1429                  * when it is not over-full and has space for about a 4%
1430                  * or 9% expansion (by growing its size or inexcessively
1431                  * reducing its free list).  Otherwise, try to reclaim
1432                  * space for a 10% expansion.
1433                  */
1434                 if (vstir && force == 0) {
1435                         force = 1;
1436                         vstir = 0;
1437                 }
1438                 if (force == 0 && !vnlru_under(rnumvnodes, vlowat)) {
1439                         vnlruproc_sig = 0;
1440                         wakeup(&vnlruproc_sig);
1441                         msleep(vnlruproc, &vnode_list_mtx,
1442                             PVFS|PDROP, "vlruwt", hz);
1443                         continue;
1444                 }
1445                 rfreevnodes = vnlru_read_freevnodes();
1446
1447                 onumvnodes = rnumvnodes;
1448                 /*
1449                  * Calculate parameters for recycling.  These are the same
1450                  * throughout the loop to give some semblance of fairness.
1451                  * The trigger point is to avoid recycling vnodes with lots
1452                  * of resident pages.  We aren't trying to free memory; we
1453                  * are trying to recycle or at least free vnodes.
1454                  */
1455                 if (rnumvnodes <= desiredvnodes)
1456                         usevnodes = rnumvnodes - rfreevnodes;
1457                 else
1458                         usevnodes = rnumvnodes;
1459                 if (usevnodes <= 0)
1460                         usevnodes = 1;
1461                 /*
1462                  * The trigger value is is chosen to give a conservatively
1463                  * large value to ensure that it alone doesn't prevent
1464                  * making progress.  The value can easily be so large that
1465                  * it is effectively infinite in some congested and
1466                  * misconfigured cases, and this is necessary.  Normally
1467                  * it is about 8 to 100 (pages), which is quite large.
1468                  */
1469                 trigger = vm_cnt.v_page_count * 2 / usevnodes;
1470                 if (force < 2)
1471                         trigger = vsmalltrigger;
1472                 reclaim_nc_src = force >= 3;
1473                 target = rnumvnodes * (int64_t)gapvnodes / imax(desiredvnodes, 1);
1474                 target = target / 10 + 1;
1475                 done = vlrureclaim(reclaim_nc_src, trigger, target);
1476                 mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
1477                 if (onumvnodes > desiredvnodes && numvnodes <= desiredvnodes)
1478                         uma_reclaim(UMA_RECLAIM_DRAIN);
1479                 if (done == 0) {
1480                         if (force == 0 || force == 1) {
1481                                 force = 2;
1482                                 continue;
1483                         }
1484                         if (force == 2) {
1485                                 force = 3;
1486                                 continue;
1487                         }
1488                         want_reread = true;
1489                         force = 0;
1490                         vnlru_nowhere++;
1491                         tsleep(vnlruproc, PPAUSE, "vlrup", hz * 3);
1492                 } else {
1493                         want_reread = true;
1494                         kern_yield(PRI_USER);
1495                 }
1496         }
1497 }
1498
1499 static struct kproc_desc vnlru_kp = {
1500         "vnlru",
1501         vnlru_proc,
1502         &vnlruproc
1503 };
1504 SYSINIT(vnlru, SI_SUB_KTHREAD_UPDATE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start,
1505     &vnlru_kp);
1506
1507 /*
1508  * Routines having to do with the management of the vnode table.
1509  */
1510
1511 /*
1512  * Try to recycle a freed vnode.  We abort if anyone picks up a reference
1513  * before we actually vgone().  This function must be called with the vnode
1514  * held to prevent the vnode from being returned to the free list midway
1515  * through vgone().
1516  */
1517 static int
1518 vtryrecycle(struct vnode *vp)
1519 {
1520         struct mount *vnmp;
1521
1522         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
1523         VNASSERT(vp->v_holdcnt, vp,
1524             ("vtryrecycle: Recycling vp %p without a reference.", vp));
1525         /*
1526          * This vnode may found and locked via some other list, if so we
1527          * can't recycle it yet.
1528          */
1529         if (VOP_LOCK(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT) != 0) {
1530                 CTR2(KTR_VFS,
1531                     "%s: impossible to recycle, vp %p lock is already held",
1532                     __func__, vp);
1533                 vdrop(vp);
1534                 return (EWOULDBLOCK);
1535         }
1536         /*
1537          * Don't recycle if its filesystem is being suspended.
1538          */
1539         if (vn_start_write(vp, &vnmp, V_NOWAIT) != 0) {
1540                 VOP_UNLOCK(vp);
1541                 CTR2(KTR_VFS,
1542                     "%s: impossible to recycle, cannot start the write for %p",
1543                     __func__, vp);
1544                 vdrop(vp);
1545                 return (EBUSY);
1546         }
1547         /*
1548          * If we got this far, we need to acquire the interlock and see if
1549          * anyone picked up this vnode from another list.  If not, we will
1550          * mark it with DOOMED via vgonel() so that anyone who does find it
1551          * will skip over it.
1552          */
1553         VI_LOCK(vp);
1554         if (vp->v_usecount) {
1555                 VOP_UNLOCK(vp);
1556                 vdropl(vp);
1557                 vn_finished_write(vnmp);
1558                 CTR2(KTR_VFS,
1559                     "%s: impossible to recycle, %p is already referenced",
1560                     __func__, vp);
1561                 return (EBUSY);
1562         }
1563         if (!VN_IS_DOOMED(vp)) {
1564                 counter_u64_add(recycles_free_count, 1);
1565                 vgonel(vp);
1566         }
1567         VOP_UNLOCK(vp);
1568         vdropl(vp);
1569         vn_finished_write(vnmp);
1570         return (0);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Allocate a new vnode.
1575  *
1576  * The operation never returns an error. Returning an error was disabled
1577  * in r145385 (dated 2005) with the following comment:
1578  *
1579  * XXX Not all VFS_VGET/ffs_vget callers check returns.
1580  *
1581  * Given the age of this commit (almost 15 years at the time of writing this
1582  * comment) restoring the ability to fail requires a significant audit of
1583  * all codepaths.
1584  *
1585  * The routine can try to free a vnode or stall for up to 1 second waiting for
1586  * vnlru to clear things up, but ultimately always performs a M_WAITOK allocation.
1587  */
1588 static u_long vn_alloc_cyclecount;
1589
1590 static struct vnode * __noinline
1591 vn_alloc_hard(struct mount *mp)
1592 {
1593         u_long rnumvnodes, rfreevnodes;
1594
1595         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
1596         rnumvnodes = atomic_load_long(&numvnodes);
1597         if (rnumvnodes + 1 < desiredvnodes) {
1598                 vn_alloc_cyclecount = 0;
1599                 goto alloc;
1600         }
1601         rfreevnodes = vnlru_read_freevnodes();
1602         if (vn_alloc_cyclecount++ >= rfreevnodes) {
1603                 vn_alloc_cyclecount = 0;
1604                 vstir = 1;
1605         }
1606         /*
1607          * Grow the vnode cache if it will not be above its target max
1608          * after growing.  Otherwise, if the free list is nonempty, try
1609          * to reclaim 1 item from it before growing the cache (possibly
1610          * above its target max if the reclamation failed or is delayed).
1611          * Otherwise, wait for some space.  In all cases, schedule
1612          * vnlru_proc() if we are getting short of space.  The watermarks
1613          * should be chosen so that we never wait or even reclaim from
1614          * the free list to below its target minimum.
1615          */
1616         if (vnlru_free_locked(1, NULL) > 0)
1617                 goto alloc;
1618         if (mp == NULL || (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0) {
1619                 /*
1620                  * Wait for space for a new vnode.
1621                  */
1622                 vnlru_kick();
1623                 msleep(&vnlruproc_sig, &vnode_list_mtx, PVFS, "vlruwk", hz);
1624                 if (atomic_load_long(&numvnodes) + 1 > desiredvnodes &&
1625                     vnlru_read_freevnodes() > 1)
1626                         vnlru_free_locked(1, NULL);
1627         }
1628 alloc:
1629         rnumvnodes = atomic_fetchadd_long(&numvnodes, 1) + 1;
1630         if (vnlru_under(rnumvnodes, vlowat))
1631                 vnlru_kick();
1632         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
1633         return (uma_zalloc_smr(vnode_zone, M_WAITOK));
1634 }
1635
1636 static struct vnode *
1637 vn_alloc(struct mount *mp)
1638 {
1639         u_long rnumvnodes;
1640
1641         if (__predict_false(vn_alloc_cyclecount != 0))
1642                 return (vn_alloc_hard(mp));
1643         rnumvnodes = atomic_fetchadd_long(&numvnodes, 1) + 1;
1644         if (__predict_false(vnlru_under_unlocked(rnumvnodes, vlowat))) {
1645                 atomic_subtract_long(&numvnodes, 1);
1646                 return (vn_alloc_hard(mp));
1647         }
1648
1649         return (uma_zalloc_smr(vnode_zone, M_WAITOK));
1650 }
1651
1652 static void
1653 vn_free(struct vnode *vp)
1654 {
1655
1656         atomic_subtract_long(&numvnodes, 1);
1657         uma_zfree_smr(vnode_zone, vp);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Return the next vnode from the free list.
1662  */
1663 int
1664 getnewvnode(const char *tag, struct mount *mp, struct vop_vector *vops,
1665     struct vnode **vpp)
1666 {
1667         struct vnode *vp;
1668         struct thread *td;
1669         struct lock_object *lo;
1670
1671         CTR3(KTR_VFS, "%s: mp %p with tag %s", __func__, mp, tag);
1672
1673         KASSERT(vops->registered,
1674             ("%s: not registered vector op %p\n", __func__, vops));
1675
1676         td = curthread;
1677         if (td->td_vp_reserved != NULL) {
1678                 vp = td->td_vp_reserved;
1679                 td->td_vp_reserved = NULL;
1680         } else {
1681                 vp = vn_alloc(mp);
1682         }
1683         counter_u64_add(vnodes_created, 1);
1684         /*
1685          * Locks are given the generic name "vnode" when created.
1686          * Follow the historic practice of using the filesystem
1687          * name when they allocated, e.g., "zfs", "ufs", "nfs, etc.
1688          *
1689          * Locks live in a witness group keyed on their name. Thus,
1690          * when a lock is renamed, it must also move from the witness
1691          * group of its old name to the witness group of its new name.
1692          *
1693          * The change only needs to be made when the vnode moves
1694          * from one filesystem type to another. We ensure that each
1695          * filesystem use a single static name pointer for its tag so
1696          * that we can compare pointers rather than doing a strcmp().
1697          */
1698         lo = &vp->v_vnlock->lock_object;
1699 #ifdef WITNESS
1700         if (lo->lo_name != tag) {
1701 #endif
1702                 lo->lo_name = tag;
1703 #ifdef WITNESS
1704                 WITNESS_DESTROY(lo);
1705                 WITNESS_INIT(lo, tag);
1706         }
1707 #endif
1708         /*
1709          * By default, don't allow shared locks unless filesystems opt-in.
1710          */
1711         vp->v_vnlock->lock_object.lo_flags |= LK_NOSHARE;
1712         /*
1713          * Finalize various vnode identity bits.
1714          */
1715         KASSERT(vp->v_object == NULL, ("stale v_object %p", vp));
1716         KASSERT(vp->v_lockf == NULL, ("stale v_lockf %p", vp));
1717         KASSERT(vp->v_pollinfo == NULL, ("stale v_pollinfo %p", vp));
1718         vp->v_type = VNON;
1719         vp->v_op = vops;
1720         v_init_counters(vp);
1721         vp->v_bufobj.bo_ops = &buf_ops_bio;
1722 #ifdef DIAGNOSTIC
1723         if (mp == NULL && vops != &dead_vnodeops)
1724                 printf("NULL mp in getnewvnode(9), tag %s\n", tag);
1725 #endif
1726 #ifdef MAC
1727         mac_vnode_init(vp);
1728         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_MULTILABEL) == 0)
1729                 mac_vnode_associate_singlelabel(mp, vp);
1730 #endif
1731         if (mp != NULL) {
1732                 vp->v_bufobj.bo_bsize = mp->mnt_stat.f_iosize;
1733                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_NOKNOTE) != 0)
1734                         vp->v_vflag |= VV_NOKNOTE;
1735         }
1736
1737         /*
1738          * For the filesystems which do not use vfs_hash_insert(),
1739          * still initialize v_hash to have vfs_hash_index() useful.
1740          * E.g., nullfs uses vfs_hash_index() on the lower vnode for
1741          * its own hashing.
1742          */
1743         vp->v_hash = (uintptr_t)vp >> vnsz2log;
1744
1745         *vpp = vp;
1746         return (0);
1747 }
1748
1749 void
1750 getnewvnode_reserve(void)
1751 {
1752         struct thread *td;
1753
1754         td = curthread;
1755         MPASS(td->td_vp_reserved == NULL);
1756         td->td_vp_reserved = vn_alloc(NULL);
1757 }
1758
1759 void
1760 getnewvnode_drop_reserve(void)
1761 {
1762         struct thread *td;
1763
1764         td = curthread;
1765         if (td->td_vp_reserved != NULL) {
1766                 vn_free(td->td_vp_reserved);
1767                 td->td_vp_reserved = NULL;
1768         }
1769 }
1770
1771 static void __noinline
1772 freevnode(struct vnode *vp)
1773 {
1774         struct bufobj *bo;
1775
1776         /*
1777          * The vnode has been marked for destruction, so free it.
1778          *
1779          * The vnode will be returned to the zone where it will
1780          * normally remain until it is needed for another vnode. We
1781          * need to cleanup (or verify that the cleanup has already
1782          * been done) any residual data left from its current use
1783          * so as not to contaminate the freshly allocated vnode.
1784          */
1785         CTR2(KTR_VFS, "%s: destroying the vnode %p", __func__, vp);
1786         /*
1787          * Paired with vgone.
1788          */
1789         vn_seqc_write_end_locked(vp);
1790         VNPASS(vp->v_seqc_users == 0, vp);
1791
1792         bo = &vp->v_bufobj;
1793         VNASSERT(vp->v_data == NULL, vp, ("cleaned vnode isn't"));
1794         VNPASS(vp->v_holdcnt == VHOLD_NO_SMR, vp);
1795         VNASSERT(vp->v_usecount == 0, vp, ("Non-zero use count"));
1796         VNASSERT(vp->v_writecount == 0, vp, ("Non-zero write count"));
1797         VNASSERT(bo->bo_numoutput == 0, vp, ("Clean vnode has pending I/O's"));
1798         VNASSERT(bo->bo_clean.bv_cnt == 0, vp, ("cleanbufcnt not 0"));
1799         VNASSERT(pctrie_is_empty(&bo->bo_clean.bv_root), vp,
1800             ("clean blk trie not empty"));
1801         VNASSERT(bo->bo_dirty.bv_cnt == 0, vp, ("dirtybufcnt not 0"));
1802         VNASSERT(pctrie_is_empty(&bo->bo_dirty.bv_root), vp,
1803             ("dirty blk trie not empty"));
1804         VNASSERT(TAILQ_EMPTY(&vp->v_cache_dst), vp, ("vp has namecache dst"));
1805         VNASSERT(LIST_EMPTY(&vp->v_cache_src), vp, ("vp has namecache src"));
1806         VNASSERT(vp->v_cache_dd == NULL, vp, ("vp has namecache for .."));
1807         VNASSERT(TAILQ_EMPTY(&vp->v_rl.rl_waiters), vp,
1808             ("Dangling rangelock waiters"));
1809         VNASSERT((vp->v_iflag & (VI_DOINGINACT | VI_OWEINACT)) == 0, vp,
1810             ("Leaked inactivation"));
1811         VI_UNLOCK(vp);
1812 #ifdef MAC
1813         mac_vnode_destroy(vp);
1814 #endif
1815         if (vp->v_pollinfo != NULL) {
1816                 destroy_vpollinfo(vp->v_pollinfo);
1817                 vp->v_pollinfo = NULL;
1818         }
1819         vp->v_mountedhere = NULL;
1820         vp->v_unpcb = NULL;
1821         vp->v_rdev = NULL;
1822         vp->v_fifoinfo = NULL;
1823         vp->v_lasta = vp->v_clen = vp->v_cstart = vp->v_lastw = 0;
1824         vp->v_irflag = 0;
1825         vp->v_iflag = 0;
1826         vp->v_vflag = 0;
1827         bo->bo_flag = 0;
1828         vn_free(vp);
1829 }
1830
1831 /*
1832  * Delete from old mount point vnode list, if on one.
1833  */
1834 static void
1835 delmntque(struct vnode *vp)
1836 {
1837         struct mount *mp;
1838
1839         VNPASS((vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST) == 0, vp);
1840
1841         mp = vp->v_mount;
1842         if (mp == NULL)
1843                 return;
1844         MNT_ILOCK(mp);
1845         VI_LOCK(vp);
1846         vp->v_mount = NULL;
1847         VI_UNLOCK(vp);
1848         VNASSERT(mp->mnt_nvnodelistsize > 0, vp,
1849                 ("bad mount point vnode list size"));
1850         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
1851         mp->mnt_nvnodelistsize--;
1852         MNT_REL(mp);
1853         MNT_IUNLOCK(mp);
1854 }
1855
1856 static void
1857 insmntque_stddtr(struct vnode *vp, void *dtr_arg)
1858 {
1859
1860         vp->v_data = NULL;
1861         vp->v_op = &dead_vnodeops;
1862         vgone(vp);
1863         vput(vp);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Insert into list of vnodes for the new mount point, if available.
1868  */
1869 int
1870 insmntque1(struct vnode *vp, struct mount *mp,
1871         void (*dtr)(struct vnode *, void *), void *dtr_arg)
1872 {
1873
1874         KASSERT(vp->v_mount == NULL,
1875                 ("insmntque: vnode already on per mount vnode list"));
1876         VNASSERT(mp != NULL, vp, ("Don't call insmntque(foo, NULL)"));
1877         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "insmntque: non-locked vp");
1878
1879         /*
1880          * We acquire the vnode interlock early to ensure that the
1881          * vnode cannot be recycled by another process releasing a
1882          * holdcnt on it before we get it on both the vnode list
1883          * and the active vnode list. The mount mutex protects only
1884          * manipulation of the vnode list and the vnode freelist
1885          * mutex protects only manipulation of the active vnode list.
1886          * Hence the need to hold the vnode interlock throughout.
1887          */
1888         MNT_ILOCK(mp);
1889         VI_LOCK(vp);
1890         if (((mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0 &&
1891             ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNTF) != 0 ||
1892             mp->mnt_nvnodelistsize == 0)) &&
1893             (vp->v_vflag & VV_FORCEINSMQ) == 0) {
1894                 VI_UNLOCK(vp);
1895                 MNT_IUNLOCK(mp);
1896                 if (dtr != NULL)
1897                         dtr(vp, dtr_arg);
1898                 return (EBUSY);
1899         }
1900         vp->v_mount = mp;
1901         MNT_REF(mp);
1902         TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_nvnodelist, vp, v_nmntvnodes);
1903         VNASSERT(mp->mnt_nvnodelistsize >= 0, vp,
1904                 ("neg mount point vnode list size"));
1905         mp->mnt_nvnodelistsize++;
1906         VI_UNLOCK(vp);
1907         MNT_IUNLOCK(mp);
1908         return (0);
1909 }
1910
1911 int
1912 insmntque(struct vnode *vp, struct mount *mp)
1913 {
1914
1915         return (insmntque1(vp, mp, insmntque_stddtr, NULL));
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Flush out and invalidate all buffers associated with a bufobj
1920  * Called with the underlying object locked.
1921  */
1922 int
1923 bufobj_invalbuf(struct bufobj *bo, int flags, int slpflag, int slptimeo)
1924 {
1925         int error;
1926
1927         BO_LOCK(bo);
1928         if (flags & V_SAVE) {
1929                 error = bufobj_wwait(bo, slpflag, slptimeo);
1930                 if (error) {
1931                         BO_UNLOCK(bo);
1932                         return (error);
1933                 }
1934                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
1935                         BO_UNLOCK(bo);
1936                         do {
1937                                 error = BO_SYNC(bo, MNT_WAIT);
1938                         } while (error == ERELOOKUP);
1939                         if (error != 0)
1940                                 return (error);
1941                         /*
1942                          * XXX We could save a lock/unlock if this was only
1943                          * enabled under INVARIANTS
1944                          */
1945                         BO_LOCK(bo);
1946                         if (bo->bo_numoutput > 0 || bo->bo_dirty.bv_cnt > 0)
1947                                 panic("vinvalbuf: dirty bufs");
1948                 }
1949         }
1950         /*
1951          * If you alter this loop please notice that interlock is dropped and
1952          * reacquired in flushbuflist.  Special care is needed to ensure that
1953          * no race conditions occur from this.
1954          */
1955         do {
1956                 error = flushbuflist(&bo->bo_clean,
1957                     flags, bo, slpflag, slptimeo);
1958                 if (error == 0 && !(flags & V_CLEANONLY))
1959                         error = flushbuflist(&bo->bo_dirty,
1960                             flags, bo, slpflag, slptimeo);
1961                 if (error != 0 && error != EAGAIN) {
1962                         BO_UNLOCK(bo);
1963                         return (error);
1964                 }
1965         } while (error != 0);
1966
1967         /*
1968          * Wait for I/O to complete.  XXX needs cleaning up.  The vnode can
1969          * have write I/O in-progress but if there is a VM object then the
1970          * VM object can also have read-I/O in-progress.
1971          */
1972         do {
1973                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
1974                 if ((flags & V_VMIO) == 0 && bo->bo_object != NULL) {
1975                         BO_UNLOCK(bo);
1976                         vm_object_pip_wait_unlocked(bo->bo_object, "bovlbx");
1977                         BO_LOCK(bo);
1978                 }
1979         } while (bo->bo_numoutput > 0);
1980         BO_UNLOCK(bo);
1981
1982         /*
1983          * Destroy the copy in the VM cache, too.
1984          */
1985         if (bo->bo_object != NULL &&
1986             (flags & (V_ALT | V_NORMAL | V_CLEANONLY | V_VMIO)) == 0) {
1987                 VM_OBJECT_WLOCK(bo->bo_object);
1988                 vm_object_page_remove(bo->bo_object, 0, 0, (flags & V_SAVE) ?
1989                     OBJPR_CLEANONLY : 0);
1990                 VM_OBJECT_WUNLOCK(bo->bo_object);
1991         }
1992
1993 #ifdef INVARIANTS
1994         BO_LOCK(bo);
1995         if ((flags & (V_ALT | V_NORMAL | V_CLEANONLY | V_VMIO |
1996             V_ALLOWCLEAN)) == 0 && (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0 ||
1997             bo->bo_clean.bv_cnt > 0))
1998                 panic("vinvalbuf: flush failed");
1999         if ((flags & (V_ALT | V_NORMAL | V_CLEANONLY | V_VMIO)) == 0 &&
2000             bo->bo_dirty.bv_cnt > 0)
2001                 panic("vinvalbuf: flush dirty failed");
2002         BO_UNLOCK(bo);
2003 #endif
2004         return (0);
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Flush out and invalidate all buffers associated with a vnode.
2009  * Called with the underlying object locked.
2010  */
2011 int
2012 vinvalbuf(struct vnode *vp, int flags, int slpflag, int slptimeo)
2013 {
2014
2015         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p with flags %d", __func__, vp, flags);
2016         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vinvalbuf");
2017         if (vp->v_object != NULL && vp->v_object->handle != vp)
2018                 return (0);
2019         return (bufobj_invalbuf(&vp->v_bufobj, flags, slpflag, slptimeo));
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Flush out buffers on the specified list.
2024  *
2025  */
2026 static int
2027 flushbuflist(struct bufv *bufv, int flags, struct bufobj *bo, int slpflag,
2028     int slptimeo)
2029 {
2030         struct buf *bp, *nbp;
2031         int retval, error;
2032         daddr_t lblkno;
2033         b_xflags_t xflags;
2034
2035         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
2036
2037         retval = 0;
2038         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bufv->bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2039                 /*
2040                  * If we are flushing both V_NORMAL and V_ALT buffers then
2041                  * do not skip any buffers. If we are flushing only V_NORMAL
2042                  * buffers then skip buffers marked as BX_ALTDATA. If we are
2043                  * flushing only V_ALT buffers then skip buffers not marked
2044                  * as BX_ALTDATA.
2045                  */
2046                 if (((flags & (V_NORMAL | V_ALT)) != (V_NORMAL | V_ALT)) &&
2047                    (((flags & V_NORMAL) && (bp->b_xflags & BX_ALTDATA) != 0) ||
2048                     ((flags & V_ALT) && (bp->b_xflags & BX_ALTDATA) == 0))) {
2049                         continue;
2050                 }
2051                 if (nbp != NULL) {
2052                         lblkno = nbp->b_lblkno;
2053                         xflags = nbp->b_xflags & (BX_VNDIRTY | BX_VNCLEAN);
2054                 }
2055                 retval = EAGAIN;
2056                 error = BUF_TIMELOCK(bp,
2057                     LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK, BO_LOCKPTR(bo),
2058                     "flushbuf", slpflag, slptimeo);
2059                 if (error) {
2060                         BO_LOCK(bo);
2061                         return (error != ENOLCK ? error : EAGAIN);
2062                 }
2063                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2064                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2065                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2066                 /*
2067                  * XXX Since there are no node locks for NFS, I
2068                  * believe there is a slight chance that a delayed
2069                  * write will occur while sleeping just above, so
2070                  * check for it.
