sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This software was developed for the FreeBSD Project by Marshall
   6  * Kirk McKusick and Network Associates Laboratories, the Security
   7  * Research Division of Network Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR
   8  * contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA CHATS
   9  * research program
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
  33  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  34  *
  35  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  36  * modification, are permitted provided that the following conditions
  37  * are met:
  38  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  39  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  40  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  42  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  43  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  44  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  45  *    without specific prior written permission.
  46  *
  47  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  48  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  49  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  50  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  51  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  52  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  53  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  54  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  55  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  56  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  57  * SUCH DAMAGE.
  58  *
  59  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
  60  */
  61
  62 #include <sys/cdefs.h>
  63 __FBSDID("$FreeBSD$");
  64
  65 #include "opt_quota.h"
  66
  67 #include <sys/param.h>
  68 #include <sys/systm.h>
  69 #include <sys/bio.h>
  70 #include <sys/buf.h>
  71 #include <sys/conf.h>
  72 #include <sys/file.h>
  73 #include <sys/filedesc.h>
  74 #include <sys/priv.h>
  75 #include <sys/proc.h>
  76 #include <sys/vnode.h>
  77 #include <sys/mount.h>
  78 #include <sys/kernel.h>
  79 #include <sys/