2071                  */
2072                 if (((bp->b_flags & (B_DELWRI | B_INVAL)) == B_DELWRI) &&
2073                     (flags & V_SAVE)) {
2074                         bremfree(bp);
2075                         bp->b_flags |= B_ASYNC;
2076                         bwrite(bp);
2077                         BO_LOCK(bo);
2078                         return (EAGAIN);        /* XXX: why not loop ? */
2079                 }
2080                 bremfree(bp);
2081                 bp->b_flags |= (B_INVAL | B_RELBUF);
2082                 bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
2083                 brelse(bp);
2084                 BO_LOCK(bo);
2085                 if (nbp == NULL)
2086                         break;
2087                 nbp = gbincore(bo, lblkno);
2088                 if (nbp == NULL || (nbp->b_xflags & (BX_VNDIRTY | BX_VNCLEAN))
2089                     != xflags)
2090                         break;                  /* nbp invalid */
2091         }
2092         return (retval);
2093 }
2094
2095 int
2096 bnoreuselist(struct bufv *bufv, struct bufobj *bo, daddr_t startn, daddr_t endn)
2097 {
2098         struct buf *bp;
2099         int error;
2100         daddr_t lblkno;
2101
2102         ASSERT_BO_LOCKED(bo);
2103
2104         for (lblkno = startn;;) {
2105 again:
2106                 bp = BUF_PCTRIE_LOOKUP_GE(&bufv->bv_root, lblkno);
2107                 if (bp == NULL || bp->b_lblkno >= endn ||
2108                     bp->b_lblkno < startn)
2109                         break;
2110                 error = BUF_TIMELOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL |
2111                     LK_INTERLOCK, BO_LOCKPTR(bo), "brlsfl", 0, 0);
2112                 if (error != 0) {
2113                         BO_RLOCK(bo);
2114                         if (error == ENOLCK)
2115                                 goto again;
2116                         return (error);
2117                 }
2118                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2119                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2120                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2121                 lblkno = bp->b_lblkno + 1;
2122                 if ((bp->b_flags & B_MANAGED) == 0)
2123                         bremfree(bp);
2124                 bp->b_flags |= B_RELBUF;
2125                 /*
2126                  * In the VMIO case, use the B_NOREUSE flag to hint that the
2127                  * pages backing each buffer in the range are unlikely to be
2128                  * reused.  Dirty buffers will have the hint applied once
2129                  * they've been written.
2130                  */
2131                 if ((bp->b_flags & B_VMIO) != 0)
2132                         bp->b_flags |= B_NOREUSE;
2133                 brelse(bp);
2134                 BO_RLOCK(bo);
2135         }
2136         return (0);
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Truncate a file's buffer and pages to a specified length.  This
2141  * is in lieu of the old vinvalbuf mechanism, which performed unneeded
2142  * sync activity.
2143  */
2144 int
2145 vtruncbuf(struct vnode *vp, off_t length, int blksize)
2146 {
2147         struct buf *bp, *nbp;
2148         struct bufobj *bo;
2149         daddr_t startlbn;
2150
2151         CTR4(KTR_VFS, "%s: vp %p with block %d:%ju", __func__,
2152             vp, blksize, (uintmax_t)length);
2153
2154         /*
2155          * Round up to the *next* lbn.
2156          */
2157         startlbn = howmany(length, blksize);
2158
2159         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vtruncbuf");
2160
2161         bo = &vp->v_bufobj;
2162 restart_unlocked:
2163         BO_LOCK(bo);
2164
2165         while (v_inval_buf_range_locked(vp, bo, startlbn, INT64_MAX) == EAGAIN)
2166                 ;
2167
2168         if (length > 0) {
2169 restartsync:
2170                 TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2171                         if (bp->b_lblkno > 0)
2172                                 continue;
2173                         /*
2174                          * Since we hold the vnode lock this should only
2175                          * fail if we're racing with the buf daemon.
2176                          */
2177                         if (BUF_LOCK(bp,
2178                             LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK,
2179                             BO_LOCKPTR(bo)) == ENOLCK)
2180                                 goto restart_unlocked;
2181
2182                         VNASSERT((bp->b_flags & B_DELWRI), vp,
2183                             ("buf(%p) on dirty queue without DELWRI", bp));
2184
2185                         bremfree(bp);
2186                         bawrite(bp);
2187                         BO_LOCK(bo);
2188                         goto restartsync;
2189                 }
2190         }
2191
2192         bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2193         BO_UNLOCK(bo);
2194         vnode_pager_setsize(vp, length);
2195
2196         return (0);
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Invalidate the cached pages of a file's buffer within the range of block
2201  * numbers [startlbn, endlbn).
2202  */
2203 void
2204 v_inval_buf_range(struct vnode *vp, daddr_t startlbn, daddr_t endlbn,
2205     int blksize)
2206 {
2207         struct bufobj *bo;
2208         off_t start, end;
2209
2210         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "v_inval_buf_range");
2211
2212         start = blksize * startlbn;
2213         end = blksize * endlbn;
2214
2215         bo = &vp->v_bufobj;
2216         BO_LOCK(bo);
2217         MPASS(blksize == bo->bo_bsize);
2218
2219         while (v_inval_buf_range_locked(vp, bo, startlbn, endlbn) == EAGAIN)
2220                 ;
2221
2222         BO_UNLOCK(bo);
2223         vn_pages_remove(vp, OFF_TO_IDX(start), OFF_TO_IDX(end + PAGE_SIZE - 1));
2224 }
2225
2226 static int
2227 v_inval_buf_range_locked(struct vnode *vp, struct bufobj *bo,
2228     daddr_t startlbn, daddr_t endlbn)
2229 {
2230         struct buf *bp, *nbp;
2231         bool anyfreed;
2232
2233         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "v_inval_buf_range_locked");
2234         ASSERT_BO_LOCKED(bo);
2235
2236         do {
2237                 anyfreed = false;
2238                 TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_clean.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2239                         if (bp->b_lblkno < startlbn || bp->b_lblkno >= endlbn)
2240                                 continue;
2241                         if (BUF_LOCK(bp,
2242                             LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK,
2243                             BO_LOCKPTR(bo)) == ENOLCK) {
2244                                 BO_LOCK(bo);
2245                                 return (EAGAIN);
2246                         }
2247
2248                         bremfree(bp);
2249                         bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
2250                         bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
2251                         brelse(bp);
2252                         anyfreed = true;
2253
2254                         BO_LOCK(bo);
2255                         if (nbp != NULL &&
2256                             (((nbp->b_xflags & BX_VNCLEAN) == 0) ||
2257                             nbp->b_vp != vp ||
2258                             (nbp->b_flags & B_DELWRI) != 0))
2259                                 return (EAGAIN);
2260                 }
2261
2262                 TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2263                         if (bp->b_lblkno < startlbn || bp->b_lblkno >= endlbn)
2264                                 continue;
2265                         if (BUF_LOCK(bp,
2266                             LK_EXCLUSIVE | LK_SLEEPFAIL | LK_INTERLOCK,
2267                             BO_LOCKPTR(bo)) == ENOLCK) {
2268                                 BO_LOCK(bo);
2269                                 return (EAGAIN);
2270                         }
2271                         bremfree(bp);
2272                         bp->b_flags |= B_INVAL | B_RELBUF;
2273                         bp->b_flags &= ~B_ASYNC;
2274                         brelse(bp);
2275                         anyfreed = true;
2276
2277                         BO_LOCK(bo);
2278                         if (nbp != NULL &&
2279                             (((nbp->b_xflags & BX_VNDIRTY) == 0) ||
2280                             (nbp->b_vp != vp) ||
2281                             (nbp->b_flags & B_DELWRI) == 0))
2282                                 return (EAGAIN);
2283                 }
2284         } while (anyfreed);
2285         return (0);
2286 }
2287
2288 static void
2289 buf_vlist_remove(struct buf *bp)
2290 {
2291         struct bufv *bv;
2292         b_xflags_t flags;
2293
2294         flags = bp->b_xflags;
2295
2296         KASSERT(bp->b_bufobj != NULL, ("No b_bufobj %p", bp));
2297         ASSERT_BO_WLOCKED(bp->b_bufobj);
2298         KASSERT((flags & (BX_VNDIRTY | BX_VNCLEAN)) != 0 &&
2299             (flags & (BX_VNDIRTY | BX_VNCLEAN)) != (BX_VNDIRTY | BX_VNCLEAN),
2300             ("%s: buffer %p has invalid queue state", __func__, bp));
2301
2302         if ((flags & BX_VNDIRTY) != 0)
2303                 bv = &bp->b_bufobj->bo_dirty;
2304         else
2305                 bv = &bp->b_bufobj->bo_clean;
2306         BUF_PCTRIE_REMOVE(&bv->bv_root, bp->b_lblkno);
2307         TAILQ_REMOVE(&bv->bv_hd, bp, b_bobufs);
2308         bv->bv_cnt--;
2309         bp->b_xflags &= ~(BX_VNDIRTY | BX_VNCLEAN);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Add the buffer to the sorted clean or dirty block list.
2314  *
2315  * NOTE: xflags is passed as a constant, optimizing this inline function!
2316  */
2317 static void
2318 buf_vlist_add(struct buf *bp, struct bufobj *bo, b_xflags_t xflags)
2319 {
2320         struct bufv *bv;
2321         struct buf *n;
2322         int error;
2323
2324         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
2325         KASSERT((bo->bo_flag & BO_NOBUFS) == 0,
2326             ("buf_vlist_add: bo %p does not allow bufs", bo));
2327         KASSERT((xflags & BX_VNDIRTY) == 0 || (bo->bo_flag & BO_DEAD) == 0,
2328             ("dead bo %p", bo));
2329         KASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNDIRTY|BX_VNCLEAN)) == 0,
2330             ("buf_vlist_add: Buf %p has existing xflags %d", bp, bp->b_xflags));
2331         bp->b_xflags |= xflags;
2332         if (xflags & BX_VNDIRTY)
2333                 bv = &bo->bo_dirty;
2334         else
2335                 bv = &bo->bo_clean;
2336
2337         /*
2338          * Keep the list ordered.  Optimize empty list insertion.  Assume
2339          * we tend to grow at the tail so lookup_le should usually be cheaper
2340          * than _ge. 
2341          */
2342         if (bv->bv_cnt == 0 ||
2343             bp->b_lblkno > TAILQ_LAST(&bv->bv_hd, buflists)->b_lblkno)
2344                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bv->bv_hd, bp, b_bobufs);
2345         else if ((n = BUF_PCTRIE_LOOKUP_LE(&bv->bv_root, bp->b_lblkno)) == NULL)
2346                 TAILQ_INSERT_HEAD(&bv->bv_hd, bp, b_bobufs);
2347         else
2348                 TAILQ_INSERT_AFTER(&bv->bv_hd, n, bp, b_bobufs);
2349         error = BUF_PCTRIE_INSERT(&bv->bv_root, bp);
2350         if (error)
2351                 panic("buf_vlist_add:  Preallocated nodes insufficient.");
2352         bv->bv_cnt++;
2353 }
2354
2355 /*
2356  * Look up a buffer using the buffer tries.
2357  */
2358 struct buf *
2359 gbincore(struct bufobj *bo, daddr_t lblkno)
2360 {
2361         struct buf *bp;
2362
2363         ASSERT_BO_LOCKED(bo);
2364         bp = BUF_PCTRIE_LOOKUP(&bo->bo_clean.bv_root, lblkno);
2365         if (bp != NULL)
2366                 return (bp);
2367         return (BUF_PCTRIE_LOOKUP(&bo->bo_dirty.bv_root, lblkno));
2368 }
2369
2370 /*
2371  * Look up a buf using the buffer tries, without the bufobj lock.  This relies
2372  * on SMR for safe lookup, and bufs being in a no-free zone to provide type
2373  * stability of the result.  Like other lockless lookups, the found buf may
2374  * already be invalid by the time this function returns.
2375  */
2376 struct buf *
2377 gbincore_unlocked(struct bufobj *bo, daddr_t lblkno)
2378 {
2379         struct buf *bp;
2380
2381         ASSERT_BO_UNLOCKED(bo);
2382         bp = BUF_PCTRIE_LOOKUP_UNLOCKED(&bo->bo_clean.bv_root, lblkno);
2383         if (bp != NULL)
2384                 return (bp);
2385         return (BUF_PCTRIE_LOOKUP_UNLOCKED(&bo->bo_dirty.bv_root, lblkno));
2386 }
2387
2388 /*
2389  * Associate a buffer with a vnode.
2390  */
2391 void
2392 bgetvp(struct vnode *vp, struct buf *bp)
2393 {
2394         struct bufobj *bo;
2395
2396         bo = &vp->v_bufobj;
2397         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
2398         VNASSERT(bp->b_vp == NULL, bp->b_vp, ("bgetvp: not free"));
2399
2400         CTR3(KTR_BUF, "bgetvp(%p) vp %p flags %X", bp, vp, bp->b_flags);
2401         VNASSERT((bp->b_xflags & (BX_VNDIRTY|BX_VNCLEAN)) == 0, vp,
2402             ("bgetvp: bp already attached! %p", bp));
2403
2404         vhold(vp);
2405         bp->b_vp = vp;
2406         bp->b_bufobj = bo;
2407         /*
2408          * Insert onto list for new vnode.
2409          */
2410         buf_vlist_add(bp, bo, BX_VNCLEAN);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Disassociate a buffer from a vnode.
2415  */
2416 void
2417 brelvp(struct buf *bp)
2418 {
2419         struct bufobj *bo;
2420         struct vnode *vp;
2421
2422         CTR3(KTR_BUF, "brelvp(%p) vp %p flags %X", bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2423         KASSERT(bp->b_vp != NULL, ("brelvp: NULL"));
2424
2425         /*
2426          * Delete from old vnode list, if on one.
2427          */
2428         vp = bp->b_vp;          /* XXX */
2429         bo = bp->b_bufobj;
2430         BO_LOCK(bo);
2431         buf_vlist_remove(bp);
2432         if ((bo->bo_flag & BO_ONWORKLST) && bo->bo_dirty.bv_cnt == 0) {
2433                 bo->bo_flag &= ~BO_ONWORKLST;
2434                 mtx_lock(&sync_mtx);
2435                 LIST_REMOVE(bo, bo_synclist);
2436                 syncer_worklist_len--;
2437                 mtx_unlock(&sync_mtx);
2438         }
2439         bp->b_vp = NULL;
2440         bp->b_bufobj = NULL;
2441         BO_UNLOCK(bo);
2442         vdrop(vp);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Add an item to the syncer work queue.
2447  */
2448 static void
2449 vn_syncer_add_to_worklist(struct bufobj *bo, int delay)
2450 {
2451         int slot;
2452
2453         ASSERT_BO_WLOCKED(bo);
2454
2455         mtx_lock(&sync_mtx);
2456         if (bo->bo_flag & BO_ONWORKLST)
2457                 LIST_REMOVE(bo, bo_synclist);
2458         else {
2459                 bo->bo_flag |= BO_ONWORKLST;
2460                 syncer_worklist_len++;
2461         }
2462
2463         if (delay > syncer_maxdelay - 2)
2464                 delay = syncer_maxdelay - 2;
2465         slot = (syncer_delayno + delay) & syncer_mask;
2466
2467         LIST_INSERT_HEAD(&syncer_workitem_pending[slot], bo, bo_synclist);
2468         mtx_unlock(&sync_mtx);
2469 }
2470
2471 static int
2472 sysctl_vfs_worklist_len(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2473 {
2474         int error, len;
2475
2476         mtx_lock(&sync_mtx);
2477         len = syncer_worklist_len - sync_vnode_count;
2478         mtx_unlock(&sync_mtx);
2479         error = SYSCTL_OUT(req, &len, sizeof(len));
2480         return (error);
2481 }
2482
2483 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, worklist_len,
2484     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_MPSAFE| CTLFLAG_RD, NULL, 0,
2485     sysctl_vfs_worklist_len, "I", "Syncer thread worklist length");
2486
2487 static struct proc *updateproc;
2488 static void sched_sync(void);
2489 static struct kproc_desc up_kp = {
2490         "syncer",
2491         sched_sync,
2492         &updateproc
2493 };
2494 SYSINIT(syncer, SI_SUB_KTHREAD_UPDATE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start, &up_kp);
2495
2496 static int
2497 sync_vnode(struct synclist *slp, struct bufobj **bo, struct thread *td)
2498 {
2499         struct vnode *vp;
2500         struct mount *mp;
2501
2502         *bo = LIST_FIRST(slp);
2503         if (*bo == NULL)
2504                 return (0);
2505         vp = bo2vnode(*bo);
2506         if (VOP_ISLOCKED(vp) != 0 || VI_TRYLOCK(vp) == 0)
2507                 return (1);
2508         /*
2509          * We use vhold in case the vnode does not
2510          * successfully sync.  vhold prevents the vnode from
2511          * going away when we unlock the sync_mtx so that
2512          * we can acquire the vnode interlock.
2513          */
2514         vholdl(vp);
2515         mtx_unlock(&sync_mtx);
2516         VI_UNLOCK(vp);
2517         if (vn_start_write(vp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
2518                 vdrop(vp);
2519                 mtx_lock(&sync_mtx);
2520                 return (*bo == LIST_FIRST(slp));
2521         }
2522         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2523         (void) VOP_FSYNC(vp, MNT_LAZY, td);
2524         VOP_UNLOCK(vp);
2525         vn_finished_write(mp);
2526         BO_LOCK(*bo);
2527         if (((*bo)->bo_flag & BO_ONWORKLST) != 0) {
2528                 /*
2529                  * Put us back on the worklist.  The worklist
2530                  * routine will remove us from our current
2531                  * position and then add us back in at a later
2532                  * position.
2533                  */
2534                 vn_syncer_add_to_worklist(*bo, syncdelay);
2535         }
2536         BO_UNLOCK(*bo);
2537         vdrop(vp);
2538         mtx_lock(&sync_mtx);
2539         return (0);
2540 }
2541
2542 static int first_printf = 1;
2543
2544 /*
2545  * System filesystem synchronizer daemon.
2546  */
2547 static void
2548 sched_sync(void)
2549 {
2550         struct synclist *next, *slp;
2551         struct bufobj *bo;
2552         long starttime;
2553         struct thread *td = curthread;
2554         int last_work_seen;
2555         int net_worklist_len;
2556         int syncer_final_iter;
2557         int error;
2558
2559         last_work_seen = 0;
2560         syncer_final_iter = 0;
2561         syncer_state = SYNCER_RUNNING;
2562         starttime = time_uptime;
2563         td->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF;
2564
2565         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, syncer_shutdown, td->td_proc,
2566             SHUTDOWN_PRI_LAST);
2567
2568         mtx_lock(&sync_mtx);
2569         for (;;) {
2570                 if (syncer_state == SYNCER_FINAL_DELAY &&
2571                     syncer_final_iter == 0) {
2572                         mtx_unlock(&sync_mtx);
2573                         kproc_suspend_check(td->td_proc);
2574                         mtx_lock(&sync_mtx);
2575                 }
2576                 net_worklist_len = syncer_worklist_len - sync_vnode_count;
2577                 if (syncer_state != SYNCER_RUNNING &&
2578                     starttime != time_uptime) {
2579                         if (first_printf) {
2580                                 printf("\nSyncing disks, vnodes remaining... ");
2581                                 first_printf = 0;
2582                         }
2583                         printf("%d ", net_worklist_len);
2584                 }
2585                 starttime = time_uptime;
2586
2587                 /*
2588                  * Push files whose dirty time has expired.  Be careful
2589                  * of interrupt race on slp queue.
2590                  *
2591                  * Skip over empty worklist slots when shutting down.
2592                  */
2593                 do {
2594                         slp = &syncer_workitem_pending[syncer_delayno];
2595                         syncer_delayno += 1;
2596                         if (syncer_delayno == syncer_maxdelay)
2597                                 syncer_delayno = 0;
2598                         next = &syncer_workitem_pending[syncer_delayno];
2599                         /*
2600                          * If the worklist has wrapped since the
2601                          * it was emptied of all but syncer vnodes,
2602                          * switch to the FINAL_DELAY state and run
2603                          * for one more second.
2604                          */
2605                         if (syncer_state == SYNCER_SHUTTING_DOWN &&
2606                             net_worklist_len == 0 &&
2607                             last_work_seen == syncer_delayno) {
2608                                 syncer_state = SYNCER_FINAL_DELAY;
2609                                 syncer_final_iter = SYNCER_SHUTDOWN_SPEEDUP;
2610                         }
2611                 } while (syncer_state != SYNCER_RUNNING && LIST_EMPTY(slp) &&
2612                     syncer_worklist_len > 0);
2613
2614                 /*
2615                  * Keep track of the last time there was anything
2616                  * on the worklist other than syncer vnodes.
2617                  * Return to the SHUTTING_DOWN state if any
2618                  * new work appears.
2619                  */
2620                 if (net_worklist_len > 0 || syncer_state == SYNCER_RUNNING)
2621                         last_work_seen = syncer_delayno;
2622                 if (net_worklist_len > 0 && syncer_state == SYNCER_FINAL_DELAY)
2623                         syncer_state = SYNCER_SHUTTING_DOWN;
2624                 while (!LIST_EMPTY(slp)) {
2625                         error = sync_vnode(slp, &bo, td);
2626                         if (error == 1) {
2627                                 LIST_REMOVE(bo, bo_synclist);
2628                                 LIST_INSERT_HEAD(next, bo, bo_synclist);
2629                                 continue;
2630                         }
2631
2632                         if (first_printf == 0) {
2633                                 /*
2634                                  * Drop the sync mutex, because some watchdog
2635                                  * drivers need to sleep while patting
2636                                  */
2637                                 mtx_unlock(&sync_mtx);
2638                                 wdog_kern_pat(WD_LASTVAL);
2639                                 mtx_lock(&sync_mtx);
2640                         }
2641                 }
2642                 if (syncer_state == SYNCER_FINAL_DELAY && syncer_final_iter > 0)
2643                         syncer_final_iter--;
2644                 /*
2645                  * The variable rushjob allows the kernel to speed up the
2646                  * processing of the filesystem syncer process. A rushjob
2647                  * value of N tells the filesystem syncer to process the next
2648                  * N seconds worth of work on its queue ASAP. Currently rushjob
2649                  * is used by the soft update code to speed up the filesystem
2650                  * syncer process when the incore state is getting so far
2651                  * ahead of the disk that the kernel memory pool is being
2652                  * threatened with exhaustion.
2653                  */
2654                 if (rushjob > 0) {
2655                         rushjob -= 1;
2656                         continue;
2657                 }
2658                 /*
2659                  * Just sleep for a short period of time between
2660                  * iterations when shutting down to allow some I/O
2661                  * to happen.
2662                  *
2663                  * If it has taken us less than a second to process the
2664                  * current work, then wait. Otherwise start right over
2665                  * again. We can still lose time if any single round
2666                  * takes more than two seconds, but it does not really
2667                  * matter as we are just trying to generally pace the
2668                  * filesystem activity.
2669                  */
2670                 if (syncer_state != SYNCER_RUNNING ||
2671                     time_uptime == starttime) {
2672                         thread_lock(td);
2673                         sched_prio(td, PPAUSE);
2674                         thread_unlock(td);
2675                 }
2676                 if (syncer_state != SYNCER_RUNNING)
2677                         cv_timedwait(&sync_wakeup, &sync_mtx,
2678                             hz / SYNCER_SHUTDOWN_SPEEDUP);
2679                 else if (time_uptime == starttime)
2680                         cv_timedwait(&sync_wakeup, &sync_mtx, hz);
2681         }
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Request the syncer daemon to speed up its work.
2686  * We never push it to speed up more than half of its
2687  * normal turn time, otherwise it could take over the cpu.
2688  */
2689 int
2690 speedup_syncer(void)
2691 {
2692         int ret = 0;
2693
2694         mtx_lock(&sync_mtx);
2695         if (rushjob < syncdelay / 2) {
2696                 rushjob += 1;
2697                 stat_rush_requests += 1;
2698                 ret = 1;
2699         }
2700         mtx_unlock(&sync_mtx);
2701         cv_broadcast(&sync_wakeup);
2702         return (ret);
2703 }
2704
2705 /*
2706  * Tell the syncer to speed up its work and run though its work
2707  * list several times, then tell it to shut down.
2708  */
2709 static void
2710 syncer_shutdown(void *arg, int howto)
2711 {
2712
2713         if (howto & RB_NOSYNC)
2714                 return;
2715         mtx_lock(&sync_mtx);
2716         syncer_state = SYNCER_SHUTTING_DOWN;
2717         rushjob = 0;
2718         mtx_unlock(&sync_mtx);
2719         cv_broadcast(&sync_wakeup);
2720         kproc_shutdown(arg, howto);
2721 }
2722
2723 void
2724 syncer_suspend(void)
2725 {
2726
2727         syncer_shutdown(updateproc, 0);
2728 }
2729
2730 void
2731 syncer_resume(void)
2732 {
2733
2734         mtx_lock(&sync_mtx);
2735         first_printf = 1;
2736         syncer_state = SYNCER_RUNNING;
2737         mtx_unlock(&sync_mtx);
2738         cv_broadcast(&sync_wakeup);
2739         kproc_resume(updateproc);
2740 }
2741
2742 /*
2743  * Move the buffer between the clean and dirty lists of its vnode.
2744  */
2745 void
2746 reassignbuf(struct buf *bp)
2747 {
2748         struct vnode *vp;
2749         struct bufobj *bo;
2750         int delay;
2751 #ifdef INVARIANTS
2752         struct bufv *bv;
2753 #endif
2754
2755         vp = bp->b_vp;
2756         bo = bp->b_bufobj;
2757
2758         KASSERT((bp->b_flags & B_PAGING) == 0,
2759             ("%s: cannot reassign paging buffer %p", __func__, bp));
2760
2761         CTR3(KTR_BUF, "reassignbuf(%p) vp %p flags %X",
2762             bp, bp->b_vp, bp->b_flags);
2763
2764         BO_LOCK(bo);
2765         buf_vlist_remove(bp);
2766
2767         /*
2768          * If dirty, put on list of dirty buffers; otherwise insert onto list
2769          * of clean buffers.
2770          */
2771         if (bp->b_flags & B_DELWRI) {
2772                 if ((bo->bo_flag & BO_ONWORKLST) == 0) {
2773                         switch (vp->v_type) {
2774                         case VDIR:
2775                                 delay = dirdelay;
2776                                 break;
2777                         case VCHR:
2778                                 delay = metadelay;
2779                                 break;
2780                         default:
2781                                 delay = filedelay;
2782                         }
2783                         vn_syncer_add_to_worklist(bo, delay);
2784                 }
2785                 buf_vlist_add(bp, bo, BX_VNDIRTY);
2786         } else {
2787                 buf_vlist_add(bp, bo, BX_VNCLEAN);
2788
2789                 if ((bo->bo_flag & BO_ONWORKLST) && bo->bo_dirty.bv_cnt == 0) {
2790                         mtx_lock(&sync_mtx);
2791                         LIST_REMOVE(bo, bo_synclist);
2792                         syncer_worklist_len--;
2793                         mtx_unlock(&sync_mtx);
2794                         bo->bo_flag &= ~BO_ONWORKLST;
2795                 }
2796         }
2797 #ifdef INVARIANTS
2798         bv = &bo->bo_clean;
2799         bp = TAILQ_FIRST(&bv->bv_hd);
2800         KASSERT(bp == NULL || bp->b_bufobj == bo,
2801             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
2802         bp = TAILQ_LAST(&bv->bv_hd, buflists);
2803         KASSERT(bp == NULL || bp->b_bufobj == bo,
2804             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
2805         bv = &bo->bo_dirty;
2806         bp = TAILQ_FIRST(&bv->bv_hd);
2807         KASSERT(bp == NULL || bp->b_bufobj == bo,
2808             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
2809         bp = TAILQ_LAST(&bv->bv_hd, buflists);
2810         KASSERT(bp == NULL || bp->b_bufobj == bo,
2811             ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p", bp, bp->b_bufobj, bo));
2812 #endif
2813         BO_UNLOCK(bo);
2814 }
2815
2816 static void
2817 v_init_counters(struct vnode *vp)
2818 {
2819
2820         VNASSERT(vp->v_type == VNON && vp->v_data == NULL && vp->v_iflag == 0,
2821             vp, ("%s called for an initialized vnode", __FUNCTION__));
2822         ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __FUNCTION__);
2823
2824         refcount_init(&vp->v_holdcnt, 1);
2825         refcount_init(&vp->v_usecount, 1);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * Grab a particular vnode from the free list, increment its
2830  * reference count and lock it.  VIRF_DOOMED is set if the vnode
2831  * is being destroyed.  Only callers who specify LK_RETRY will
2832  * see doomed vnodes.  If inactive processing was delayed in
2833  * vput try to do it here.
2834  *
2835  * usecount is manipulated using atomics without holding any locks.
2836  *
2837  * holdcnt can be manipulated using atomics without holding any locks,
2838  * except when transitioning 1<->0, in which case the interlock is held.
2839  *
2840  * Consumers which don't guarantee liveness of the vnode can use SMR to
2841  * try to get a reference. Note this operation can fail since the vnode
2842  * may be awaiting getting freed by the time they get to it.
2843  */
2844 enum vgetstate
2845 vget_prep_smr(struct vnode *vp)
2846 {
2847         enum vgetstate vs;
2848
2849         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2850
2851         if (refcount_acquire_if_not_zero(&vp->v_usecount)) {
2852                 vs = VGET_USECOUNT;
2853         } else {
2854                 if (vhold_smr(vp))
2855                         vs = VGET_HOLDCNT;
2856                 else
2857                         vs = VGET_NONE;
2858         }
2859         return (vs);
2860 }
2861
2862 enum vgetstate
2863 vget_prep(struct vnode *vp)
2864 {
2865         enum vgetstate vs;
2866
2867         if (refcount_acquire_if_not_zero(&vp->v_usecount)) {
2868                 vs = VGET_USECOUNT;
2869         } else {
2870                 vhold(vp);
2871                 vs = VGET_HOLDCNT;
2872         }
2873         return (vs);
2874 }
2875
2876 void
2877 vget_abort(struct vnode *vp, enum vgetstate vs)
2878 {
2879
2880         switch (vs) {
2881         case VGET_USECOUNT:
2882                 vrele(vp);
2883                 break;
2884         case VGET_HOLDCNT:
2885                 vdrop(vp);
2886                 break;
2887         default:
2888                 __assert_unreachable();
2889         }
2890 }
2891
2892 int
2893 vget(struct vnode *vp, int flags)
2894 {
2895         enum vgetstate vs;
2896
2897         vs = vget_prep(vp);
2898         return (vget_finish(vp, flags, vs));
2899 }
2900
2901 int
2902 vget_finish(struct vnode *vp, int flags, enum vgetstate vs)
2903 {
2904         int error;
2905
2906         if ((flags & LK_INTERLOCK) != 0)
2907                 ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
2908         else
2909                 ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __func__);
2910         VNPASS(vs == VGET_HOLDCNT || vs == VGET_USECOUNT, vp);
2911         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
2912         VNPASS(vs == VGET_HOLDCNT || vp->v_usecount > 0, vp);
2913
2914         error = vn_lock(vp, flags);
2915         if (__predict_false(error != 0)) {
2916                 vget_abort(vp, vs);
2917                 CTR2(KTR_VFS, "%s: impossible to lock vnode %p", __func__,
2918                     vp);
2919                 return (error);
2920         }
2921
2922         vget_finish_ref(vp, vs);
2923         return (0);
2924 }
2925
2926 void
2927 vget_finish_ref(struct vnode *vp, enum vgetstate vs)
2928 {
2929         int old;
2930
2931         VNPASS(vs == VGET_HOLDCNT || vs == VGET_USECOUNT, vp);
2932         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
2933         VNPASS(vs == VGET_HOLDCNT || vp->v_usecount > 0, vp);
2934
2935         if (vs == VGET_USECOUNT)
2936                 return;
2937
2938         /*
2939          * We hold the vnode. If the usecount is 0 it will be utilized to keep
2940          * the vnode around. Otherwise someone else lended their hold count and
2941          * we have to drop ours.
2942          */
2943         old = atomic_fetchadd_int(&vp->v_usecount, 1);
2944         VNASSERT(old >= 0, vp, ("%s: wrong use count %d", __func__, old));
2945         if (old != 0) {
2946 #ifdef INVARIANTS
2947                 old = atomic_fetchadd_int(&vp->v_holdcnt, -1);
2948                 VNASSERT(old > 1, vp, ("%s: wrong hold count %d", __func__, old));
2949 #else
2950                 refcount_release(&vp->v_holdcnt);
2951 #endif
2952         }
2953 }
2954
2955 void
2956 vref(struct vnode *vp)
2957 {
2958         enum vgetstate vs;
2959
2960         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
2961         vs = vget_prep(vp);
2962         vget_finish_ref(vp, vs);
2963 }
2964
2965 void
2966 vrefact(struct vnode *vp)
2967 {
2968
2969         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
2970 #ifdef INVARIANTS
2971         int old = atomic_fetchadd_int(&vp->v_usecount, 1);
2972         VNASSERT(old > 0, vp, ("%s: wrong use count %d", __func__, old));
2973 #else
2974         refcount_acquire(&vp->v_usecount);
2975 #endif
2976 }
2977
2978 void
2979 vlazy(struct vnode *vp)
2980 {
2981         struct mount *mp;
2982
2983         VNASSERT(vp->v_holdcnt > 0, vp, ("%s: vnode not held", __func__));
2984
2985         if ((vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST) != 0)
2986                 return;
2987         /*
2988          * We may get here for inactive routines after the vnode got doomed.
2989          */
2990         if (VN_IS_DOOMED(vp))
2991                 return;
2992         mp = vp->v_mount;
2993         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
2994         if ((vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST) == 0) {
2995                 vp->v_mflag |= VMP_LAZYLIST;
2996                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mp->mnt_lazyvnodelist, vp, v_lazylist);
2997                 mp->mnt_lazyvnodelistsize++;
2998         }
2999         mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
3000 }
3001
3002 /*
3003  * This routine is only meant to be called from vgonel prior to dooming
3004  * the vnode.
3005  */
3006 static void
3007 vunlazy_gone(struct vnode *vp)
3008 {
3009         struct mount *mp;
3010
3011         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
3012         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3013         VNPASS(!VN_IS_DOOMED(vp), vp);
3014
3015         if (vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST) {
3016                 mp = vp->v_mount;
3017                 mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
3018                 VNPASS(vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST, vp);
3019                 vp->v_mflag &= ~VMP_LAZYLIST;
3020                 TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_lazyvnodelist, vp, v_lazylist);
3021                 mp->mnt_lazyvnodelistsize--;
3022                 mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
3023         }
3024 }
3025
3026 static void
3027 vdefer_inactive(struct vnode *vp)
3028 {
3029
3030         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3031         VNASSERT(vp->v_holdcnt > 0, vp,
3032             ("%s: vnode without hold count", __func__));
3033         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
3034                 vdropl(vp);
3035                 return;
3036         }
3037         if (vp->v_iflag & VI_DEFINACT) {
3038                 VNASSERT(vp->v_holdcnt > 1, vp, ("lost hold count"));
3039                 vdropl(vp);
3040                 return;
3041         }
3042         if (vp->v_usecount > 0) {
3043                 vp->v_iflag &= ~VI_OWEINACT;
3044                 vdropl(vp);
3045                 return;
3046         }
3047         vlazy(vp);
3048         vp->v_iflag |= VI_DEFINACT;
3049         VI_UNLOCK(vp);
3050         counter_u64_add(deferred_inact, 1);
3051 }
3052
3053 static void
3054 vdefer_inactive_unlocked(struct vnode *vp)
3055 {
3056
3057         VI_LOCK(vp);
3058         if ((vp->v_iflag & VI_OWEINACT) == 0) {
3059                 vdropl(vp);
3060                 return;
3061         }
3062         vdefer_inactive(vp);
3063 }
3064
3065 enum vput_op { VRELE, VPUT, VUNREF };
3066
3067 /*
3068  * Handle ->v_usecount transitioning to 0.
3069  *
3070  * By releasing the last usecount we take ownership of the hold count which
3071  * provides liveness of the vnode, meaning we have to vdrop.
3072  *
3073  * For all vnodes we may need to perform inactive processing. It requires an
3074  * exclusive lock on the vnode, while it is legal to call here with only a
3075  * shared lock (or no locks). If locking the vnode in an expected manner fails,
3076  * inactive processing gets deferred to the syncer.
3077  *
3078  * XXX Some filesystems pass in an exclusively locked vnode and strongly depend
3079  * on the lock being held all the way until VOP_INACTIVE. This in particular
3080  * happens with UFS which adds half-constructed vnodes to the hash, where they
3081  * can be found by other code.
3082  */
3083 static void
3084 vput_final(struct vnode *vp, enum vput_op func)
3085 {
3086         int error;
3087         bool want_unlock;
3088
3089         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3090         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
3091
3092         VI_LOCK(vp);
3093
3094         /*
3095          * By the time we got here someone else might have transitioned
3096          * the count back to > 0.
3097          */
3098         if (vp->v_usecount > 0)
3099                 goto out;
3100
3101         /*
3102          * If the vnode is doomed vgone already performed inactive processing
3103          * (if needed).
3104          */
3105         if (VN_IS_DOOMED(vp))
3106                 goto out;
3107
3108         if (__predict_true(VOP_NEED_INACTIVE(vp) == 0))
3109                 goto out;
3110
3111         if (vp->v_iflag & VI_DOINGINACT)
3112                 goto out;
3113
3114         /*
3115          * Locking operations here will drop the interlock and possibly the
3116          * vnode lock, opening a window where the vnode can get doomed all the
3117          * while ->v_usecount is 0. Set VI_OWEINACT to let vgone know to
3118          * perform inactive.
3119          */
3120         vp->v_iflag |= VI_OWEINACT;
3121         want_unlock = false;
3122         error = 0;
3123         switch (func) {
3124         case VRELE:
3125                 switch (VOP_ISLOCKED(vp)) {
3126                 case LK_EXCLUSIVE:
3127                         break;
3128                 case LK_EXCLOTHER:
3129                 case 0:
3130                         want_unlock = true;
3131                         error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK);
3132                         VI_LOCK(vp);
3133                         break;
3134                 default:
3135                         /*
3136                          * The lock has at least one sharer, but we have no way
3137                          * to conclude whether this is us. Play it safe and
3138                          * defer processing.
3139                          */
3140                         error = EAGAIN;
3141                         break;
3142                 }
3143                 break;
3144         case VPUT:
3145                 want_unlock = true;
3146                 if (VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE) {
3147                         error = VOP_LOCK(vp, LK_UPGRADE | LK_INTERLOCK |
3148                             LK_NOWAIT);
3149                         VI_LOCK(vp);
3150                 }
3151                 break;
3152         case VUNREF:
3153                 if (VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE) {
3154                         error = VOP_LOCK(vp, LK_TRYUPGRADE | LK_INTERLOCK);
3155                         VI_LOCK(vp);
3156                 }
3157                 break;
3158         }
3159         if (error == 0) {
3160                 vinactive(vp);
3161                 if (want_unlock)
3162                         VOP_UNLOCK(vp);
3163                 vdropl(vp);
3164         } else {
3165                 vdefer_inactive(vp);
3166         }
3167         return;
3168 out:
3169         if (func == VPUT)
3170                 VOP_UNLOCK(vp);
3171         vdropl(vp);
3172 }
3173
3174 /*
3175  * Decrement ->v_usecount for a vnode.
3176  *
3177  * Releasing the last use count requires additional processing, see vput_final
3178  * above for details.
3179  *
3180  * Comment above each variant denotes lock state on entry and exit.
3181  */
3182
3183 /*
3184  * in: any
3185  * out: same as passed in
3186  */
3187 void
3188 vrele(struct vnode *vp)
3189 {
3190
3191         ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __func__);
3192         if (!refcount_release(&vp->v_usecount))
3193                 return;
3194         vput_final(vp, VRELE);
3195 }
3196
3197 /*
3198  * in: locked
3199  * out: unlocked
3200  */
3201 void
3202 vput(struct vnode *vp)
3203 {
3204
3205         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, __func__);
3206         ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __func__);
3207         if (!refcount_release(&vp->v_usecount)) {
3208                 VOP_UNLOCK(vp);
3209                 return;
3210         }
3211         vput_final(vp, VPUT);
3212 }
3213
3214 /*
3215  * in: locked
3216  * out: locked
3217  */
3218 void
3219 vunref(struct vnode *vp)
3220 {
3221
3222         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, __func__);
3223         ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __func__);
3224         if (!refcount_release(&vp->v_usecount))
3225                 return;
3226         vput_final(vp, VUNREF);
3227 }
3228
3229 void
3230 vhold(struct vnode *vp)
3231 {
3232         int old;
3233
3234         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3235         old = atomic_fetchadd_int(&vp->v_holdcnt, 1);
3236         VNASSERT(old >= 0 && (old & VHOLD_ALL_FLAGS) == 0, vp,
3237             ("%s: wrong hold count %d", __func__, old));
3238         if (old == 0)
3239                 vn_freevnodes_dec();
3240 }
3241
3242 void
3243 vholdnz(struct vnode *vp)
3244 {
3245
3246         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3247 #ifdef INVARIANTS
3248         int old = atomic_fetchadd_int(&vp->v_holdcnt, 1);
3249         VNASSERT(old > 0 && (old & VHOLD_ALL_FLAGS) == 0, vp,
3250             ("%s: wrong hold count %d", __func__, old));
3251 #else
3252         atomic_add_int(&vp->v_holdcnt, 1);
3253 #endif
3254 }
3255
3256 /*
3257  * Grab a hold count unless the vnode is freed.
3258  *
3259  * Only use this routine if vfs smr is the only protection you have against
3260  * freeing the vnode.
3261  *
3262  * The code loops trying to add a hold count as long as the VHOLD_NO_SMR flag
3263  * is not set.  After the flag is set the vnode becomes immutable to anyone but
3264  * the thread which managed to set the flag.
3265  *
3266  * It may be tempting to replace the loop with:
3267  * count = atomic_fetchadd_int(&vp->v_holdcnt, 1);
3268  * if (count & VHOLD_NO_SMR) {
3269  *     backpedal and error out;
3270  * }
3271  *
3272  * However, while this is more performant, it hinders debugging by eliminating
3273  * the previously mentioned invariant.
3274  */
3275 bool
3276 vhold_smr(struct vnode *vp)
3277 {
3278         int count;
3279
3280         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
3281
3282         count = atomic_load_int(&vp->v_holdcnt);
3283         for (;;) {
3284                 if (count & VHOLD_NO_SMR) {
3285                         VNASSERT((count & ~VHOLD_NO_SMR) == 0, vp,
3286                             ("non-zero hold count with flags %d\n", count));
3287                         return (false);
3288                 }
3289                 VNASSERT(count >= 0, vp, ("invalid hold count %d\n", count));
3290                 if (atomic_fcmpset_int(&vp->v_holdcnt, &count, count + 1)) {
3291                         if (count == 0)
3292                                 vn_freevnodes_dec();
3293                         return (true);
3294                 }
3295         }
3296 }
3297
3298 /*
3299  * Hold a free vnode for recycling.
3300  *
3301  * Note: vnode_init references this comment.
3302  *
3303  * Attempts to recycle only need the global vnode list lock and have no use for
3304  * SMR.
3305  *
3306  * However, vnodes get inserted into the global list before they get fully
3307  * initialized and stay there until UMA decides to free the memory. This in
3308  * particular means the target can be found before it becomes usable and after
3309  * it becomes recycled. Picking up such vnodes is guarded with v_holdcnt set to
3310  * VHOLD_NO_SMR.
3311  *
3312  * Note: the vnode may gain more references after we transition the count 0->1.
3313  */
3314 static bool
3315 vhold_recycle_free(struct vnode *vp)
3316 {
3317         int count;
3318
3319         mtx_assert(&vnode_list_mtx, MA_OWNED);
3320
3321         count = atomic_load_int(&vp->v_holdcnt);
3322         for (;;) {
3323                 if (count & VHOLD_NO_SMR) {
3324                         VNASSERT((count & ~VHOLD_NO_SMR) == 0, vp,
3325                             ("non-zero hold count with flags %d\n", count));
3326                         return (false);
3327                 }
3328                 VNASSERT(count >= 0, vp, ("invalid hold count %d\n", count));
3329                 if (count > 0) {
3330                         return (false);
3331                 }
3332                 if (atomic_fcmpset_int(&vp->v_holdcnt, &count, count + 1)) {
3333                         vn_freevnodes_dec();
3334                         return (true);
3335                 }
3336         }
3337 }
3338
3339 static void __noinline
3340 vdbatch_process(struct vdbatch *vd)
3341 {
3342         struct vnode *vp;
3343         int i;
3344
3345         mtx_assert(&vd->lock, MA_OWNED);
3346         MPASS(curthread->td_pinned > 0);
3347         MPASS(vd->index == VDBATCH_SIZE);
3348
3349         mtx_lock(&vnode_list_mtx);
3350         critical_enter();
3351         freevnodes += vd->freevnodes;
3352         for (i = 0; i < VDBATCH_SIZE; i++) {
3353                 vp = vd->tab[i];
3354                 TAILQ_REMOVE(&vnode_list, vp, v_vnodelist);
3355                 TAILQ_INSERT_TAIL(&vnode_list, vp, v_vnodelist);
3356                 MPASS(vp->v_dbatchcpu != NOCPU);
3357                 vp->v_dbatchcpu = NOCPU;
3358         }
3359         mtx_unlock(&vnode_list_mtx);
3360         vd->freevnodes = 0;
3361         bzero(vd->tab, sizeof(vd->tab));
3362         vd->index = 0;
3363         critical_exit();
3364 }
3365
3366 static void
3367 vdbatch_enqueue(struct vnode *vp)
3368 {
3369         struct vdbatch *vd;
3370
3371         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3372         VNASSERT(!VN_IS_DOOMED(vp), vp,
3373             ("%s: deferring requeue of a doomed vnode", __func__));
3374
3375         if (vp->v_dbatchcpu != NOCPU) {
3376                 VI_UNLOCK(vp);
3377                 return;
3378         }
3379
3380         sched_pin();
3381         vd = DPCPU_PTR(vd);
3382         mtx_lock(&vd->lock);
3383         MPASS(vd->index < VDBATCH_SIZE);
3384         MPASS(vd->tab[vd->index] == NULL);
3385         /*
3386          * A hack: we depend on being pinned so that we know what to put in
3387          * ->v_dbatchcpu.
3388          */
3389         vp->v_dbatchcpu = curcpu;
3390         vd->tab[vd->index] = vp;
3391         vd->index++;
3392         VI_UNLOCK(vp);
3393         if (vd->index == VDBATCH_SIZE)
3394                 vdbatch_process(vd);
3395         mtx_unlock(&vd->lock);
3396         sched_unpin();
3397 }
3398
3399 /*
3400  * This routine must only be called for vnodes which are about to be
3401  * deallocated. Supporting dequeue for arbitrary vndoes would require
3402  * validating that the locked batch matches.
3403  */
3404 static void
3405 vdbatch_dequeue(struct vnode *vp)
3406 {
3407         struct vdbatch *vd;
3408         int i;
3409         short cpu;
3410
3411         VNASSERT(vp->v_type == VBAD || vp->v_type == VNON, vp,
3412             ("%s: called for a used vnode\n", __func__));
3413
3414         cpu = vp->v_dbatchcpu;
3415         if (cpu == NOCPU)
3416                 return;
3417
3418         vd = DPCPU_ID_PTR(cpu, vd);
3419         mtx_lock(&vd->lock);
3420         for (i = 0; i < vd->index; i++) {
3421                 if (vd->tab[i] != vp)
3422                         continue;
3423                 vp->v_dbatchcpu = NOCPU;
3424                 vd->index--;
3425                 vd->tab[i] = vd->tab[vd->index];
3426                 vd->tab[vd->index] = NULL;
3427                 break;
3428         }
3429         mtx_unlock(&vd->lock);
3430         /*
3431          * Either we dequeued the vnode above or the target CPU beat us to it.
3432          */
3433         MPASS(vp->v_dbatchcpu == NOCPU);
3434 }
3435
3436 /*
3437  * Drop the hold count of the vnode.  If this is the last reference to
3438  * the vnode we place it on the free list unless it has been vgone'd
3439  * (marked VIRF_DOOMED) in which case we will free it.
3440  *
3441  * Because the vnode vm object keeps a hold reference on the vnode if
3442  * there is at least one resident non-cached page, the vnode cannot
3443  * leave the active list without the page cleanup done.
3444  */
3445 static void
3446 vdrop_deactivate(struct vnode *vp)
3447 {
3448         struct mount *mp;
3449
3450         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3451         /*
3452          * Mark a vnode as free: remove it from its active list
3453          * and put it up for recycling on the freelist.
3454          */
3455         VNASSERT(!VN_IS_DOOMED(vp), vp,
3456             ("vdrop: returning doomed vnode"));
3457         VNASSERT((vp->v_iflag & VI_OWEINACT) == 0, vp,
3458             ("vnode with VI_OWEINACT set"));
3459         VNASSERT((vp->v_iflag & VI_DEFINACT) == 0, vp,
3460             ("vnode with VI_DEFINACT set"));
3461         if (vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST) {
3462                 mp = vp->v_mount;
3463                 mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
3464                 VNASSERT(vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST, vp, ("lost VMP_LAZYLIST"));
3465                 /*
3466                  * Don't remove the vnode from the lazy list if another thread
3467                  * has increased the hold count. It may have re-enqueued the
3468                  * vnode to the lazy list and is now responsible for its
3469                  * removal.
3470                  */
3471                 if (vp->v_holdcnt == 0) {
3472                         vp->v_mflag &= ~VMP_LAZYLIST;
3473                         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_lazyvnodelist, vp, v_lazylist);
3474                         mp->mnt_lazyvnodelistsize--;
3475                 }
3476                 mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
3477         }
3478         vdbatch_enqueue(vp);
3479 }
3480
3481 static void __noinline
3482 vdropl_final(struct vnode *vp)
3483 {
3484
3485         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3486         VNPASS(VN_IS_DOOMED(vp), vp);
3487         /*
3488          * Set the VHOLD_NO_SMR flag.
3489          *
3490          * We may be racing against vhold_smr. If they win we can just pretend
3491          * we never got this far, they will vdrop later.
3492          */
3493         if (__predict_false(!atomic_cmpset_int(&vp->v_holdcnt, 0, VHOLD_NO_SMR))) {
3494                 vn_freevnodes_inc();
3495                 VI_UNLOCK(vp);
3496                 /*
3497                  * We lost the aforementioned race. Any subsequent access is
3498                  * invalid as they might have managed to vdropl on their own.
3499                  */
3500                 return;
3501         }
3502         /*
3503          * Don't bump freevnodes as this one is going away.
3504          */
3505         freevnode(vp);
3506 }
3507
3508 void
3509 vdrop(struct vnode *vp)
3510 {
3511
3512         ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __func__);
3513         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3514         if (refcount_release_if_not_last(&vp->v_holdcnt))
3515                 return;
3516         VI_LOCK(vp);
3517         vdropl(vp);
3518 }
3519
3520 void
3521 vdropl(struct vnode *vp)
3522 {
3523
3524         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3525         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3526         if (!refcount_release(&vp->v_holdcnt)) {
3527                 VI_UNLOCK(vp);
3528                 return;
3529         }
3530         if (!VN_IS_DOOMED(vp)) {
3531                 vn_freevnodes_inc();
3532                 vdrop_deactivate(vp);
3533                 /*
3534                  * Also unlocks the interlock. We can't assert on it as we
3535                  * released our hold and by now the vnode might have been
3536                  * freed.
3537                  */
3538                 return;
3539         }
3540         vdropl_final(vp);
3541 }
3542
3543 /*
3544  * Call VOP_INACTIVE on the vnode and manage the DOINGINACT and OWEINACT
3545  * flags.  DOINGINACT prevents us from recursing in calls to vinactive.
3546  */
3547 static void
3548 vinactivef(struct vnode *vp)
3549 {
3550         struct vm_object *obj;
3551
3552         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "vinactive");
3553         ASSERT_VI_LOCKED(vp, "vinactive");
3554         VNASSERT((vp->v_iflag & VI_DOINGINACT) == 0, vp,
3555             ("vinactive: recursed on VI_DOINGINACT"));
3556         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3557         vp->v_iflag |= VI_DOINGINACT;
3558         vp->v_iflag &= ~VI_OWEINACT;
3559         VI_UNLOCK(vp);
3560         /*
3561          * Before moving off the active list, we must be sure that any
3562          * modified pages are converted into the vnode's dirty
3563          * buffers, since these will no longer be checked once the
3564          * vnode is on the inactive list.
3565          *
3566          * The write-out of the dirty pages is asynchronous.  At the
3567          * point that VOP_INACTIVE() is called, there could still be
3568          * pending I/O and dirty pages in the object.
3569          */
3570         if ((obj = vp->v_object) != NULL && (vp->v_vflag & VV_NOSYNC) == 0 &&
3571             vm_object_mightbedirty(obj)) {
3572                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
3573                 vm_object_page_clean(obj, 0, 0, 0);
3574                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
3575         }
3576         VOP_INACTIVE(vp);
3577         VI_LOCK(vp);
3578         VNASSERT(vp->v_iflag & VI_DOINGINACT, vp,
3579             ("vinactive: lost VI_DOINGINACT"));
3580         vp->v_iflag &= ~VI_DOINGINACT;
3581 }
3582
3583 void
3584 vinactive(struct vnode *vp)
3585 {
3586
3587         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "vinactive");
3588         ASSERT_VI_LOCKED(vp, "vinactive");
3589         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3590
3591         if ((vp->v_iflag & VI_OWEINACT) == 0)
3592                 return;
3593         if (vp->v_iflag & VI_DOINGINACT)
3594                 return;
3595         if (vp->v_usecount > 0) {
3596                 vp->v_iflag &= ~VI_OWEINACT;
3597                 return;
3598         }
3599         vinactivef(vp);
3600 }
3601
3602 /*
3603  * Remove any vnodes in the vnode table belonging to mount point mp.
3604  *
3605  * If FORCECLOSE is not specified, there should not be any active ones,
3606  * return error if any are found (nb: this is a user error, not a
3607  * system error). If FORCECLOSE is specified, detach any active vnodes
3608  * that are found.
3609  *
3610  * If WRITECLOSE is set, only flush out regular file vnodes open for
3611  * writing.
3612  *
3613  * SKIPSYSTEM causes any vnodes marked VV_SYSTEM to be skipped.
3614  *
3615  * `rootrefs' specifies the base reference count for the root vnode
3616  * of this filesystem. The root vnode is considered busy if its
3617  * v_usecount exceeds this value. On a successful return, vflush(, td)
3618  * will call vrele() on the root vnode exactly rootrefs times.
3619  * If the SKIPSYSTEM or WRITECLOSE flags are specified, rootrefs must
3620  * be zero.
3621  */
3622 #ifdef DIAGNOSTIC
3623 static int busyprt = 0;         /* print out busy vnodes */
3624 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, busyprt, CTLFLAG_RW, &busyprt, 0, "Print out busy vnodes");
3625 #endif
3626
3627 int
3628 vflush(struct mount *mp, int rootrefs, int flags, struct thread *td)
3629 {
3630         struct vnode *vp, *mvp, *rootvp = NULL;
3631         struct vattr vattr;
3632         int busy = 0, error;
3633
3634         CTR4(KTR_VFS, "%s: mp %p with rootrefs %d and flags %d", __func__, mp,
3635             rootrefs, flags);
3636         if (rootrefs > 0) {
3637                 KASSERT((flags & (SKIPSYSTEM | WRITECLOSE)) == 0,
3638                     ("vflush: bad args"));
3639                 /*
3640                  * Get the filesystem root vnode. We can vput() it
3641                  * immediately, since with rootrefs > 0, it won't go away.
3642                  */
3643                 if ((error = VFS_ROOT(mp, LK_EXCLUSIVE, &rootvp)) != 0) {
3644                         CTR2(KTR_VFS, "%s: vfs_root lookup failed with %d",
3645                             __func__, error);
3646                         return (error);
3647                 }
3648                 vput(rootvp);
3649         }
3650 loop:
3651         MNT_VNODE_FOREACH_ALL(vp, mp, mvp) {
3652                 vholdl(vp);
3653                 error = vn_lock(vp, LK_INTERLOCK | LK_EXCLUSIVE);
3654                 if (error) {
3655                         vdrop(vp);
3656                         MNT_VNODE_FOREACH_ALL_ABORT(mp, mvp);
3657                         goto loop;
3658                 }
3659                 /*
3660                  * Skip over a vnodes marked VV_SYSTEM.
3661                  */
3662                 if ((flags & SKIPSYSTEM) && (vp->v_vflag & VV_SYSTEM)) {
3663                         VOP_UNLOCK(vp);
3664                         vdrop(vp);
3665                         continue;
3666                 }
3667                 /*
3668                  * If WRITECLOSE is set, flush out unlinked but still open
3669                  * files (even if open only for reading) and regular file
3670                  * vnodes open for writing.
3671                  */
3672                 if (flags & WRITECLOSE) {
3673                         if (vp->v_object != NULL) {
3674                                 VM_OBJECT_WLOCK(vp->v_object);
3675                                 vm_object_page_clean(vp->v_object, 0, 0, 0);
3676                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(vp->v_object);
3677                         }
3678                         do {
3679                                 error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
3680                         } while (error == ERELOOKUP);
3681                         if (error != 0) {
3682                                 VOP_UNLOCK(vp);
3683                                 vdrop(vp);
3684                                 MNT_VNODE_FOREACH_ALL_ABORT(mp, mvp);
3685                                 return (error);
3686                         }
3687                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, td->td_ucred);
3688                         VI_LOCK(vp);
3689
3690                         if ((vp->v_type == VNON ||
3691                             (error == 0 && vattr.va_nlink > 0)) &&
3692                             (vp->v_writecount <= 0 || vp->v_type != VREG)) {
3693                                 VOP_UNLOCK(vp);
3694                                 vdropl(vp);
3695                                 continue;
3696                         }
3697                 } else
3698                         VI_LOCK(vp);
3699                 /*
3700                  * With v_usecount == 0, all we need to do is clear out the
3701                  * vnode data structures and we are done.
3702                  *
3703                  * If FORCECLOSE is set, forcibly close the vnode.
3704                  */
3705                 if (vp->v_usecount == 0 || (flags & FORCECLOSE)) {
3706                         vgonel(vp);
3707                 } else {
3708                         busy++;
3709 #ifdef DIAGNOSTIC
3710                         if (busyprt)
3711                                 vn_printf(vp, "vflush: busy vnode ");
3712 #endif
3713                 }
3714                 VOP_UNLOCK(vp);
3715                 vdropl(vp);
3716         }
3717         if (rootrefs > 0 && (flags & FORCECLOSE) == 0) {
3718                 /*
3719                  * If just the root vnode is busy, and if its refcount
3720                  * is equal to `rootrefs', then go ahead and kill it.
3721                  */
3722                 VI_LOCK(rootvp);
3723                 KASSERT(busy > 0, ("vflush: not busy"));
3724                 VNASSERT(rootvp->v_usecount >= rootrefs, rootvp,
3725                     ("vflush: usecount %d < rootrefs %d",
3726                      rootvp->v_usecount, rootrefs));
3727                 if (busy == 1 && rootvp->v_usecount == rootrefs) {
3728                         VOP_LOCK(rootvp, LK_EXCLUSIVE|LK_INTERLOCK);
3729                         vgone(rootvp);
3730                         VOP_UNLOCK(rootvp);
3731                         busy = 0;
3732                 } else
3733                         VI_UNLOCK(rootvp);
3734         }
3735         if (busy) {
3736                 CTR2(KTR_VFS, "%s: failing as %d vnodes are busy", __func__,
3737                     busy);
3738                 return (EBUSY);
3739         }
3740         for (; rootrefs > 0; rootrefs--)
3741                 vrele(rootvp);
3742         return (0);
3743 }
3744
3745 /*
3746  * Recycle an unused vnode to the front of the free list.
3747  */
3748 int
3749 vrecycle(struct vnode *vp)
3750 {
3751         int recycled;
3752
3753         VI_LOCK(vp);
3754         recycled = vrecyclel(vp);
3755         VI_UNLOCK(vp);
3756         return (recycled);
3757 }
3758
3759 /*
3760  * vrecycle, with the vp interlock held.
3761  */
3762 int
3763 vrecyclel(struct vnode *vp)
3764 {
3765         int recycled;
3766
3767         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
3768         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
3769         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3770         recycled = 0;
3771         if (vp->v_usecount == 0) {
3772                 recycled = 1;
3773                 vgonel(vp);
3774         }
3775         return (recycled);
3776 }
3777
3778 /*
3779  * Eliminate all activity associated with a vnode
3780  * in preparation for reuse.
3781  */
3782 void
3783 vgone(struct vnode *vp)
3784 {
3785         VI_LOCK(vp);
3786         vgonel(vp);
3787         VI_UNLOCK(vp);
3788 }
3789
3790 static void
3791 notify_lowervp_vfs_dummy(struct mount *mp __unused,
3792     struct vnode *lowervp __unused)
3793 {
3794 }
3795
3796 /*
3797  * Notify upper mounts about reclaimed or unlinked vnode.
3798  */
3799 void
3800 vfs_notify_upper(struct vnode *vp, int event)
3801 {
3802         static struct vfsops vgonel_vfsops = {
3803                 .vfs_reclaim_lowervp = notify_lowervp_vfs_dummy,
3804                 .vfs_unlink_lowervp = notify_lowervp_vfs_dummy,
3805         };
3806         struct mount *mp, *ump, *mmp;
3807
3808         mp = vp->v_mount;
3809         if (mp == NULL)
3810                 return;
3811         if (TAILQ_EMPTY(&mp->mnt_uppers))
3812                 return;
3813
3814         mmp = malloc(sizeof(struct mount), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
3815         mmp->mnt_op = &vgonel_vfsops;
3816         mmp->mnt_kern_flag |= MNTK_MARKER;
3817         MNT_ILOCK(mp);
3818         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_VGONE_UPPER;
3819         for (ump = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_uppers); ump != NULL;) {
3820                 if ((ump->mnt_kern_flag & MNTK_MARKER) != 0) {
3821                         ump = TAILQ_NEXT(ump, mnt_upper_link);
3822                         continue;
3823                 }
3824                 TAILQ_INSERT_AFTER(&mp->mnt_uppers, ump, mmp, mnt_upper_link);
3825                 MNT_IUNLOCK(mp);
3826                 switch (event) {
3827                 case VFS_NOTIFY_UPPER_RECLAIM:
3828                         VFS_RECLAIM_LOWERVP(ump, vp);
3829                         break;
3830                 case VFS_NOTIFY_UPPER_UNLINK:
3831                         VFS_UNLINK_LOWERVP(ump, vp);
3832                         break;
3833                 default:
3834                         KASSERT(0, ("invalid event %d", event));
3835                         break;
3836                 }
3837                 MNT_ILOCK(mp);
3838                 ump = TAILQ_NEXT(mmp, mnt_upper_link);
3839                 TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_uppers, mmp, mnt_upper_link);
3840         }
3841         free(mmp, M_TEMP);
3842         mp->mnt_kern_flag &= ~MNTK_VGONE_UPPER;
3843         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_VGONE_WAITER) != 0) {
3844                 mp->mnt_kern_flag &= ~MNTK_VGONE_WAITER;
3845                 wakeup(&mp->mnt_uppers);
3846         }
3847         MNT_IUNLOCK(mp);
3848 }
3849
3850 /*
3851  * vgone, with the vp interlock held.
3852  */
3853 static void
3854 vgonel(struct vnode *vp)
3855 {
3856         struct thread *td;
3857         struct mount *mp;
3858         vm_object_t object;
3859         bool active, doinginact, oweinact;
3860
3861         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "vgonel");
3862         ASSERT_VI_LOCKED(vp, "vgonel");
3863         VNASSERT(vp->v_holdcnt, vp,
3864             ("vgonel: vp %p has no reference.", vp));
3865         CTR2(KTR_VFS, "%s: vp %p", __func__, vp);
3866         td = curthread;
3867
3868         /*
3869          * Don't vgonel if we're already doomed.
3870          */
3871         if (vp->v_irflag & VIRF_DOOMED)
3872                 return;
3873         /*
3874          * Paired with freevnode.
3875          */
3876         vn_seqc_write_begin_locked(vp);
3877         vunlazy_gone(vp);
3878         vp->v_irflag |= VIRF_DOOMED;
3879
3880         /*
3881          * Check to see if the vnode is in use.  If so, we have to
3882          * call VOP_CLOSE() and VOP_INACTIVE().
3883          *
3884          * It could be that VOP_INACTIVE() requested reclamation, in
3885          * which case we should avoid recursion, so check
3886          * VI_DOINGINACT.  This is not precise but good enough.
3887          */
3888         active = vp->v_usecount > 0;
3889         oweinact = (vp->v_iflag & VI_OWEINACT) != 0;
3890         doinginact = (vp->v_iflag & VI_DOINGINACT) != 0;
3891
3892         /*
3893          * If we need to do inactive VI_OWEINACT will be set.
3894          */
3895         if (vp->v_iflag & VI_DEFINACT) {
3896                 VNASSERT(vp->v_holdcnt > 1, vp, ("lost hold count"));
3897                 vp->v_iflag &= ~VI_DEFINACT;
3898                 vdropl(vp);
3899         } else {
3900                 VNASSERT(vp->v_holdcnt > 0, vp, ("vnode without hold count"));
3901                 VI_UNLOCK(vp);
3902         }
3903         cache_purge_vgone(vp);
3904         vfs_notify_upper(vp, VFS_NOTIFY_UPPER_RECLAIM);
3905
3906         /*
3907          * If purging an active vnode, it must be closed and
3908          * deactivated before being reclaimed.
3909          */
3910         if (active)
3911                 VOP_CLOSE(vp, FNONBLOCK, NOCRED, td);
3912         if ((oweinact || active) && !doinginact) {
3913                 VI_LOCK(vp);
3914                 vinactivef(vp);
3915                 VI_UNLOCK(vp);
3916         }
3917         if (vp->v_type == VSOCK)
3918                 vfs_unp_reclaim(vp);
3919
3920         /*
3921          * Clean out any buffers associated with the vnode.
3922          * If the flush fails, just toss the buffers.
3923          */
3924         mp = NULL;
3925         if (!TAILQ_EMPTY(&vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd))
3926                 (void) vn_start_secondary_write(vp, &mp, V_WAIT);
3927         if (vinvalbuf(vp, V_SAVE, 0, 0) != 0) {
3928                 while (vinvalbuf(vp, 0, 0, 0) != 0)
3929                         ;
3930         }
3931
3932         BO_LOCK(&vp->v_bufobj);
3933         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_hd) &&
3934             vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_cnt == 0 &&
3935             TAILQ_EMPTY(&vp->v_bufobj.bo_clean.bv_hd) &&
3936             vp->v_bufobj.bo_clean.bv_cnt == 0,
3937             ("vp %p bufobj not invalidated", vp));
3938
3939         /*
3940          * For VMIO bufobj, BO_DEAD is set later, or in
3941          * vm_object_terminate() after the object's page queue is
3942          * flushed.
3943          */
3944         object = vp->v_bufobj.bo_object;
3945         if (object == NULL)
3946                 vp->v_bufobj.bo_flag |= BO_DEAD;
3947         BO_UNLOCK(&vp->v_bufobj);
3948
3949         /*
3950          * Handle the VM part.  Tmpfs handles v_object on its own (the
3951          * OBJT_VNODE check).  Nullfs or other bypassing filesystems
3952          * should not touch the object borrowed from the lower vnode
3953          * (the handle check).
3954          */
3955         if (object != NULL && object->type == OBJT_VNODE &&
3956             object->handle == vp)
3957                 vnode_destroy_vobject(vp);
3958
3959         /*
3960          * Reclaim the vnode.
3961          */
3962         if (VOP_RECLAIM(vp))
3963                 panic("vgone: cannot reclaim");
3964         if (mp != NULL)
3965                 vn_finished_secondary_write(mp);
3966         VNASSERT(vp->v_object == NULL, vp,
3967             ("vop_reclaim left v_object vp=%p", vp));
3968         /*
3969          * Clear the advisory locks and wake up waiting threads.
3970          */
3971         (void)VOP_ADVLOCKPURGE(vp);
3972         vp->v_lockf = NULL;
3973         /*
3974          * Delete from old mount point vnode list.
3975          */
3976         delmntque(vp);
3977         /*
3978          * Done with purge, reset to the standard lock and invalidate
3979          * the vnode.
3980          */
3981         VI_LOCK(vp);
3982         vp->v_vnlock = &vp->v_lock;
3983         vp->v_op = &dead_vnodeops;
3984         vp->v_type = VBAD;
3985 }
3986
3987 /*
3988  * Print out a description of a vnode.
3989  */
3990 static const char * const typename[] =
3991 {"VNON", "VREG", "VDIR", "VBLK", "VCHR", "VLNK", "VSOCK", "VFIFO", "VBAD",
3992  "VMARKER"};
3993
3994 _Static_assert((VHOLD_ALL_FLAGS & ~VHOLD_NO_SMR) == 0,
3995     "new hold count flag not added to vn_printf");
3996
3997 void
3998 vn_printf(struct vnode *vp, const char *fmt, ...)
3999 {
4000         va_list ap;
4001         char buf[256], buf2[16];
4002         u_long flags;
4003         u_int holdcnt;
4004
4005         va_start(ap, fmt);
4006         vprintf(fmt, ap);
4007         va_end(ap);
4008         printf("%p: ", (void *)vp);
4009         printf("type %s\n", typename[vp->v_type]);
4010         holdcnt = atomic_load_int(&vp->v_holdcnt);
4011         printf("    usecount %d, writecount %d, refcount %d seqc users %d",
4012             vp->v_usecount, vp->v_writecount, holdcnt & ~VHOLD_ALL_FLAGS,
4013             vp->v_seqc_users);
4014         switch (vp->v_type) {
4015         case VDIR:
4016                 printf(" mountedhere %p\n", vp->v_mountedhere);
4017                 break;
4018         case VCHR:
4019                 printf(" rdev %p\n", vp->v_rdev);
4020                 break;
4021         case VSOCK:
4022                 printf(" socket %p\n", vp->v_unpcb);
4023                 break;
4024         case VFIFO:
4025                 printf(" fifoinfo %p\n", vp->v_fifoinfo);
4026                 break;
4027         default:
4028                 printf("\n");
4029                 break;
4030         }
4031         buf[0] = '\0';
4032         buf[1] = '\0';
4033         if (holdcnt & VHOLD_NO_SMR)
4034                 strlcat(buf, "|VHOLD_NO_SMR", sizeof(buf));
4035         printf("    hold count flags (%s)\n", buf + 1);
4036
4037         buf[0] = '\0';
4038         buf[1] = '\0';
4039         if (vp->v_irflag & VIRF_DOOMED)
4040                 strlcat(buf, "|VIRF_DOOMED", sizeof(buf));
4041         if (vp->v_irflag & VIRF_PGREAD)
4042                 strlcat(buf, "|VIRF_PGREAD", sizeof(buf));
4043         flags = vp->v_irflag & ~(VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD);
4044         if (flags != 0) {
4045                 snprintf(buf2, sizeof(buf2), "|VIRF(0x%lx)", flags);
4046                 strlcat(buf, buf2, sizeof(buf));
4047         }
4048         if (vp->v_vflag & VV_ROOT)
4049                 strlcat(buf, "|VV_ROOT", sizeof(buf));
4050         if (vp->v_vflag & VV_ISTTY)
4051                 strlcat(buf, "|VV_ISTTY", sizeof(buf));
4052         if (vp->v_vflag & VV_NOSYNC)
4053                 strlcat(buf, "|VV_NOSYNC", sizeof(buf));
4054         if (vp->v_vflag & VV_ETERNALDEV)
4055                 strlcat(buf, "|VV_ETERNALDEV", sizeof(buf));
4056         if (vp->v_vflag & VV_CACHEDLABEL)
4057                 strlcat(buf, "|VV_CACHEDLABEL", sizeof(buf));
4058         if (vp->v_vflag & VV_VMSIZEVNLOCK)
4059                 strlcat(buf, "|VV_VMSIZEVNLOCK", sizeof(buf));
4060         if (vp->v_vflag & VV_COPYONWRITE)
4061                 strlcat(buf, "|VV_COPYONWRITE", sizeof(buf));
4062         if (vp->v_vflag & VV_SYSTEM)
4063                 strlcat(buf, "|VV_SYSTEM", sizeof(buf));
4064         if (vp->v_vflag & VV_PROCDEP)
4065                 strlcat(buf, "|VV_PROCDEP", sizeof(buf));
4066         if (vp->v_vflag & VV_NOKNOTE)
4067                 strlcat(buf, "|VV_NOKNOTE", sizeof(buf));
4068         if (vp->v_vflag & VV_DELETED)
4069                 strlcat(buf, "|VV_DELETED", sizeof(buf));
4070         if (vp->v_vflag & VV_MD)
4071                 strlcat(buf, "|VV_MD", sizeof(buf));
4072         if (vp->v_vflag & VV_FORCEINSMQ)
4073                 strlcat(buf, "|VV_FORCEINSMQ", sizeof(buf));
4074         if (vp->v_vflag & VV_READLINK)
4075                 strlcat(buf, "|VV_READLINK", sizeof(buf));
4076         flags = vp->v_vflag & ~(VV_ROOT | VV_ISTTY | VV_NOSYNC | VV_ETERNALDEV |
4077             VV_CACHEDLABEL | VV_VMSIZEVNLOCK | VV_COPYONWRITE | VV_SYSTEM |
4078             VV_PROCDEP | VV_NOKNOTE | VV_DELETED | VV_MD | VV_FORCEINSMQ |
4079             VV_READLINK);
4080         if (flags != 0) {
4081                 snprintf(buf2, sizeof(buf2), "|VV(0x%lx)", flags);
4082                 strlcat(buf, buf2, sizeof(buf));
4083         }
4084         if (vp->v_iflag & VI_TEXT_REF)
4085                 strlcat(buf, "|VI_TEXT_REF", sizeof(buf));
4086         if (vp->v_iflag & VI_MOUNT)
4087                 strlcat(buf, "|VI_MOUNT", sizeof(buf));
4088         if (vp->v_iflag & VI_DOINGINACT)
4089                 strlcat(buf, "|VI_DOINGINACT", sizeof(buf));
4090         if (vp->v_iflag & VI_OWEINACT)
4091                 strlcat(buf, "|VI_OWEINACT", sizeof(buf));
4092         if (vp->v_iflag & VI_DEFINACT)
4093                 strlcat(buf, "|VI_DEFINACT", sizeof(buf));
4094         flags = vp->v_iflag & ~(VI_TEXT_REF | VI_MOUNT | VI_DOINGINACT |
4095             VI_OWEINACT | VI_DEFINACT);
4096         if (flags != 0) {
4097                 snprintf(buf2, sizeof(buf2), "|VI(0x%lx)", flags);
4098                 strlcat(buf, buf2, sizeof(buf));
4099         }
4100         if (vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST)
4101                 strlcat(buf, "|VMP_LAZYLIST", sizeof(buf));
4102         flags = vp->v_mflag & ~(VMP_LAZYLIST);
4103         if (flags != 0) {
4104                 snprintf(buf2, sizeof(buf2), "|VMP(0x%lx)", flags);
4105                 strlcat(buf, buf2, sizeof(buf));
4106         }
4107         printf("    flags (%s)", buf + 1);
4108         if (mtx_owned(VI_MTX(vp)))
4109                 printf(" VI_LOCKed");
4110         printf("\n");
4111         if (vp->v_object != NULL)
4112                 printf("    v_object %p ref %d pages %d "
4113                     "cleanbuf %d dirtybuf %d\n",
4114                     vp->v_object, vp->v_object->ref_count,
4115                     vp->v_object->resident_page_count,
4116                     vp->v_bufobj.bo_clean.bv_cnt,
4117                     vp->v_bufobj.bo_dirty.bv_cnt);
4118         printf("    ");
4119         lockmgr_printinfo(vp->v_vnlock);
4120         if (vp->v_data != NULL)
4121                 VOP_PRINT(vp);
4122 }
4123
4124 #ifdef DDB
4125 /*
4126  * List all of the locked vnodes in the system.
4127  * Called when debugging the kernel.
4128  */
4129 DB_SHOW_COMMAND(lockedvnods, lockedvnodes)
4130 {
4131         struct mount *mp;
4132         struct vnode *vp;
4133
4134         /*
4135          * Note: because this is DDB, we can't obey the locking semantics
4136          * for these structures, which means we could catch an inconsistent
4137          * state and dereference a nasty pointer.  Not much to be done
4138          * about that.
4139          */
4140         db_printf("Locked vnodes\n");
4141         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
4142                 TAILQ_FOREACH(vp, &mp->mnt_nvnodelist, v_nmntvnodes) {
4143                         if (vp->v_type != VMARKER && VOP_ISLOCKED(vp))
4144                                 vn_printf(vp, "vnode ");
4145                 }
4146         }
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Show details about the given vnode.
4151  */
4152 DB_SHOW_COMMAND(vnode, db_show_vnode)
4153 {
4154         struct vnode *vp;
4155
4156         if (!have_addr)
4157                 return;
4158         vp = (struct vnode *)addr;
4159         vn_printf(vp, "vnode ");
4160 }
4161
4162 /*
4163  * Show details about the given mount point.
4164  */
4165 DB_SHOW_COMMAND(mount, db_show_mount)
4166 {
4167         struct mount *mp;
4168         struct vfsopt *opt;
4169         struct statfs *sp;
4170         struct vnode *vp;
4171         char buf[512];
4172         uint64_t mflags;
4173         u_int flags;
4174
4175         if (!have_addr) {
4176                 /* No address given, print short info about all mount points. */
4177                 TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
4178                         db_printf("%p %s on %s (%s)\n", mp,
4179                             mp->mnt_stat.f_mntfromname,
4180                             mp->mnt_stat.f_mntonname,
4181                             mp->mnt_stat.f_fstypename);
4182                         if (db_pager_quit)
4183                                 break;
4184                 }
4185                 db_printf("\nMore info: show mount <addr>\n");
4186                 return;
4187         }
4188
4189         mp = (struct mount *)addr;
4190         db_printf("%p %s on %s (%s)\n", mp, mp->mnt_stat.f_mntfromname,
4191             mp->mnt_stat.f_mntonname, mp->mnt_stat.f_fstypename);
4192
4193         buf[0] = '\0';
4194         mflags = mp->mnt_flag;
4195 #define MNT_FLAG(flag)  do {                                            \
4196         if (mflags & (flag)) {                                          \
4197                 if (buf[0] != '\0')                                     \
4198                         strlcat(buf, ", ", sizeof(buf));                \
4199                 strlcat(buf, (#flag) + 4, sizeof(buf));                 \
4200                 mflags &= ~(flag);                                      \
4201         }                                                               \
4202 } while (0)
4203         MNT_FLAG(MNT_RDONLY);
4204         MNT_FLAG(MNT_SYNCHRONOUS);
4205         MNT_FLAG(MNT_NOEXEC);
4206         MNT_FLAG(MNT_NOSUID);
4207         MNT_FLAG(MNT_NFS4ACLS);
4208         MNT_FLAG(MNT_UNION);
4209         MNT_FLAG(MNT_ASYNC);
4210         MNT_FLAG(MNT_SUIDDIR);
4211         MNT_FLAG(MNT_SOFTDEP);
4212         MNT_FLAG(MNT_NOSYMFOLLOW);
4213         MNT_FLAG(MNT_GJOURNAL);
4214         MNT_FLAG(MNT_MULTILABEL);
4215         MNT_FLAG(MNT_ACLS);
4216         MNT_FLAG(MNT_NOATIME);
4217         MNT_FLAG(MNT_NOCLUSTERR);
4218         MNT_FLAG(MNT_NOCLUSTERW);
4219         MNT_FLAG(MNT_SUJ);
4220         MNT_FLAG(MNT_EXRDONLY);
4221         MNT_FLAG(MNT_EXPORTED);
4222         MNT_FLAG(MNT_DEFEXPORTED);
4223         MNT_FLAG(MNT_EXPORTANON);
4224         MNT_FLAG(MNT_EXKERB);
4225         MNT_FLAG(MNT_EXPUBLIC);
4226         MNT_FLAG(MNT_LOCAL);
4227         MNT_FLAG(MNT_QUOTA);
4228         MNT_FLAG(MNT_ROOTFS);
4229         MNT_FLAG(MNT_USER);
4230         MNT_FLAG(MNT_IGNORE);
4231         MNT_FLAG(MNT_UPDATE);
4232         MNT_FLAG(MNT_DELEXPORT);
4233         MNT_FLAG(MNT_RELOAD);
4234         MNT_FLAG(MNT_FORCE);
4235         MNT_FLAG(MNT_SNAPSHOT);
4236         MNT_FLAG(MNT_BYFSID);
4237 #undef MNT_FLAG
4238         if (mflags != 0) {
4239                 if (buf[0] != '\0')
4240                         strlcat(buf, ", ", sizeof(buf));
4241                 snprintf(buf + strlen(buf), sizeof(buf) - strlen(buf),
4242                     "0x%016jx", mflags);
4243         }
4244         db_printf("    mnt_flag = %s\n", buf);
4245
4246         buf[0] = '\0';
4247         flags = mp->mnt_kern_flag;
4248 #define MNT_KERN_FLAG(flag)     do {                                    \
4249         if (flags & (flag)) {                                           \
4250                 if (buf[0] != '\0')                                     \
4251                         strlcat(buf, ", ", sizeof(buf));                \
4252                 strlcat(buf, (#flag) + 5, sizeof(buf));                 \
4253                 flags &= ~(flag);                                       \
4254         }                                                               \
4255 } while (0)
4256         MNT_KERN_FLAG(MNTK_UNMOUNTF);
4257         MNT_KERN_FLAG(MNTK_ASYNC);
4258         MNT_KERN_FLAG(MNTK_SOFTDEP);
4259         MNT_KERN_FLAG(MNTK_DRAINING);
4260         MNT_KERN_FLAG(MNTK_REFEXPIRE);
4261         MNT_KERN_FLAG(MNTK_EXTENDED_SHARED);
4262         MNT_KERN_FLAG(MNTK_SHARED_WRITES);
4263         MNT_KERN_FLAG(MNTK_NO_IOPF);
4264         MNT_KERN_FLAG(MNTK_VGONE_UPPER);
4265         MNT_KERN_FLAG(MNTK_VGONE_WAITER);
4266         MNT_KERN_FLAG(MNTK_LOOKUP_EXCL_DOTDOT);
4267         MNT_KERN_FLAG(MNTK_MARKER);
4268         MNT_KERN_FLAG(MNTK_USES_BCACHE);
4269         MNT_KERN_FLAG(MNTK_FPLOOKUP);
4270         MNT_KERN_FLAG(MNTK_NOASYNC);
4271         MNT_KERN_FLAG(MNTK_UNMOUNT);
4272         MNT_KERN_FLAG(MNTK_MWAIT);
4273         MNT_KERN_FLAG(MNTK_SUSPEND);
4274         MNT_KERN_FLAG(MNTK_SUSPEND2);
4275         MNT_KERN_FLAG(MNTK_SUSPENDED);
4276         MNT_KERN_FLAG(MNTK_LOOKUP_SHARED);
4277         MNT_KERN_FLAG(MNTK_NOKNOTE);
4278 #undef MNT_KERN_FLAG
4279         if (flags != 0) {
4280                 if (buf[0] != '\0')
4281                         strlcat(buf, ", ", sizeof(buf));
4282                 snprintf(buf + strlen(buf), sizeof(buf) - strlen(buf),
4283                     "0x%08x", flags);
4284         }
4285         db_printf("    mnt_kern_flag = %s\n", buf);
4286
4287         db_printf("    mnt_opt = ");
4288         opt = TAILQ_FIRST(mp->mnt_opt);
4289         if (opt != NULL) {
4290                 db_printf("%s", opt->name);
4291                 opt = TAILQ_NEXT(opt, link);
4292                 while (opt != NULL) {
4293                         db_printf(", %s", opt->name);
4294                         opt = TAILQ_NEXT(opt, link);
4295                 }
4296         }
4297         db_printf("\n");
4298
4299         sp = &mp->mnt_stat;
4300         db_printf("    mnt_stat = { version=%u type=%u flags=0x%016jx "
4301             "bsize=%ju iosize=%ju blocks=%ju bfree=%ju bavail=%jd files=%ju "
4302             "ffree=%jd syncwrites=%ju asyncwrites=%ju syncreads=%ju "
4303             "asyncreads=%ju namemax=%u owner=%u fsid=[%d, %d] }\n",
4304             (u_int)sp->f_version, (u_int)sp->f_type, (uintmax_t)sp->f_flags,
4305             (uintmax_t)sp->f_bsize, (uintmax_t)sp->f_iosize,
4306             (uintmax_t)sp->f_blocks, (uintmax_t)sp->f_bfree,
4307             (intmax_t)sp->f_bavail, (uintmax_t)sp->f_files,
4308             (intmax_t)sp->f_ffree, (uintmax_t)sp->f_syncwrites,
4309             (uintmax_t)sp->f_asyncwrites, (uintmax_t)sp->f_syncreads,
4310             (uintmax_t)sp->f_asyncreads, (u_int)sp->f_namemax,
4311             (u_int)sp->f_owner, (int)sp->f_fsid.val[0], (int)sp->f_fsid.val[1]);
4312
4313         db_printf("    mnt_cred = { uid=%u ruid=%u",
4314             (u_int)mp->mnt_cred->cr_uid, (u_int)mp->mnt_cred->cr_ruid);
4315         if (jailed(mp->mnt_cred))
4316                 db_printf(", jail=%d", mp->mnt_cred->cr_prison->pr_id);
4317         db_printf(" }\n");
4318         db_printf("    mnt_ref = %d (with %d in the struct)\n",
4319             vfs_mount_fetch_counter(mp, MNT_COUNT_REF), mp->mnt_ref);
4320         db_printf("    mnt_gen = %d\n", mp->mnt_gen);
4321         db_printf("    mnt_nvnodelistsize = %d\n", mp->mnt_nvnodelistsize);
4322         db_printf("    mnt_lazyvnodelistsize = %d\n",
4323             mp->mnt_lazyvnodelistsize);
4324         db_printf("    mnt_writeopcount = %d (with %d in the struct)\n",
4325             vfs_mount_fetch_counter(mp, MNT_COUNT_WRITEOPCOUNT), mp->mnt_writeopcount);
4326         db_printf("    mnt_maxsymlinklen = %d\n", mp->mnt_maxsymlinklen);
4327         db_printf("    mnt_iosize_max = %d\n", mp->mnt_iosize_max);
4328         db_printf("    mnt_hashseed = %u\n", mp->mnt_hashseed);
4329         db_printf("    mnt_lockref = %d (with %d in the struct)\n",
4330             vfs_mount_fetch_counter(mp, MNT_COUNT_LOCKREF), mp->mnt_lockref);
4331         db_printf("    mnt_secondary_writes = %d\n", mp->mnt_secondary_writes);
4332         db_printf("    mnt_secondary_accwrites = %d\n",
4333             mp->mnt_secondary_accwrites);
4334         db_printf("    mnt_gjprovider = %s\n",
4335             mp->mnt_gjprovider != NULL ? mp->mnt_gjprovider : "NULL");
4336         db_printf("    mnt_vfs_ops = %d\n", mp->mnt_vfs_ops);
4337
4338         db_printf("\n\nList of active vnodes\n");
4339         TAILQ_FOREACH(vp, &mp->mnt_nvnodelist, v_nmntvnodes) {
4340                 if (vp->v_type != VMARKER && vp->v_holdcnt > 0) {
4341                         vn_printf(vp, "vnode ");
4342                         if (db_pager_quit)
4343                                 break;
4344                 }
4345         }
4346         db_printf("\n\nList of inactive vnodes\n");
4347         TAILQ_FOREACH(vp, &mp->mnt_nvnodelist, v_nmntvnodes) {
4348                 if (vp->v_type != VMARKER && vp->v_holdcnt == 0) {
4349                         vn_printf(vp, "vnode ");
4350                         if (db_pager_quit)
4351                                 break;
4352                 }
4353         }
4354 }
4355 #endif  /* DDB */
4356
4357 /*
4358  * Fill in a struct xvfsconf based on a struct vfsconf.
4359  */
4360 static int
4361 vfsconf2x(struct sysctl_req *req, struct vfsconf *vfsp)
4362 {
4363         struct xvfsconf xvfsp;
4364
4365         bzero(&xvfsp, sizeof(xvfsp));
4366         strcpy(xvfsp.vfc_name, vfsp->vfc_name);
4367         xvfsp.vfc_typenum = vfsp->vfc_typenum;
4368         xvfsp.vfc_refcount = vfsp->vfc_refcount;
4369         xvfsp.vfc_flags = vfsp->vfc_flags;
4370         /*
4371          * These are unused in userland, we keep them
4372          * to not break binary compatibility.
4373          */
4374         xvfsp.vfc_vfsops = NULL;
4375         xvfsp.vfc_next = NULL;
4376         return (SYSCTL_OUT(req, &xvfsp, sizeof(xvfsp)));
4377 }
4378
4379 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4380 struct xvfsconf32 {
4381         uint32_t        vfc_vfsops;
4382         char            vfc_name[MFSNAMELEN];
4383         int32_t         vfc_typenum;
4384         int32_t         vfc_refcount;
4385         int32_t         vfc_flags;
4386         uint32_t        vfc_next;
4387 };
4388
4389 static int
4390 vfsconf2x32(struct sysctl_req *req, struct vfsconf *vfsp)
4391 {
4392         struct xvfsconf32 xvfsp;
4393
4394         bzero(&xvfsp, sizeof(xvfsp));
4395         strcpy(xvfsp.vfc_name, vfsp->vfc_name);
4396         xvfsp.vfc_typenum = vfsp->vfc_typenum;
4397         xvfsp.vfc_refcount = vfsp->vfc_refcount;
4398         xvfsp.vfc_flags = vfsp->vfc_flags;
4399         return (SYSCTL_OUT(req, &xvfsp, sizeof(xvfsp)));
4400 }
4401 #endif
4402
4403 /*
4404  * Top level filesystem related information gathering.
4405  */
4406 static int
4407 sysctl_vfs_conflist(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4408 {
4409         struct vfsconf *vfsp;
4410         int error;
4411
4412         error = 0;
4413         vfsconf_slock();
4414         TAILQ_FOREACH(vfsp, &vfsconf, vfc_list) {
4415 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4416                 if (req->flags & SCTL_MASK32)
4417                         error = vfsconf2x32(req, vfsp);
4418                 else
4419 #endif
4420                         error = vfsconf2x(req, vfsp);
4421                 if (error)
4422                         break;
4423         }
4424         vfsconf_sunlock();
4425         return (error);
4426 }
4427
4428 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, conflist, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD |
4429     CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0, sysctl_vfs_conflist,
4430     "S,xvfsconf", "List of all configured filesystems");
4431
4432 #ifndef BURN_BRIDGES
4433 static int      sysctl_ovfs_conf(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
4434
4435 static int
4436 vfs_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4437 {
4438         int *name = (int *)arg1 - 1;    /* XXX */
4439         u_int namelen = arg2 + 1;       /* XXX */
4440         struct vfsconf *vfsp;
4441
4442         log(LOG_WARNING, "userland calling deprecated sysctl, "
4443             "please rebuild world\n");
4444
4445 #if 1 || defined(COMPAT_PRELITE2)
4446         /* Resolve ambiguity between VFS_VFSCONF and VFS_GENERIC. */
4447         if (namelen == 1)
4448                 return (sysctl_ovfs_conf(oidp, arg1, arg2, req));
4449 #endif
4450
4451         switch (name[1]) {
4452         case VFS_MAXTYPENUM:
4453                 if (namelen != 2)
4454                         return (ENOTDIR);
4455                 return (SYSCTL_OUT(req, &maxvfsconf, sizeof(int)));
4456         case VFS_CONF:
4457                 if (namelen != 3)
4458                         return (ENOTDIR);       /* overloaded */
4459                 vfsconf_slock();
4460                 TAILQ_FOREACH(vfsp, &vfsconf, vfc_list) {
4461                         if (vfsp->vfc_typenum == name[2])
4462                                 break;
4463                 }
4464                 vfsconf_sunlock();
4465                 if (vfsp == NULL)
4466                         return (EOPNOTSUPP);
4467 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4468                 if (req->flags & SCTL_MASK32)
4469                         return (vfsconf2x32(req, vfsp));
4470                 else
4471 #endif
4472                         return (vfsconf2x(req, vfsp));
4473         }
4474         return (EOPNOTSUPP);
4475 }
4476
4477 static SYSCTL_NODE(_vfs, VFS_GENERIC, generic, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_SKIP |
4478     CTLFLAG_MPSAFE, vfs_sysctl,
4479     "Generic filesystem");
4480
4481 #if 1 || defined(COMPAT_PRELITE2)
4482
4483 static int
4484 sysctl_ovfs_conf(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4485 {
4486         int error;
4487         struct vfsconf *vfsp;
4488         struct ovfsconf ovfs;
4489
4490         vfsconf_slock();
4491         TAILQ_FOREACH(vfsp, &vfsconf, vfc_list) {
4492                 bzero(&ovfs, sizeof(ovfs));
4493                 ovfs.vfc_vfsops = vfsp->vfc_vfsops;     /* XXX used as flag */
4494                 strcpy(ovfs.vfc_name, vfsp->vfc_name);
4495                 ovfs.vfc_index = vfsp->vfc_typenum;
4496                 ovfs.vfc_refcount = vfsp->vfc_refcount;
4497                 ovfs.vfc_flags = vfsp->vfc_flags;
4498                 error = SYSCTL_OUT(req, &ovfs, sizeof ovfs);
4499                 if (error != 0) {
4500                         vfsconf_sunlock();
4501                         return (error);
4502                 }
4503         }
4504         vfsconf_sunlock();
4505         return (0);
4506 }
4507
4508 #endif /* 1 || COMPAT_PRELITE2 */
4509 #endif /* !BURN_BRIDGES */
4510
4511 #define KINFO_VNODESLOP         10
4512 #ifdef notyet
4513 /*
4514  * Dump vnode list (via sysctl).
4515  */
4516 /* ARGSUSED */
4517 static int
4518 sysctl_vnode(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4519 {
4520         struct xvnode *xvn;
4521         struct mount *mp;
4522         struct vnode *vp;
4523         int error, len, n;
4524
4525         /*
4526          * Stale numvnodes access is not fatal here.
4527          */
4528         req->lock = 0;
4529         len = (numvnodes + KINFO_VNODESLOP) * sizeof *xvn;
4530         if (!req->oldptr)
4531                 /* Make an estimate */
4532                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, len));
4533
4534         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
4535         if (error != 0)
4536                 return (error);
4537         xvn = malloc(len, M_TEMP, M_ZERO | M_WAITOK);
4538         n = 0;
4539         mtx_lock(&mountlist_mtx);
4540         TAILQ_FOREACH(mp, &mountlist, mnt_list) {
4541                 if (vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT | MBF_MNTLSTLOCK))
4542                         continue;
4543                 MNT_ILOCK(mp);
4544                 TAILQ_FOREACH(vp, &mp->mnt_nvnodelist, v_nmntvnodes) {
4545                         if (n == len)
4546                                 break;
4547                         vref(vp);
4548                         xvn[n].xv_size = sizeof *xvn;
4549                         xvn[n].xv_vnode = vp;
4550                         xvn[n].xv_id = 0;       /* XXX compat */
4551 #define XV_COPY(field) xvn[n].xv_##field = vp->v_##field
4552                         XV_COPY(usecount);
4553                         XV_COPY(writecount);
4554                         XV_COPY(holdcnt);
4555                         XV_COPY(mount);
4556                         XV_COPY(numoutput);
4557                         XV_COPY(type);
4558 #undef XV_COPY
4559                         xvn[n].xv_flag = vp->v_vflag;
4560
4561                         switch (vp->v_type) {
4562                         case VREG:
4563                         case VDIR:
4564                         case VLNK:
4565                                 break;
4566                         case VBLK:
4567                         case VCHR:
4568                                 if (vp->v_rdev == NULL) {
4569                                         vrele(vp);
4570                                         continue;
4571                                 }
4572                                 xvn[n].xv_dev = dev2udev(vp->v_rdev);
4573                                 break;
4574                         case VSOCK:
4575                                 xvn[n].xv_socket = vp->v_socket;
4576                                 break;
4577                         case VFIFO:
4578                                 xvn[n].xv_fifo = vp->v_fifoinfo;
4579                                 break;
4580                         case VNON:
4581                         case VBAD:
4582                         default:
4583                                 /* shouldn't happen? */
4584                                 vrele(vp);
4585                                 continue;
4586                         }
4587                         vrele(vp);
4588                         ++n;
4589                 }
4590                 MNT_IUNLOCK(mp);
4591                 mtx_lock(&mountlist_mtx);
4592                 vfs_unbusy(mp);
4593                 if (n == len)
4594                         break;
4595         }
4596         mtx_unlock(&mountlist_mtx);
4597
4598         error = SYSCTL_OUT(req, xvn, n * sizeof *xvn);
4599         free(xvn, M_TEMP);
4600         return (error);
4601 }
4602
4603 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_VNODE, vnode, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RD |
4604     CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_vnode, "S,xvnode",
4605     "");
4606 #endif
4607
4608 static void
4609 unmount_or_warn(struct mount *mp)
4610 {
4611         int error;
4612
4613         error = dounmount(mp, MNT_FORCE, curthread);
4614         if (error != 0) {
4615                 printf("unmount of %s failed (", mp->mnt_stat.f_mntonname);
4616                 if (error == EBUSY)
4617                         printf("BUSY)\n");
4618                 else
4619                         printf("%d)\n", error);
4620         }
4621 }
4622
4623 /*
4624  * Unmount all filesystems. The list is traversed in reverse order
4625  * of mounting to avoid dependencies.
4626  */
4627 void
4628 vfs_unmountall(void)
4629 {
4630         struct mount *mp, *tmp;
4631
4632         CTR1(KTR_VFS, "%s: unmounting all filesystems", __func__);
4633
4634         /*
4635          * Since this only runs when rebooting, it is not interlocked.
4636          */
4637         TAILQ_FOREACH_REVERSE_SAFE(mp, &mountlist, mntlist, mnt_list, tmp) {
4638                 vfs_ref(mp);
4639
4640                 /*
4641                  * Forcibly unmounting "/dev" before "/" would prevent clean
4642                  * unmount of the latter.
4643                  */
4644                 if (mp == rootdevmp)
4645                         continue;
4646
4647                 unmount_or_warn(mp);
4648         }
4649
4650         if (rootdevmp != NULL)
4651                 unmount_or_warn(rootdevmp);
4652 }
4653
4654 static void
4655 vfs_deferred_inactive(struct vnode *vp, int lkflags)
4656 {
4657
4658         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
4659         VNASSERT((vp->v_iflag & VI_DEFINACT) == 0, vp, ("VI_DEFINACT still set"));
4660         if ((vp->v_iflag & VI_OWEINACT) == 0) {
4661                 vdropl(vp);
4662                 return;
4663         }
4664         if (vn_lock(vp, lkflags) == 0) {
4665                 VI_LOCK(vp);
4666                 vinactive(vp);
4667                 VOP_UNLOCK(vp);
4668                 vdropl(vp);
4669                 return;
4670         }
4671         vdefer_inactive_unlocked(vp);
4672 }
4673
4674 static int
4675 vfs_periodic_inactive_filter(struct vnode *vp, void *arg)
4676 {
4677
4678         return (vp->v_iflag & VI_DEFINACT);
4679 }
4680
4681 static void __noinline
4682 vfs_periodic_inactive(struct mount *mp, int flags)
4683 {
4684         struct vnode *vp, *mvp;
4685         int lkflags;
4686
4687         lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK;
4688         if (flags != MNT_WAIT)
4689                 lkflags |= LK_NOWAIT;
4690
4691         MNT_VNODE_FOREACH_LAZY(vp, mp, mvp, vfs_periodic_inactive_filter, NULL) {
4692                 if ((vp->v_iflag & VI_DEFINACT) == 0) {
4693                         VI_UNLOCK(vp);
4694                         continue;
4695                 }
4696                 vp->v_iflag &= ~VI_DEFINACT;
4697                 vfs_deferred_inactive(vp, lkflags);
4698         }
4699 }
4700
4701 static inline bool
4702 vfs_want_msync(struct vnode *vp)
4703 {
4704         struct vm_object *obj;
4705
4706         /*
4707          * This test may be performed without any locks held.
4708          * We rely on vm_object's type stability.
4709          */
4710         if (vp->v_vflag & VV_NOSYNC)
4711                 return (false);
4712         obj = vp->v_object;
4713         return (obj != NULL && vm_object_mightbedirty(obj));
4714 }
4715
4716 static int
4717 vfs_periodic_msync_inactive_filter(struct vnode *vp, void *arg __unused)
4718 {
4719
4720         if (vp->v_vflag & VV_NOSYNC)
4721                 return (false);
4722         if (vp->v_iflag & VI_DEFINACT)
4723                 return (true);
4724         return (vfs_want_msync(vp));
4725 }
4726
4727 static void __noinline
4728 vfs_periodic_msync_inactive(struct mount *mp, int flags)
4729 {
4730         struct vnode *vp, *mvp;
4731         struct vm_object *obj;
4732         int lkflags, objflags;
4733         bool seen_defer;
4734
4735         lkflags = LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK;
4736         if (flags != MNT_WAIT) {
4737                 lkflags |= LK_NOWAIT;
4738                 objflags = OBJPC_NOSYNC;
4739         } else {
4740                 objflags = OBJPC_SYNC;
4741         }
4742
4743         MNT_VNODE_FOREACH_LAZY(vp, mp, mvp, vfs_periodic_msync_inactive_filter, NULL) {
4744                 seen_defer = false;
4745                 if (vp->v_iflag & VI_DEFINACT) {
4746                         vp->v_iflag &= ~VI_DEFINACT;
4747                         seen_defer = true;
4748                 }
4749                 if (!vfs_want_msync(vp)) {
4750                         if (seen_defer)
4751                                 vfs_deferred_inactive(vp, lkflags);
4752                         else
4753                                 VI_UNLOCK(vp);
4754                         continue;
4755                 }
4756                 if (vget(vp, lkflags) == 0) {
4757                         obj = vp->v_object;
4758                         if (obj != NULL && (vp->v_vflag & VV_NOSYNC) == 0) {
4759                                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
4760                                 vm_object_page_clean(obj, 0, 0, objflags);
4761                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
4762                         }
4763                         vput(vp);
4764                         if (seen_defer)
4765                                 vdrop(vp);
4766                 } else {
4767                         if (seen_defer)
4768                                 vdefer_inactive_unlocked(vp);
4769                 }
4770         }
4771 }
4772
4773 void
4774 vfs_periodic(struct mount *mp, int flags)
4775 {
4776
4777         CTR2(KTR_VFS, "%s: mp %p", __func__, mp);
4778
4779         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_NOMSYNC) != 0)
4780                 vfs_periodic_inactive(mp, flags);
4781         else
4782                 vfs_periodic_msync_inactive(mp, flags);
4783 }
4784
4785 static void
4786 destroy_vpollinfo_free(struct vpollinfo *vi)
4787 {
4788
4789         knlist_destroy(&vi->vpi_selinfo.si_note);
4790         mtx_destroy(&vi->vpi_lock);
4791         free(vi, M_VNODEPOLL);
4792 }
4793
4794 static void
4795 destroy_vpollinfo(struct vpollinfo *vi)
4796 {
4797
4798         knlist_clear(&vi->vpi_selinfo.si_note, 1);
4799         seldrain(&vi->vpi_selinfo);
4800         destroy_vpollinfo_free(vi);
4801 }
4802
4803 /*
4804  * Initialize per-vnode helper structure to hold poll-related state.
4805  */
4806 void
4807 v_addpollinfo(struct vnode *vp)
4808 {
4809         struct vpollinfo *vi;
4810
4811         if (vp->v_pollinfo != NULL)
4812                 return;
4813         vi = malloc(sizeof(*vi), M_VNODEPOLL, M_WAITOK | M_ZERO);
4814         mtx_init(&vi->vpi_lock, "vnode pollinfo", NULL, MTX_DEF);
4815         knlist_init(&vi->vpi_selinfo.si_note, vp, vfs_knllock,
4816             vfs_knlunlock, vfs_knl_assert_lock);
4817         VI_LOCK(vp);
4818         if (vp->v_pollinfo != NULL) {
4819                 VI_UNLOCK(vp);
4820                 destroy_vpollinfo_free(vi);
4821                 return;
4822         }
4823         vp->v_pollinfo = vi;
4824         VI_UNLOCK(vp);
4825 }
4826
4827 /*
4828  * Record a process's interest in events which might happen to
4829  * a vnode.  Because poll uses the historic select-style interface
4830  * internally, this routine serves as both the ``check for any
4831  * pending events'' and the ``record my interest in future events''
4832  * functions.  (These are done together, while the lock is held,
4833  * to avoid race conditions.)
4834  */
4835 int
4836 vn_pollrecord(struct vnode *vp, struct thread *td, int events)
4837 {
4838
4839         v_addpollinfo(vp);
4840         mtx_lock(&vp->v_pollinfo->vpi_lock);
4841         if (vp->v_pollinfo->vpi_revents & events) {
4842                 /*
4843                  * This leaves events we are not interested
4844                  * in available for the other process which
4845                  * which presumably had requested them
4846                  * (otherwise they would never have been
4847                  * recorded).
4848                  */
4849                 events &= vp->v_pollinfo->vpi_revents;
4850                 vp->v_pollinfo->vpi_revents &= ~events;
4851
4852                 mtx_unlock(&vp->v_pollinfo->vpi_lock);
4853                 return (events);
4854         }
4855         vp->v_pollinfo->vpi_events |= events;
4856         selrecord(td, &vp->v_pollinfo->vpi_selinfo);
4857         mtx_unlock(&vp->v_pollinfo->vpi_lock);
4858         return (0);
4859 }
4860
4861 /*
4862  * Routine to create and manage a filesystem syncer vnode.
4863  */
4864 #define sync_close ((int (*)(struct  vop_close_args *))nullop)
4865 static int      sync_fsync(struct  vop_fsync_args *);
4866 static int      sync_inactive(struct  vop_inactive_args *);
4867 static int      sync_reclaim(struct  vop_reclaim_args *);
4868
4869 static struct vop_vector sync_vnodeops = {
4870         .vop_bypass =   VOP_EOPNOTSUPP,
4871         .vop_close =    sync_close,             /* close */
4872         .vop_fsync =    sync_fsync,             /* fsync */
4873         .vop_inactive = sync_inactive,  /* inactive */
4874         .vop_need_inactive = vop_stdneed_inactive, /* need_inactive */
4875         .vop_reclaim =  sync_reclaim,   /* reclaim */
4876         .vop_lock1 =    vop_stdlock,    /* lock */
4877         .vop_unlock =   vop_stdunlock,  /* unlock */
4878         .vop_islocked = vop_stdislocked,        /* islocked */
4879 };
4880 VFS_VOP_VECTOR_REGISTER(sync_vnodeops);
4881
4882 /*
4883  * Create a new filesystem syncer vnode for the specified mount point.
4884  */
4885 void
4886 vfs_allocate_syncvnode(struct mount *mp)
4887 {
4888         struct vnode *vp;
4889         struct bufobj *bo;
4890         static long start, incr, next;
4891         int error;
4892
4893         /* Allocate a new vnode */
4894         error = getnewvnode("syncer", mp, &sync_vnodeops, &vp);
4895         if (error != 0)
4896                 panic("vfs_allocate_syncvnode: getnewvnode() failed");
4897         vp->v_type = VNON;
4898         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4899         vp->v_vflag |= VV_FORCEINSMQ;
4900         error = insmntque(vp, mp);
4901         if (error != 0)
4902                 panic("vfs_allocate_syncvnode: insmntque() failed");
4903         vp->v_vflag &= ~VV_FORCEINSMQ;
4904         VOP_UNLOCK(vp);
4905         /*
4906          * Place the vnode onto the syncer worklist. We attempt to
4907          * scatter them about on the list so that they will go off
4908          * at evenly distributed times even if all the filesystems
4909          * are mounted at once.
4910          */
4911         next += incr;
4912         if (next == 0 || next > syncer_maxdelay) {
4913                 start /= 2;
4914                 incr /= 2;
4915                 if (start == 0) {
4916                         start = syncer_maxdelay / 2;
4917                         incr = syncer_maxdelay;
4918                 }
4919                 next = start;
4920         }
4921         bo = &vp->v_bufobj;
4922         BO_LOCK(bo);
4923         vn_syncer_add_to_worklist(bo, syncdelay > 0 ? next % syncdelay : 0);
4924         /* XXX - vn_syncer_add_to_worklist() also grabs and drops sync_mtx. */
4925         mtx_lock(&sync_mtx);
4926         sync_vnode_count++;
4927         if (mp->mnt_syncer == NULL) {
4928                 mp->mnt_syncer = vp;
4929                 vp = NULL;
4930         }
4931         mtx_unlock(&sync_mtx);
4932         BO_UNLOCK(bo);
4933         if (vp != NULL) {
4934                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
4935                 vgone(vp);
4936                 vput(vp);
4937         }
4938 }
4939
4940 void
4941 vfs_deallocate_syncvnode(struct mount *mp)
4942 {
4943         struct vnode *vp;
4944
4945         mtx_lock(&sync_mtx);
4946         vp = mp->mnt_syncer;
4947         if (vp != NULL)
4948                 mp->mnt_syncer = NULL;
4949         mtx_unlock(&sync_mtx);
4950         if (vp != NULL)
4951                 vrele(vp);
4952 }
4953
4954 /*
4955  * Do a lazy sync of the filesystem.
4956  */
4957 static int
4958 sync_fsync(struct vop_fsync_args *ap)
4959 {
4960         struct vnode *syncvp = ap->a_vp;
4961         struct mount *mp = syncvp->v_mount;
4962         int error, save;
4963         struct bufobj *bo;
4964
4965         /*
4966          * We only need to do something if this is a lazy evaluation.
4967          */
4968         if (ap->a_waitfor != MNT_LAZY)
4969                 return (0);
4970
4971         /*
4972          * Move ourselves to the back of the sync list.
4973          */
4974         bo = &syncvp->v_bufobj;
4975         BO_LOCK(bo);
4976         vn_syncer_add_to_worklist(bo, syncdelay);
4977         BO_UNLOCK(bo);
4978
4979         /*
4980          * Walk the list of vnodes pushing all that are dirty and
4981          * not already on the sync list.
4982          */
4983         if (vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT) != 0)
4984                 return (0);
4985         if (vn_start_write(NULL, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
4986                 vfs_unbusy(mp);
4987                 return (0);
4988         }
4989         save = curthread_pflags_set(TDP_SYNCIO);
4990         /*
4991          * The filesystem at hand may be idle with free vnodes stored in the
4992          * batch.  Return them instead of letting them stay there indefinitely.
4993          */
4994         vfs_periodic(mp, MNT_NOWAIT);
4995         error = VFS_SYNC(mp, MNT_LAZY);
4996         curthread_pflags_restore(save);
4997         vn_finished_write(mp);
4998         vfs_unbusy(mp);
4999         return (error);
5000 }
5001
5002 /*
5003  * The syncer vnode is no referenced.
5004  */
5005 static int
5006 sync_inactive(struct vop_inactive_args *ap)
5007 {
5008
5009         vgone(ap->a_vp);
5010         return (0);
5011 }
5012
5013 /*
5014  * The syncer vnode is no longer needed and is being decommissioned.
5015  *
5016  * Modifications to the worklist must be protected by sync_mtx.
5017  */
5018 static int
5019 sync_reclaim(struct vop_reclaim_args *ap)
5020 {
5021         struct vnode *vp = ap->a_vp;
5022         struct bufobj *bo;
5023
5024         bo = &vp->v_bufobj;
5025         BO_LOCK(bo);
5026         mtx_lock(&sync_mtx);
5027         if (vp->v_mount->mnt_syncer == vp)
5028                 vp->v_mount->mnt_syncer = NULL;
5029         if (bo->bo_flag & BO_ONWORKLST) {
5030                 LIST_REMOVE(bo, bo_synclist);
5031                 syncer_worklist_len--;
5032                 sync_vnode_count--;
5033                 bo->bo_flag &= ~BO_ONWORKLST;
5034         }
5035         mtx_unlock(&sync_mtx);
5036         BO_UNLOCK(bo);
5037
5038         return (0);
5039 }
5040
5041 int
5042 vn_need_pageq_flush(struct vnode *vp)
5043 {
5044         struct vm_object *obj;
5045         int need;
5046
5047         MPASS(mtx_owned(VI_MTX(vp)));
5048         need = 0;
5049         if ((obj = vp->v_object) != NULL && (vp->v_vflag & VV_NOSYNC) == 0 &&
5050             vm_object_mightbedirty(obj))
5051                 need = 1;
5052         return (need);
5053 }
5054
5055 /*
5056  * Check if vnode represents a disk device
5057  */
5058 bool
5059 vn_isdisk_error(struct vnode *vp, int *errp)
5060 {
5061         int error;
5062
5063         if (vp->v_type != VCHR) {
5064                 error = ENOTBLK;
5065                 goto out;
5066         }
5067         error = 0;
5068         dev_lock();
5069         if (vp->v_rdev == NULL)
5070                 error = ENXIO;
5071         else if (vp->v_rdev->si_devsw == NULL)
5072                 error = ENXIO;
5073         else if (!(vp->v_rdev->si_devsw->d_flags & D_DISK))
5074                 error = ENOTBLK;
5075         dev_unlock();
5076 out:
5077         *errp = error;
5078         return (error == 0);
5079 }
5080
5081 bool
5082 vn_isdisk(struct vnode *vp)
5083 {
5084         int error;
5085
5086         return (vn_isdisk_error(vp, &error));
5087 }
5088
5089 /*
5090  * VOP_FPLOOKUP_VEXEC routines are subject to special circumstances, see
5091  * the comment above cache_fplookup for details.
5092  */
5093 int
5094 vaccess_vexec_smr(mode_t file_mode, uid_t file_uid, gid_t file_gid, struct ucred *cred)
5095 {
5096         int error;
5097
5098         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
5099
5100         /* Check the owner. */
5101         if (cred->cr_uid == file_uid) {
5102                 if (file_mode & S_IXUSR)
5103                         return (0);
5104                 goto out_error;
5105         }
5106
5107         /* Otherwise, check the groups (first match) */
5108         if (groupmember(file_gid, cred)) {
5109                 if (file_mode & S_IXGRP)
5110                         return (0);
5111                 goto out_error;
5112         }
5113
5114         /* Otherwise, check everyone else. */
5115         if (file_mode & S_IXOTH)
5116                 return (0);
5117 out_error:
5118         /*
5119          * Permission check failed, but it is possible denial will get overwritten
5120          * (e.g., when root is traversing through a 700 directory owned by someone
5121          * else).
5122          *
5123          * vaccess() calls priv_check_cred which in turn can descent into MAC
5124          * modules overriding this result. It's quite unclear what semantics
5125          * are allowed for them to operate, thus for safety we don't call them
5126          * from within the SMR section. This also means if any such modules
5127          * are present, we have to let the regular lookup decide.
5128          */
5129         error = priv_check_cred_vfs_lookup_nomac(cred);
5130         switch (error) {
5131         case 0:
5132                 return (0);
5133         case EAGAIN:
5134                 /*
5135                  * MAC modules present.
5136                  */
5137                 return (EAGAIN);
5138         case EPERM:
5139                 return (EACCES);
5140         default:
5141                 return (error);
5142         }
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Common filesystem object access control check routine.  Accepts a
5147  * vnode's type, "mode", uid and gid, requested access mode, and credentials.
5148  * Returns 0 on success, or an errno on failure.
5149  */
5150 int
5151 vaccess(enum vtype type, mode_t file_mode, uid_t file_uid, gid_t file_gid,
5152     accmode_t accmode, struct ucred *cred)
5153 {
5154         accmode_t dac_granted;
5155         accmode_t priv_granted;
5156
5157         KASSERT((accmode & ~(VEXEC | VWRITE | VREAD | VADMIN | VAPPEND)) == 0,
5158             ("invalid bit in accmode"));
5159         KASSERT((accmode & VAPPEND) == 0 || (accmode & VWRITE),
5160             ("VAPPEND without VWRITE"));
5161
5162         /*
5163          * Look for a normal, non-privileged way to access the file/directory
5164          * as requested.  If it exists, go with that.
5165          */
5166
5167         dac_granted = 0;
5168
5169         /* Check the owner. */
5170         if (cred->cr_uid == file_uid) {
5171                 dac_granted |= VADMIN;
5172                 if (file_mode & S_IXUSR)
5173                         dac_granted |= VEXEC;
5174                 if (file_mode & S_IRUSR)
5175                         dac_granted |= VREAD;
5176                 if (file_mode & S_IWUSR)
5177                         dac_granted |= (VWRITE | VAPPEND);
5178
5179                 if ((accmode & dac_granted) == accmode)
5180                         return (0);
5181
5182                 goto privcheck;
5183         }
5184
5185         /* Otherwise, check the groups (first match) */
5186         if (groupmember(file_gid, cred)) {
5187                 if (file_mode & S_IXGRP)
5188                         dac_granted |= VEXEC;
5189                 if (file_mode & S_IRGRP)
5190                         dac_granted |= VREAD;
5191                 if (file_mode & S_IWGRP)
5192                         dac_granted |= (VWRITE | VAPPEND);
5193
5194                 if ((accmode & dac_granted) == accmode)
5195                         return (0);
5196
5197                 goto privcheck;
5198         }
5199
5200         /* Otherwise, check everyone else. */
5201         if (file_mode & S_IXOTH)
5202                 dac_granted |= VEXEC;
5203         if (file_mode & S_IROTH)
5204                 dac_granted |= VREAD;
5205         if (file_mode & S_IWOTH)
5206                 dac_granted |= (VWRITE | VAPPEND);
5207         if ((accmode & dac_granted) == accmode)
5208                 return (0);
5209
5210 privcheck:
5211         /*
5212          * Build a privilege mask to determine if the set of privileges
5213          * satisfies the requirements when combined with the granted mask
5214          * from above.  For each privilege, if the privilege is required,
5215          * bitwise or the request type onto the priv_granted mask.
5216          */
5217         priv_granted = 0;
5218
5219         if (type == VDIR) {
5220                 /*
5221                  * For directories, use PRIV_VFS_LOOKUP to satisfy VEXEC
5222                  * requests, instead of PRIV_VFS_EXEC.
5223                  */
5224                 if ((accmode & VEXEC) && ((dac_granted & VEXEC) == 0) &&
5225                     !priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_LOOKUP))
5226                         priv_granted |= VEXEC;
5227         } else {
5228                 /*
5229                  * Ensure that at least one execute bit is on. Otherwise,
5230                  * a privileged user will always succeed, and we don't want
5231                  * this to happen unless the file really is executable.
5232                  */
5233                 if ((accmode & VEXEC) && ((dac_granted & VEXEC) == 0) &&
5234                     (file_mode & (S_IXUSR | S_IXGRP | S_IXOTH)) != 0 &&
5235                     !priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_EXEC))
5236                         priv_granted |= VEXEC;
5237         }
5238
5239         if ((accmode & VREAD) && ((dac_granted & VREAD) == 0) &&
5240             !priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_READ))
5241                 priv_granted |= VREAD;
5242
5243         if ((accmode & VWRITE) && ((dac_granted & VWRITE) == 0) &&
5244             !priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_WRITE))
5245                 priv_granted |= (VWRITE | VAPPEND);
5246
5247         if ((accmode & VADMIN) && ((dac_granted & VADMIN) == 0) &&
5248             !priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_ADMIN))
5249                 priv_granted |= VADMIN;
5250
5251         if ((accmode & (priv_granted | dac_granted)) == accmode) {
5252                 return (0);
5253         }
5254
5255         return ((accmode & VADMIN) ? EPERM : EACCES);
5256 }
5257
5258 /*
5259  * Credential check based on process requesting service, and per-attribute
5260  * permissions.
5261  */
5262 int
5263 extattr_check_cred(struct vnode *vp, int attrnamespace, struct ucred *cred,
5264     struct thread *td, accmode_t accmode)
5265 {
5266
5267         /*
5268          * Kernel-invoked always succeeds.
5269          */
5270         if (cred == NOCRED)
5271                 return (0);
5272
5273         /*
5274          * Do not allow privileged processes in jail to directly manipulate
5275          * system attributes.
5276          */
5277         switch (attrnamespace) {
5278         case EXTATTR_NAMESPACE_SYSTEM:
5279                 /* Potentially should be: return (EPERM); */
5280                 return (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_EXTATTR_SYSTEM));
5281         case EXTATTR_NAMESPACE_USER:
5282                 return (VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td));
5283         default:
5284                 return (EPERM);
5285         }
5286 }
5287
5288 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
5289 /*
5290  * This only exists to suppress warnings from unlocked specfs accesses.  It is
5291  * no longer ok to have an unlocked VFS.
5292  */
5293 #define IGNORE_LOCK(vp) (KERNEL_PANICKED() || (vp) == NULL ||           \
5294         (vp)->v_type == VCHR || (vp)->v_type == VBAD)
5295
5296 int vfs_badlock_ddb = 1;        /* Drop into debugger on violation. */
5297 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfs_badlock_ddb, CTLFLAG_RW, &vfs_badlock_ddb, 0,
5298     "Drop into debugger on lock violation");
5299
5300 int vfs_badlock_mutex = 1;      /* Check for interlock across VOPs. */
5301 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfs_badlock_mutex, CTLFLAG_RW, &vfs_badlock_mutex,
5302     0, "Check for interlock across VOPs");
5303
5304 int vfs_badlock_print = 1;      /* Print lock violations. */
5305 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfs_badlock_print, CTLFLAG_RW, &vfs_badlock_print,
5306     0, "Print lock violations");
5307
5308 int vfs_badlock_vnode = 1;      /* Print vnode details on lock violations. */
5309 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfs_badlock_vnode, CTLFLAG_RW, &vfs_badlock_vnode,
5310     0, "Print vnode details on lock violations");
5311
5312 #ifdef KDB
5313 int vfs_badlock_backtrace = 1;  /* Print backtrace at lock violations. */
5314 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfs_badlock_backtrace, CTLFLAG_RW,
5315     &vfs_badlock_backtrace, 0, "Print backtrace at lock violations");
5316 #endif
5317
5318 static void
5319 vfs_badlock(const char *msg, const char *str, struct vnode *vp)
5320 {
5321
5322 #ifdef KDB
5323         if (vfs_badlock_backtrace)
5324                 kdb_backtrace();
5325 #endif
5326         if (vfs_badlock_vnode)
5327                 vn_printf(vp, "vnode ");
5328         if (vfs_badlock_print)
5329                 printf("%s: %p %s\n", str, (void *)vp, msg);
5330         if (vfs_badlock_ddb)
5331                 kdb_enter(KDB_WHY_VFSLOCK, "lock violation");
5332 }
5333
5334 void
5335 assert_vi_locked(struct vnode *vp, const char *str)
5336 {
5337
5338         if (vfs_badlock_mutex && !mtx_owned(VI_MTX(vp)))
5339                 vfs_badlock("interlock is not locked but should be", str, vp);
5340 }
5341
5342 void
5343 assert_vi_unlocked(struct vnode *vp, const char *str)
5344 {
5345
5346         if (vfs_badlock_mutex && mtx_owned(VI_MTX(vp)))
5347                 vfs_badlock("interlock is locked but should not be", str, vp);
5348 }
5349
5350 void
5351 assert_vop_locked(struct vnode *vp, const char *str)
5352 {
5353         int locked;
5354
5355         if (!IGNORE_LOCK(vp)) {
5356                 locked = VOP_ISLOCKED(vp);
5357                 if (locked == 0 || locked == LK_EXCLOTHER)
5358                         vfs_badlock("is not locked but should be", str, vp);
5359         }
5360 }
5361
5362 void
5363 assert_vop_unlocked(struct vnode *vp, const char *str)
5364 {
5365
5366         if (!IGNORE_LOCK(vp) && VOP_ISLOCKED(vp) == LK_EXCLUSIVE)
5367                 vfs_badlock("is locked but should not be", str, vp);
5368 }
5369
5370 void
5371 assert_vop_elocked(struct vnode *vp, const char *str)
5372 {
5373
5374         if (!IGNORE_LOCK(vp) && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
5375                 vfs_badlock("is not exclusive locked but should be", str, vp);
5376 }
5377 #endif /* DEBUG_VFS_LOCKS */
5378
5379 void
5380 vop_rename_fail(struct vop_rename_args *ap)
5381 {
5382
5383         if (ap->a_tvp != NULL)
5384                 vput(ap->a_tvp);
5385         if (ap->a_tdvp == ap->a_tvp)
5386                 vrele(ap->a_tdvp);
5387         else
5388                 vput(ap->a_tdvp);
5389         vrele(ap->a_fdvp);
5390         vrele(ap->a_fvp);
5391 }
5392
5393 void
5394 vop_rename_pre(void *ap)
5395 {
5396         struct vop_rename_args *a = ap;
5397
5398 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
5399         if (a->a_tvp)
5400                 ASSERT_VI_UNLOCKED(a->a_tvp, "VOP_RENAME");
5401         ASSERT_VI_UNLOCKED(a->a_tdvp, "VOP_RENAME");
5402         ASSERT_VI_UNLOCKED(a->a_fvp, "VOP_RENAME");
5403         ASSERT_VI_UNLOCKED(a->a_fdvp, "VOP_RENAME");
5404
5405         /* Check the source (from). */
5406         if (a->a_tdvp->v_vnlock != a->a_fdvp->v_vnlock &&
5407             (a->a_tvp == NULL || a->a_tvp->v_vnlock != a->a_fdvp->v_vnlock))
5408                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(a->a_fdvp, "vop_rename: fdvp locked");
5409         if (a->a_tvp == NULL || a->a_tvp->v_vnlock != a->a_fvp->v_vnlock)
5410                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(a->a_fvp, "vop_rename: fvp locked");
5411
5412         /* Check the target. */
5413         if (a->a_tvp)
5414                 ASSERT_VOP_LOCKED(a->a_tvp, "vop_rename: tvp not locked");
5415         ASSERT_VOP_LOCKED(a->a_tdvp, "vop_rename: tdvp not locked");
5416 #endif
5417         /*
5418          * It may be tempting to add vn_seqc_write_begin/end calls here and
5419          * in vop_rename_post but that's not going to work out since some
5420          * filesystems relookup vnodes mid-rename. This is probably a bug.
5421          *
5422          * For now filesystems are expected to do the relevant calls after they
5423          * decide what vnodes to operate on.
5424          */
5425         if (a->a_tdvp != a->a_fdvp)
5426                 vhold(a->a_fdvp);
5427         if (a->a_tvp != a->a_fvp)
5428                 vhold(a->a_fvp);
5429         vhold(a->a_tdvp);
5430         if (a->a_tvp)
5431                 vhold(a->a_tvp);
5432 }
5433
5434 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
5435 void
5436 vop_fplookup_vexec_debugpre(void *ap __unused)
5437 {
5438
5439         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
5440 }
5441
5442 void
5443 vop_fplookup_vexec_debugpost(void *ap __unused, int rc __unused)
5444 {
5445
5446         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
5447 }
5448
5449 void
5450 vop_strategy_debugpre(void *ap)
5451 {
5452         struct vop_strategy_args *a;
5453         struct buf *bp;
5454
5455         a = ap;
5456         bp = a->a_bp;
5457
5458         /*
5459          * Cluster ops lock their component buffers but not the IO container.
5460          */
5461         if ((bp->b_flags & B_CLUSTER) != 0)
5462                 return;
5463
5464         if (!KERNEL_PANICKED() && !BUF_ISLOCKED(bp)) {
5465                 if (vfs_badlock_print)
5466                         printf(
5467                             "VOP_STRATEGY: bp is not locked but should be\n");
5468                 if (vfs_badlock_ddb)
5469                         kdb_enter(KDB_WHY_VFSLOCK, "lock violation");
5470         }
5471 }
5472
5473 void
5474 vop_lock_debugpre(void *ap)
5475 {
5476         struct vop_lock1_args *a = ap;
5477
5478         if ((a->a_flags & LK_INTERLOCK) == 0)
5479                 ASSERT_VI_UNLOCKED(a->a_vp, "VOP_LOCK");
5480         else
5481                 ASSERT_VI_LOCKED(a->a_vp, "VOP_LOCK");
5482 }
5483
5484 void
5485 vop_lock_debugpost(void *ap, int rc)
5486 {
5487         struct vop_lock1_args *a = ap;
5488
5489         ASSERT_VI_UNLOCKED(a->a_vp, "VOP_LOCK");
5490         if (rc == 0 && (a->a_flags & LK_EXCLOTHER) == 0)
5491                 ASSERT_VOP_LOCKED(a->a_vp, "VOP_LOCK");
5492 }
5493
5494 void
5495 vop_unlock_debugpre(void *ap)
5496 {
5497         struct vop_unlock_args *a = ap;
5498
5499         ASSERT_VOP_LOCKED(a->a_vp, "VOP_UNLOCK");
5500 }
5501
5502 void
5503 vop_need_inactive_debugpre(void *ap)
5504 {
5505         struct vop_need_inactive_args *a = ap;
5506
5507         ASSERT_VI_LOCKED(a->a_vp, "VOP_NEED_INACTIVE");
5508 }
5509
5510 void
5511 vop_need_inactive_debugpost(void *ap, int rc)
5512 {
5513         struct vop_need_inactive_args *a = ap;
5514
5515         ASSERT_VI_LOCKED(a->a_vp, "VOP_NEED_INACTIVE");
5516 }
5517 #endif
5518
5519 void
5520 vop_create_pre(void *ap)
5521 {
5522         struct vop_create_args *a;
5523         struct vnode *dvp;
5524
5525         a = ap;
5526         dvp = a->a_dvp;
5527         vn_seqc_write_begin(dvp);
5528 }
5529
5530 void
5531 vop_create_post(void *ap, int rc)
5532 {
5533         struct vop_create_args *a;
5534         struct vnode *dvp;
5535
5536         a = ap;
5537         dvp = a->a_dvp;
5538         vn_seqc_write_end(dvp);
5539         if (!rc)
5540                 VFS_KNOTE_LOCKED(dvp, NOTE_WRITE);
5541 }
5542
5543 void
5544 vop_whiteout_pre(void *ap)
5545 {
5546         struct vop_whiteout_args *a;
5547         struct vnode *dvp;
5548
5549         a = ap;
5550         dvp = a->a_dvp;
5551         vn_seqc_write_begin(dvp);
5552 }
5553
5554 void
5555 vop_whiteout_post(void *ap, int rc)
5556 {
5557         struct vop_whiteout_args *a;
5558         struct vnode *dvp;
5559
5560         a = ap;
5561         dvp = a->a_dvp;
5562         vn_seqc_write_end(dvp);
5563 }
5564
5565 void
5566 vop_deleteextattr_pre(void *ap)
5567 {
5568         struct vop_deleteextattr_args *a;
5569         struct vnode *vp;
5570
5571         a = ap;
5572         vp = a->a_vp;
5573         vn_seqc_write_begin(vp);
5574 }
5575
5576 void
5577 vop_deleteextattr_post(void *ap, int rc)
5578 {
5579         struct vop_deleteextattr_args *a;
5580         struct vnode *vp;
5581
5582         a = ap;
5583         vp = a->a_vp;
5584         vn_seqc_write_end(vp);
5585         if (!rc)
5586                 VFS_KNOTE_LOCKED(a->a_vp, NOTE_ATTRIB);
5587 }
5588
5589 void
5590 vop_link_pre(void *ap)
5591 {
5592         struct vop_link_args *a;
5593         struct vnode *vp, *tdvp;
5594
5595         a = ap;
5596         vp = a->a_vp;
5597         tdvp = a->a_tdvp;
5598         vn_seqc_write_begin(vp);
5599         vn_seqc_write_begin(tdvp);
5600 }
5601
5602 void
5603 vop_link_post(void *ap, int rc)
5604 {
5605         struct vop_link_args *a;
5606         struct vnode *vp, *tdvp;
5607
5608         a = ap;
5609         vp = a->a_vp;
5610         tdvp = a->a_tdvp;
5611         vn_seqc_write_end(vp);
5612         vn_seqc_write_end(tdvp);
5613         if (!rc) {
5614                 VFS_KNOTE_LOCKED(vp, NOTE_LINK);
5615                 VFS_KNOTE_LOCKED(tdvp, NOTE_WRITE);
5616         }
5617 }
5618
5619 void
5620 vop_mkdir_pre(void *ap)
5621 {
5622         struct vop_mkdir_args *a;
5623         struct vnode *dvp;
5624
5625         a = ap;
5626         dvp = a->a_dvp;
5627         vn_seqc_write_begin(dvp);
5628 }
5629
5630 void
5631 vop_mkdir_post(void *ap, int rc)
5632 {
5633         struct vop_mkdir_args *a;
5634         struct vnode *dvp;
5635
5636         a = ap;
5637         dvp = a->a_dvp;
5638         vn_seqc_write_end(dvp);
5639         if (!rc)
5640                 VFS_KNOTE_LOCKED(dvp, NOTE_WRITE | NOTE_LINK);
5641 }
5642
5643 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
5644 void
5645 vop_mkdir_debugpost(void *ap, int rc)
5646 {
5647         struct vop_mkdir_args *a;
5648
5649         a = ap;
5650         if (!rc)
5651                 cache_validate(a->a_dvp, *a->a_vpp, a->a_cnp);
5652 }
5653 #endif
5654
5655 void
5656 vop_mknod_pre(void *ap)
5657 {
5658         struct vop_mknod_args *a;
5659         struct vnode *dvp;
5660
5661         a = ap;
5662         dvp = a->a_dvp;
5663         vn_seqc_write_begin(dvp);
5664 }
5665
5666 void
5667 vop_mknod_post(void *ap, int rc)
5668 {
5669         struct vop_mknod_args *a;
5670         struct vnode *dvp;
5671
5672         a = ap;
5673         dvp = a->a_dvp;
5674         vn_seqc_write_end(dvp);
5675         if (!rc)
5676                 VFS_KNOTE_LOCKED(dvp, NOTE_WRITE);
5677 }
5678
5679 void
5680 vop_reclaim_post(void *ap, int rc)
5681 {
5682         struct vop_reclaim_args *a;
5683         struct vnode *vp;
5684
5685         a = ap;
5686         vp = a->a_vp;
5687         ASSERT_VOP_IN_SEQC(vp);
5688         if (!rc)
5689                 VFS_KNOTE_LOCKED(vp, NOTE_REVOKE);
5690 }
5691
5692 void
5693 vop_remove_pre(void *ap)
5694 {
5695         struct vop_remove_args *a;
5696         struct vnode *dvp, *vp;
5697
5698         a = ap;
5699         dvp = a->a_dvp;
5700         vp = a->a_vp;
5701         vn_seqc_write_begin(dvp);
5702         vn_seqc_write_begin(vp);
5703 }
5704
5705 void
5706 vop_remove_post(void *ap, int rc)
5707 {
5708         struct vop_remove_args *a;
5709         struct vnode *dvp, *vp;
5710
5711         a = ap;
5712         dvp = a->a_dvp;
5713         vp = a->a_vp;
5714         vn_seqc_write_end(dvp);
5715         vn_seqc_write_end(vp);
5716         if (!rc) {
5717                 VFS_KNOTE_LOCKED(dvp, NOTE_WRITE);
5718                 VFS_KNOTE_LOCKED(vp, NOTE_DELETE);
5719         }
5720 }
5721
5722 void
5723 vop_rename_post(void *ap, int rc)
5724 {
5725         struct vop_rename_args *a = ap;
5726         long hint;
5727
5728         if (!rc) {
5729                 hint = NOTE_WRITE;
5730                 if (a->a_fdvp == a->a_tdvp) {
5731                         if (a->a_tvp != NULL && a->a_tvp->v_type == VDIR)
5732                                 hint |= NOTE_LINK;
5733                         VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_fdvp, hint);
5734                         VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_tdvp, hint);
5735                 } else {
5736                         hint |= NOTE_EXTEND;
5737                         if (a->a_fvp->v_type == VDIR)
5738                                 hint |= NOTE_LINK;
5739                         VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_fdvp, hint);
5740
5741                         if (a->a_fvp->v_type == VDIR && a->a_tvp != NULL &&
5742                             a->a_tvp->v_type == VDIR)
5743                                 hint &= ~NOTE_LINK;
5744                         VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_tdvp, hint);
5745                 }
5746
5747                 VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_fvp, NOTE_RENAME);
5748                 if (a->a_tvp)
5749                         VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_tvp, NOTE_DELETE);
5750         }
5751         if (a->a_tdvp != a->a_fdvp)
5752                 vdrop(a->a_fdvp);
5753         if (a->a_tvp != a->a_fvp)
5754                 vdrop(a->a_fvp);
5755         vdrop(a->a_tdvp);
5756         if (a->a_tvp)
5757                 vdrop(a->a_tvp);
5758 }
5759
5760 void
5761 vop_rmdir_pre(void *ap)
5762 {
5763         struct vop_rmdir_args *a;
5764         struct vnode *dvp, *vp;
5765
5766         a = ap;
5767         dvp = a->a_dvp;
5768         vp = a->a_vp;
5769         vn_seqc_write_begin(dvp);
5770         vn_seqc_write_begin(vp);
5771 }
5772
5773 void
5774 vop_rmdir_post(void *ap, int rc)
5775 {
5776         struct vop_rmdir_args *a;
5777         struct vnode *dvp, *vp;
5778
5779         a = ap;
5780         dvp = a->a_dvp;
5781         vp = a->a_vp;
5782         vn_seqc_write_end(dvp);
5783         vn_seqc_write_end(vp);
5784         if (!rc) {
5785                 VFS_KNOTE_LOCKED(dvp, NOTE_WRITE | NOTE_LINK);
5786                 VFS_KNOTE_LOCKED(vp, NOTE_DELETE);
5787         }
5788 }
5789
5790 void
5791 vop_setattr_pre(void *ap)
5792 {
5793         struct vop_setattr_args *a;
5794         struct vnode *vp;
5795
5796         a = ap;
5797         vp = a->a_vp;
5798         vn_seqc_write_begin(vp);
5799 }
5800
5801 void
5802 vop_setattr_post(void *ap, int rc)
5803 {
5804         struct vop_setattr_args *a;
5805         struct vnode *vp;
5806
5807         a = ap;
5808         vp = a->a_vp;
5809         vn_seqc_write_end(vp);
5810         if (!rc)
5811                 VFS_KNOTE_LOCKED(vp, NOTE_ATTRIB);
5812 }
5813
5814 void
5815 vop_setacl_pre(void *ap)
5816 {
5817         struct vop_setacl_args *a;
5818         struct vnode *vp;
5819
5820         a = ap;
5821         vp = a->a_vp;
5822         vn_seqc_write_begin(vp);
5823 }
5824
5825 void
5826 vop_setacl_post(void *ap, int rc __unused)
5827 {
5828         struct vop_setacl_args *a;
5829         struct vnode *vp;
5830
5831         a = ap;
5832         vp = a->a_vp;
5833         vn_seqc_write_end(vp);
5834 }
5835
5836 void
5837 vop_setextattr_pre(void *ap)
5838 {
5839         struct vop_setextattr_args *a;
5840         struct vnode *vp;
5841
5842         a = ap;
5843         vp = a->a_vp;
5844         vn_seqc_write_begin(vp);
5845 }
5846
5847 void
5848 vop_setextattr_post(void *ap, int rc)
5849 {
5850         struct vop_setextattr_args *a;
5851         struct vnode *vp;
5852
5853         a = ap;
5854         vp = a->a_vp;
5855         vn_seqc_write_end(vp);
5856         if (!rc)
5857                 VFS_KNOTE_LOCKED(vp, NOTE_ATTRIB);
5858 }
5859
5860 void
5861 vop_symlink_pre(void *ap)
5862 {
5863         struct vop_symlink_args *a;
5864         struct vnode *dvp;
5865
5866         a = ap;
5867         dvp = a->a_dvp;
5868         vn_seqc_write_begin(dvp);
5869 }
5870
5871 void
5872 vop_symlink_post(void *ap, int rc)
5873 {
5874         struct vop_symlink_args *a;
5875         struct vnode *dvp;
5876
5877         a = ap;
5878         dvp = a->a_dvp;
5879         vn_seqc_write_end(dvp);
5880         if (!rc)
5881                 VFS_KNOTE_LOCKED(dvp, NOTE_WRITE);
5882 }
5883
5884 void
5885 vop_open_post(void *ap, int rc)
5886 {
5887         struct vop_open_args *a = ap;
5888
5889         if (!rc)
5890                 VFS_KNOTE_LOCKED(a->a_vp, NOTE_OPEN);
5891 }
5892
5893 void
5894 vop_close_post(void *ap, int rc)
5895 {
5896         struct vop_close_args *a = ap;
5897
5898         if (!rc && (a->a_cred != NOCRED || /* filter out revokes */
5899             !VN_IS_DOOMED(a->a_vp))) {
5900                 VFS_KNOTE_LOCKED(a->a_vp, (a->a_fflag & FWRITE) != 0 ?
5901                     NOTE_CLOSE_WRITE : NOTE_CLOSE);
5902         }
5903 }
5904
5905 void
5906 vop_read_post(void *ap, int rc)
5907 {
5908         struct vop_read_args *a = ap;
5909
5910         if (!rc)
5911                 VFS_KNOTE_LOCKED(a->a_vp, NOTE_READ);
5912 }
5913
5914 void
5915 vop_read_pgcache_post(void *ap, int rc)
5916 {
5917         struct vop_read_pgcache_args *a = ap;
5918
5919         if (!rc)
5920                 VFS_KNOTE_UNLOCKED(a->a_vp, NOTE_READ);
5921 }
5922
5923 void
5924 vop_readdir_post(void *ap, int rc)
5925 {
5926         struct vop_readdir_args *a = ap;
5927
5928         if (!rc)
5929                 VFS_KNOTE_LOCKED(a->a_vp, NOTE_READ);
5930 }
5931
5932 static struct knlist fs_knlist;
5933
5934 static void
5935 vfs_event_init(void *arg)
5936 {
5937         knlist_init_mtx(&fs_knlist, NULL);
5938 }
5939 /* XXX - correct order? */
5940 SYSINIT(vfs_knlist, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY, vfs_event_init, NULL);
5941
5942 void
5943 vfs_event_signal(fsid_t *fsid, uint32_t event, intptr_t data __unused)
5944 {
5945
5946         KNOTE_UNLOCKED(&fs_knlist, event);
5947 }
5948
5949 static int      filt_fsattach(struct knote *kn);
5950 static void     filt_fsdetach(struct knote *kn);
5951 static int      filt_fsevent(struct knote *kn, long hint);
5952
5953 struct filterops fs_filtops = {
5954         .f_isfd = 0,
5955         .f_attach = filt_fsattach,
5956         .f_detach = filt_fsdetach,
5957         .f_event = filt_fsevent
5958 };
5959
5960 static int
5961 filt_fsattach(struct knote *kn)
5962 {
5963
5964         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;
5965         knlist_add(&fs_knlist, kn, 0);
5966         return (0);
5967 }
5968
5969 static void
5970 filt_fsdetach(struct knote *kn)
5971 {
5972
5973         knlist_remove(&fs_knlist, kn, 0);
5974 }
5975
5976 static int
5977 filt_fsevent(struct knote *kn, long hint)
5978 {
5979
5980         kn->kn_fflags |= hint;
5981         return (kn->kn_fflags != 0);
5982 }
5983
5984 static int
5985 sysctl_vfs_ctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
5986 {
5987         struct vfsidctl vc;
5988         int error;
5989         struct mount *mp;
5990
5991         error = SYSCTL_IN(req, &vc, sizeof(vc));
5992         if (error)
5993                 return (error);
5994         if (vc.vc_vers != VFS_CTL_VERS1)
5995                 return (EINVAL);
5996         mp = vfs_getvfs(&vc.vc_fsid);
5997         if (mp == NULL)
5998                 return (ENOENT);
5999         /* ensure that a specific sysctl goes to the right filesystem. */
6000         if (strcmp(vc.vc_fstypename, "*") != 0 &&
6001             strcmp(vc.vc_fstypename, mp->mnt_vfc->vfc_name) != 0) {
6002                 vfs_rel(mp);
6003                 return (EINVAL);
6004         }
6005         VCTLTOREQ(&vc, req);
6006         error = VFS_SYSCTL(mp, vc.vc_op, req);
6007         vfs_rel(mp);
6008         return (error);
6009 }
6010
6011 SYSCTL_PROC(_vfs, OID_AUTO, ctl, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_WR,
6012     NULL, 0, sysctl_vfs_ctl, "",
6013     "Sysctl by fsid");
6014
6015 /*
6016  * Function to initialize a va_filerev field sensibly.
6017  * XXX: Wouldn't a random number make a lot more sense ??
6018  */
6019 u_quad_t
6020 init_va_filerev(void)
6021 {
6022         struct bintime bt;
6023
6024         getbinuptime(&bt);
6025         return (((u_quad_t)bt.sec << 32LL) | (bt.frac >> 32LL));
6026 }
6027
6028 static int      filt_vfsread(struct knote *kn, long hint);
6029 static int      filt_vfswrite(struct knote *kn, long hint);
6030 static int      filt_vfsvnode(struct knote *kn, long hint);
6031 static void     filt_vfsdetach(struct knote *kn);
6032 static struct filterops vfsread_filtops = {
6033         .f_isfd = 1,
6034         .f_detach = filt_vfsdetach,
6035         .f_event = filt_vfsread
6036 };
6037 static struct filterops vfswrite_filtops = {
6038         .f_isfd = 1,
6039         .f_detach = filt_vfsdetach,
6040         .f_event = filt_vfswrite
6041 };
6042 static struct filterops vfsvnode_filtops = {
6043         .f_isfd = 1,
6044         .f_detach = filt_vfsdetach,
6045         .f_event = filt_vfsvnode
6046 };
6047
6048 static void
6049 vfs_knllock(void *arg)
6050 {
6051         struct vnode *vp = arg;
6052
6053         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
6054 }
6055
6056 static void
6057 vfs_knlunlock(void *arg)
6058 {
6059         struct vnode *vp = arg;
6060
6061         VOP_UNLOCK(vp);
6062 }
6063
6064 static void
6065 vfs_knl_assert_lock(void *arg, int what)
6066 {
6067 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
6068         struct vnode *vp = arg;
6069
6070         if (what == LA_LOCKED)
6071                 ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vfs_knl_assert_locked");
6072         else
6073                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp, "vfs_knl_assert_unlocked");
6074 #endif
6075 }
6076
6077 int
6078 vfs_kqfilter(struct vop_kqfilter_args *ap)
6079 {
6080         struct vnode *vp = ap->a_vp;
6081         struct knote *kn = ap->a_kn;
6082         struct knlist *knl;
6083
6084         switch (kn->kn_filter) {
6085         case EVFILT_READ:
6086                 kn->kn_fop = &vfsread_filtops;
6087                 break;
6088         case EVFILT_WRITE:
6089                 kn->kn_fop = &vfswrite_filtops;
6090                 break;
6091         case EVFILT_VNODE:
6092                 kn->kn_fop = &vfsvnode_filtops;
6093                 break;
6094         default:
6095                 return (EINVAL);
6096         }
6097
6098         kn->kn_hook = (caddr_t)vp;
6099
6100         v_addpollinfo(vp);
6101         if (vp->v_pollinfo == NULL)
6102                 return (ENOMEM);
6103         knl = &vp->v_pollinfo->vpi_selinfo.si_note;
6104         vhold(vp);
6105         knlist_add(knl, kn, 0);
6106
6107         return (0);
6108 }
6109
6110 /*
6111  * Detach knote from vnode
6112  */
6113 static void
6114 filt_vfsdetach(struct knote *kn)
6115 {
6116         struct vnode *vp = (struct vnode *)kn->kn_hook;
6117
6118         KASSERT(vp->v_pollinfo != NULL, ("Missing v_pollinfo"));
6119         knlist_remove(&vp->v_pollinfo->vpi_selinfo.si_note, kn, 0);
6120         vdrop(vp);
6121 }
6122
6123 /*ARGSUSED*/
6124 static int
6125 filt_vfsread(struct knote *kn, long hint)
6126 {
6127         struct vnode *vp = (struct vnode *)kn->kn_hook;
6128         struct vattr va;
6129         int res;
6130
6131         /*
6132          * filesystem is gone, so set the EOF flag and schedule
6133          * the knote for deletion.
6134          */
6135         if (hint == NOTE_REVOKE || (hint == 0 && vp->v_type == VBAD)) {
6136                 VI_LOCK(vp);
6137                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
6138                 VI_UNLOCK(vp);
6139                 return (1);
6140         }
6141
6142         if (VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred))
6143                 return (0);
6144
6145         VI_LOCK(vp);
6146         kn->kn_data = va.va_size - kn->kn_fp->f_offset;
6147         res = (kn->kn_sfflags & NOTE_FILE_POLL) != 0 || kn->kn_data != 0;
6148         VI_UNLOCK(vp);
6149         return (res);
6150 }
6151
6152 /*ARGSUSED*/
6153 static int
6154 filt_vfswrite(struct knote *kn, long hint)
6155 {
6156         struct vnode *vp = (struct vnode *)kn->kn_hook;
6157
6158         VI_LOCK(vp);
6159
6160         /*
6161          * filesystem is gone, so set the EOF flag and schedule
6162          * the knote for deletion.
6163          */
6164         if (hint == NOTE_REVOKE || (hint == 0 && vp->v_type == VBAD))
6165                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
6166
6167         kn->kn_data = 0;
6168         VI_UNLOCK(vp);
6169         return (1);
6170 }
6171
6172 static int
6173 filt_vfsvnode(struct knote *kn, long hint)
6174 {
6175         struct vnode *vp = (struct vnode *)kn->kn_hook;
6176         int res;
6177
6178         VI_LOCK(vp);
6179         if (kn->kn_sfflags & hint)
6180                 kn->kn_fflags |= hint;
6181         if (hint == NOTE_REVOKE || (hint == 0 && vp->v_type == VBAD)) {
6182                 kn->kn_flags |= EV_EOF;
6183                 VI_UNLOCK(vp);
6184                 return (1);
6185         }
6186         res = (kn->kn_fflags != 0);
6187         VI_UNLOCK(vp);
6188         return (res);
6189 }
6190
6191 /*
6192  * Returns whether the directory is empty or not.
6193  * If it is empty, the return value is 0; otherwise
6194  * the return value is an error value (which may
6195  * be ENOTEMPTY).
6196  */
6197 int
6198 vfs_emptydir(struct vnode *vp)
6199 {
6200         struct uio uio;
6201         struct iovec iov;
6202         struct dirent *dirent, *dp, *endp;
6203         int error, eof;
6204
6205         error = 0;
6206         eof = 0;
6207
6208         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vfs_emptydir");
6209
6210         dirent = malloc(sizeof(struct dirent), M_TEMP, M_WAITOK);
6211         iov.iov_base = dirent;
6212         iov.iov_len = sizeof(struct dirent);
6213
6214         uio.uio_iov = &iov;
6215         uio.uio_iovcnt = 1;
6216         uio.uio_offset = 0;
6217         uio.uio_resid = sizeof(struct dirent);
6218         uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
6219         uio.uio_rw = UIO_READ;
6220         uio.uio_td = curthread;
6221
6222         while (eof == 0 && error == 0) {
6223                 error = VOP_READDIR(vp, &uio, curthread->td_ucred, &eof,
6224                     NULL, NULL);
6225                 if (error != 0)
6226                         break;
6227                 endp = (void *)((uint8_t *)dirent +
6228                     sizeof(struct dirent) - uio.uio_resid);
6229                 for (dp = dirent; dp < endp;
6230                      dp = (void *)((uint8_t *)dp + GENERIC_DIRSIZ(dp))) {
6231                         if (dp->d_type == DT_WHT)
6232                                 continue;
6233                         if (dp->d_namlen == 0)
6234                                 continue;
6235                         if (dp->d_type != DT_DIR &&
6236                             dp->d_type != DT_UNKNOWN) {
6237                                 error = ENOTEMPTY;
6238                                 break;
6239                         }
6240                         if (dp->d_namlen > 2) {
6241                                 error = ENOTEMPTY;
6242                                 break;
6243                         }
6244                         if (dp->d_namlen == 1 &&
6245                             dp->d_name[0] != '.') {
6246                                 error = ENOTEMPTY;
6247                                 break;
6248                         }
6249                         if (dp->d_namlen == 2 &&
6250                             dp->d_name[1] != '.') {
6251                                 error = ENOTEMPTY;
6252                                 break;
6253                         }
6254                         uio.uio_resid = sizeof(struct dirent);
6255                 }
6256         }
6257         free(dirent, M_TEMP);
6258         return (error);
6259 }
6260
6261 int
6262 vfs_read_dirent(struct vop_readdir_args *ap, struct dirent *dp, off_t off)
6263 {
6264         int error;
6265
6266         if (dp->d_reclen > ap->a_uio->uio_resid)
6267                 return (ENAMETOOLONG);
6268         error = uiomove(dp, dp->d_reclen, ap->a_uio);
6269         if (error) {
6270                 if (ap->a_ncookies != NULL) {
6271                         if (ap->a_cookies != NULL)
6272                                 free(ap->a_cookies, M_TEMP);
6273                         ap->a_cookies = NULL;
6274                         *ap->a_ncookies = 0;
6275                 }
6276                 return (error);
6277         }
6278         if (ap->a_ncookies == NULL)
6279                 return (0);
6280
6281         KASSERT(ap->a_cookies,
6282             ("NULL ap->a_cookies value with non-NULL ap->a_ncookies!"));
6283
6284         *ap->a_cookies = realloc(*ap->a_cookies,
6285             (*ap->a_ncookies + 1) * sizeof(u_long), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
6286         (*ap->a_cookies)[*ap->a_ncookies] = off;
6287         *ap->a_ncookies += 1;
6288         return (0);
6289 }
6290
6291 /*
6292  * The purpose of this routine is to remove granularity from accmode_t,
6293  * reducing it into standard unix access bits - VEXEC, VREAD, VWRITE,
6294  * VADMIN and VAPPEND.
6295  *
6296  * If it returns 0, the caller is supposed to continue with the usual
6297  * access checks using 'accmode' as modified by this routine.  If it
6298  * returns nonzero value, the caller is supposed to return that value
6299  * as errno.
6300  *
6301  * Note that after this routine runs, accmode may be zero.
6302  */
6303 int
6304 vfs_unixify_accmode(accmode_t *accmode)
6305 {
6306         /*
6307          * There is no way to specify explicit "deny" rule using
6308          * file mode or POSIX.1e ACLs.
6309          */
6310         if (*accmode & VEXPLICIT_DENY) {
6311                 *accmode = 0;
6312                 return (0);
6313         }
6314
6315         /*
6316          * None of these can be translated into usual access bits.
6317          * Also, the common case for NFSv4 ACLs is to not contain
6318          * either of these bits. Caller should check for VWRITE
6319          * on the containing directory instead.
6320          */
6321         if (*accmode & (VDELETE_CHILD | VDELETE))
6322                 return (EPERM);
6323
6324         if (*accmode & VADMIN_PERMS) {
6325                 *accmode &= ~VADMIN_PERMS;
6326                 *accmode |= VADMIN;
6327         }
6328
6329         /*
6330          * There is no way to deny VREAD_ATTRIBUTES, VREAD_ACL
6331          * or VSYNCHRONIZE using file mode or POSIX.1e ACL.
6332          */
6333         *accmode &= ~(VSTAT_PERMS | VSYNCHRONIZE);
6334
6335         return (0);
6336 }
6337
6338 /*
6339  * Clear out a doomed vnode (if any) and replace it with a new one as long
6340  * as the fs is not being unmounted. Return the root vnode to the caller.
6341  */
6342 static int __noinline
6343 vfs_cache_root_fallback(struct mount *mp, int flags, struct vnode **vpp)
6344 {
6345         struct vnode *vp;
6346         int error;
6347
6348 restart:
6349         if (mp->mnt_rootvnode != NULL) {
6350                 MNT_ILOCK(mp);
6351                 vp = mp->mnt_rootvnode;
6352                 if (vp != NULL) {
6353                         if (!VN_IS_DOOMED(vp)) {
6354                                 vrefact(vp);
6355                                 MNT_IUNLOCK(mp);
6356                                 error = vn_lock(vp, flags);
6357                                 if (error == 0) {
6358                                         *vpp = vp;
6359                                         return (0);
6360                                 }
6361                                 vrele(vp);
6362                                 goto restart;
6363                         }
6364                         /*
6365                          * Clear the old one.
6366                          */
6367                         mp->mnt_rootvnode = NULL;
6368                 }
6369                 MNT_IUNLOCK(mp);
6370                 if (vp != NULL) {
6371                         vfs_op_barrier_wait(mp);
6372                         vrele(vp);
6373                 }
6374         }
6375         error = VFS_CACHEDROOT(mp, flags, vpp);
6376         if (error != 0)
6377                 return (error);
6378         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
6379                 MNT_ILOCK(mp);
6380                 if (mp->mnt_vfs_ops != 0) {
6381                         MNT_IUNLOCK(mp);
6382                         return (0);
6383                 }
6384                 if (mp->mnt_rootvnode == NULL) {
6385                         vrefact(*vpp);
6386                         mp->mnt_rootvnode = *vpp;
6387                 } else {
6388                         if (mp->mnt_rootvnode != *vpp) {
6389                                 if (!VN_IS_DOOMED(mp->mnt_rootvnode)) {
6390                                         panic("%s: mismatch between vnode returned "
6391                                             " by VFS_CACHEDROOT and the one cached "
6392                                             " (%p != %p)",
6393                                             __func__, *vpp, mp->mnt_rootvnode);
6394                                 }
6395                         }
6396                 }
6397                 MNT_IUNLOCK(mp);
6398         }
6399         return (0);
6400 }
6401
6402 int
6403 vfs_cache_root(struct mount *mp, int flags, struct vnode **vpp)
6404 {
6405         struct mount_pcpu *mpcpu;
6406         struct vnode *vp;
6407         int error;
6408
6409         if (!vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu))
6410                 return (vfs_cache_root_fallback(mp, flags, vpp));
6411         vp = atomic_load_ptr(&mp->mnt_rootvnode);
6412         if (vp == NULL || VN_IS_DOOMED(vp)) {
6413                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
6414                 return (vfs_cache_root_fallback(mp, flags, vpp));
6415         }
6416         vrefact(vp);
6417         vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
6418         error = vn_lock(vp, flags);
6419         if (error != 0) {
6420                 vrele(vp);
6421                 return (vfs_cache_root_fallback(mp, flags, vpp));
6422         }
6423         *vpp = vp;
6424         return (0);
6425 }
6426
6427 struct vnode *
6428 vfs_cache_root_clear(struct mount *mp)
6429 {
6430         struct vnode *vp;
6431
6432         /*
6433          * ops > 0 guarantees there is nobody who can see this vnode
6434          */
6435         MPASS(mp->mnt_vfs_ops > 0);
6436         vp = mp->mnt_rootvnode;
6437         if (vp != NULL)
6438                 vn_seqc_write_begin(vp);
6439         mp->mnt_rootvnode = NULL;
6440         return (vp);
6441 }
6442
6443 void
6444 vfs_cache_root_set(struct mount *mp, struct vnode *vp)
6445 {
6446
6447         MPASS(mp->mnt_vfs_ops > 0);
6448         vrefact(vp);
6449         mp->mnt_rootvnode = vp;
6450 }
6451
6452 /*
6453  * These are helper functions for filesystems to traverse all
6454  * their vnodes.  See MNT_VNODE_FOREACH_ALL() in sys/mount.h.
6455  *
6456  * This interface replaces MNT_VNODE_FOREACH.
6457  */
6458
6459 struct vnode *
6460 __mnt_vnode_next_all(struct vnode **mvp, struct mount *mp)
6461 {
6462         struct vnode *vp;
6463
6464         if (should_yield())
6465                 kern_yield(PRI_USER);
6466         MNT_ILOCK(mp);
6467         KASSERT((*mvp)->v_mount == mp, ("marker vnode mount list mismatch"));
6468         for (vp = TAILQ_NEXT(*mvp, v_nmntvnodes); vp != NULL;
6469             vp = TAILQ_NEXT(vp, v_nmntvnodes)) {
6470                 /* Allow a racy peek at VIRF_DOOMED to save a lock acquisition. */
6471                 if (vp->v_type == VMARKER || VN_IS_DOOMED(vp))
6472                         continue;
6473                 VI_LOCK(vp);
6474                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
6475                         VI_UNLOCK(vp);
6476                         continue;
6477                 }
6478                 break;
6479         }
6480         if (vp == NULL) {
6481                 __mnt_vnode_markerfree_all(mvp, mp);
6482                 /* MNT_IUNLOCK(mp); -- done in above function */
6483                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_NOTOWNED);
6484                 return (NULL);
6485         }
6486         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_nvnodelist, *mvp, v_nmntvnodes);
6487         TAILQ_INSERT_AFTER(&mp->mnt_nvnodelist, vp, *mvp, v_nmntvnodes);
6488         MNT_IUNLOCK(mp);
6489         return (vp);
6490 }
6491
6492 struct vnode *
6493 __mnt_vnode_first_all(struct vnode **mvp, struct mount *mp)
6494 {
6495         struct vnode *vp;
6496
6497         *mvp = vn_alloc_marker(mp);
6498         MNT_ILOCK(mp);
6499         MNT_REF(mp);
6500
6501         TAILQ_FOREACH(vp, &mp->mnt_nvnodelist, v_nmntvnodes) {
6502                 /* Allow a racy peek at VIRF_DOOMED to save a lock acquisition. */
6503                 if (vp->v_type == VMARKER || VN_IS_DOOMED(vp))
6504                         continue;
6505                 VI_LOCK(vp);
6506                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
6507                         VI_UNLOCK(vp);
6508                         continue;
6509                 }
6510                 break;
6511         }
6512         if (vp == NULL) {
6513                 MNT_REL(mp);
6514                 MNT_IUNLOCK(mp);
6515                 vn_free_marker(*mvp);
6516                 *mvp = NULL;
6517                 return (NULL);
6518         }
6519         TAILQ_INSERT_AFTER(&mp->mnt_nvnodelist, vp, *mvp, v_nmntvnodes);
6520         MNT_IUNLOCK(mp);
6521         return (vp);
6522 }
6523
6524 void
6525 __mnt_vnode_markerfree_all(struct vnode **mvp, struct mount *mp)
6526 {
6527
6528         if (*mvp == NULL) {
6529                 MNT_IUNLOCK(mp);
6530                 return;
6531         }
6532
6533         mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
6534
6535         KASSERT((*mvp)->v_mount == mp, ("marker vnode mount list mismatch"));
6536         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_nvnodelist, *mvp, v_nmntvnodes);
6537         MNT_REL(mp);
6538         MNT_IUNLOCK(mp);
6539         vn_free_marker(*mvp);
6540         *mvp = NULL;
6541 }
6542
6543 /*
6544  * These are helper functions for filesystems to traverse their
6545  * lazy vnodes.  See MNT_VNODE_FOREACH_LAZY() in sys/mount.h
6546  */
6547 static void
6548 mnt_vnode_markerfree_lazy(struct vnode **mvp, struct mount *mp)
6549 {
6550
6551         KASSERT((*mvp)->v_mount == mp, ("marker vnode mount list mismatch"));
6552
6553         MNT_ILOCK(mp);
6554         MNT_REL(mp);
6555         MNT_IUNLOCK(mp);
6556         vn_free_marker(*mvp);
6557         *mvp = NULL;
6558 }
6559
6560 /*
6561  * Relock the mp mount vnode list lock with the vp vnode interlock in the
6562  * conventional lock order during mnt_vnode_next_lazy iteration.
6563  *
6564  * On entry, the mount vnode list lock is held and the vnode interlock is not.
6565  * The list lock is dropped and reacquired.  On success, both locks are held.
6566  * On failure, the mount vnode list lock is held but the vnode interlock is
6567  * not, and the procedure may have yielded.
6568  */
6569 static bool
6570 mnt_vnode_next_lazy_relock(struct vnode *mvp, struct mount *mp,
6571     struct vnode *vp)
6572 {
6573
6574         VNASSERT(mvp->v_mount == mp && mvp->v_type == VMARKER &&
6575             TAILQ_NEXT(mvp, v_lazylist) != NULL, mvp,
6576             ("%s: bad marker", __func__));
6577         VNASSERT(vp->v_mount == mp && vp->v_type != VMARKER, vp,
6578             ("%s: inappropriate vnode", __func__));
6579         ASSERT_VI_UNLOCKED(vp, __func__);
6580         mtx_assert(&mp->mnt_listmtx, MA_OWNED);
6581
6582         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_lazyvnodelist, mvp, v_lazylist);
6583         TAILQ_INSERT_BEFORE(vp, mvp, v_lazylist);
6584
6585         /*
6586          * Note we may be racing against vdrop which transitioned the hold
6587          * count to 0 and now waits for the ->mnt_listmtx lock. This is fine,
6588          * if we are the only user after we get the interlock we will just
6589          * vdrop.
6590          */
6591         vhold(vp);
6592         mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
6593         VI_LOCK(vp);
6594         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
6595                 VNPASS((vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST) == 0, vp);
6596                 goto out_lost;
6597         }
6598         VNPASS(vp->v_mflag & VMP_LAZYLIST, vp);
6599         /*
6600          * There is nothing to do if we are the last user.
6601          */
6602         if (!refcount_release_if_not_last(&vp->v_holdcnt))
6603                 goto out_lost;
6604         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
6605         return (true);
6606 out_lost:
6607         vdropl(vp);
6608         maybe_yield();
6609         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
6610         return (false);
6611 }
6612
6613 static struct vnode *
6614 mnt_vnode_next_lazy(struct vnode **mvp, struct mount *mp, mnt_lazy_cb_t *cb,
6615     void *cbarg)
6616 {
6617         struct vnode *vp;
6618
6619         mtx_assert(&mp->mnt_listmtx, MA_OWNED);
6620         KASSERT((*mvp)->v_mount == mp, ("marker vnode mount list mismatch"));
6621 restart:
6622         vp = TAILQ_NEXT(*mvp, v_lazylist);
6623         while (vp != NULL) {
6624                 if (vp->v_type == VMARKER) {
6625                         vp = TAILQ_NEXT(vp, v_lazylist);
6626                         continue;
6627                 }
6628                 /*
6629                  * See if we want to process the vnode. Note we may encounter a
6630                  * long string of vnodes we don't care about and hog the list
6631                  * as a result. Check for it and requeue the marker.
6632                  */
6633                 VNPASS(!VN_IS_DOOMED(vp), vp);
6634                 if (!cb(vp, cbarg)) {
6635                         if (!should_yield()) {
6636                                 vp = TAILQ_NEXT(vp, v_lazylist);
6637                                 continue;
6638                         }
6639                         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_lazyvnodelist, *mvp,
6640                             v_lazylist);
6641                         TAILQ_INSERT_AFTER(&mp->mnt_lazyvnodelist, vp, *mvp,
6642                             v_lazylist);
6643                         mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
6644                         kern_yield(PRI_USER);
6645                         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
6646                         goto restart;
6647                 }
6648                 /*
6649                  * Try-lock because this is the wrong lock order.
6650                  */
6651                 if (!VI_TRYLOCK(vp) &&
6652                     !mnt_vnode_next_lazy_relock(*mvp, mp, vp))
6653                         goto restart;
6654                 KASSERT(vp->v_type != VMARKER, ("locked marker %p", vp));
6655                 KASSERT(vp->v_mount == mp || vp->v_mount == NULL,
6656                     ("alien vnode on the lazy list %p %p", vp, mp));
6657                 VNPASS(vp->v_mount == mp, vp);
6658                 VNPASS(!VN_IS_DOOMED(vp), vp);
6659                 break;
6660         }
6661         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_lazyvnodelist, *mvp, v_lazylist);
6662
6663         /* Check if we are done */
6664         if (vp == NULL) {
6665                 mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
6666                 mnt_vnode_markerfree_lazy(mvp, mp);
6667                 return (NULL);
6668         }
6669         TAILQ_INSERT_AFTER(&mp->mnt_lazyvnodelist, vp, *mvp, v_lazylist);
6670         mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
6671         ASSERT_VI_LOCKED(vp, "lazy iter");
6672         return (vp);
6673 }
6674
6675 struct vnode *
6676 __mnt_vnode_next_lazy(struct vnode **mvp, struct mount *mp, mnt_lazy_cb_t *cb,
6677     void *cbarg)
6678 {
6679
6680         if (should_yield())
6681                 kern_yield(PRI_USER);
6682         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
6683         return (mnt_vnode_next_lazy(mvp, mp, cb, cbarg));
6684 }
6685
6686 struct vnode *
6687 __mnt_vnode_first_lazy(struct vnode **mvp, struct mount *mp, mnt_lazy_cb_t *cb,
6688     void *cbarg)
6689 {
6690         struct vnode *vp;
6691
6692         if (TAILQ_EMPTY(&mp->mnt_lazyvnodelist))
6693                 return (NULL);
6694
6695         *mvp = vn_alloc_marker(mp);
6696         MNT_ILOCK(mp);
6697         MNT_REF(mp);
6698         MNT_IUNLOCK(mp);
6699
6700         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
6701         vp = TAILQ_FIRST(&mp->mnt_lazyvnodelist);
6702         if (vp == NULL) {
6703                 mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
6704                 mnt_vnode_markerfree_lazy(mvp, mp);
6705                 return (NULL);
6706         }
6707         TAILQ_INSERT_BEFORE(vp, *mvp, v_lazylist);
6708         return (mnt_vnode_next_lazy(mvp, mp, cb, cbarg));
6709 }
6710
6711 void
6712 __mnt_vnode_markerfree_lazy(struct vnode **mvp, struct mount *mp)
6713 {
6714
6715         if (*mvp == NULL)
6716                 return;
6717
6718         mtx_lock(&mp->mnt_listmtx);
6719         TAILQ_REMOVE(&mp->mnt_lazyvnodelist, *mvp, v_lazylist);
6720         mtx_unlock(&mp->mnt_listmtx);
6721         mnt_vnode_markerfree_lazy(mvp, mp);
6722 }
6723
6724 int
6725 vn_dir_check_exec(struct vnode *vp, struct componentname *cnp)
6726 {
6727
6728         if ((cnp->cn_flags & NOEXECCHECK) != 0) {
6729                 cnp->cn_flags &= ~NOEXECCHECK;
6730                 return (0);
6731         }
6732
6733         return (VOP_ACCESS(vp, VEXEC, cnp->cn_cred, cnp->cn_thread));
6734 }
6735
6736 /*
6737  * Do not use this variant unless you have means other than the hold count
6738  * to prevent the vnode from getting freed.
6739  */
6740 void
6741 vn_seqc_write_begin_unheld_locked(struct vnode *vp)
6742 {
6743
6744         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
6745         VNPASS(vp->v_seqc_users >= 0, vp);
6746         vp->v_seqc_users++;
6747         if (vp->v_seqc_users == 1)
6748                 seqc_sleepable_write_begin(&vp->v_seqc);
6749 }
6750
6751 void
6752 vn_seqc_write_begin_locked(struct vnode *vp)
6753 {
6754
6755         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
6756         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
6757         vn_seqc_write_begin_unheld_locked(vp);
6758 }
6759
6760 void
6761 vn_seqc_write_begin(struct vnode *vp)
6762 {
6763
6764         VI_LOCK(vp);
6765         vn_seqc_write_begin_locked(vp);
6766         VI_UNLOCK(vp);
6767 }
6768
6769 void
6770 vn_seqc_write_begin_unheld(struct vnode *vp)
6771 {
6772
6773         VI_LOCK(vp);
6774         vn_seqc_write_begin_unheld_locked(vp);
6775         VI_UNLOCK(vp);
6776 }
6777
6778 void
6779 vn_seqc_write_end_locked(struct vnode *vp)
6780 {
6781
6782         ASSERT_VI_LOCKED(vp, __func__);
6783         VNPASS(vp->v_seqc_users > 0, vp);
6784         vp->v_seqc_users--;
6785         if (vp->v_seqc_users == 0)
6786                 seqc_sleepable_write_end(&vp->v_seqc);
6787 }
6788
6789 void
6790 vn_seqc_write_end(struct vnode *vp)
6791 {
6792
6793         VI_LOCK(vp);
6794         vn_seqc_write_end_locked(vp);
6795         VI_UNLOCK(vp);
6796 }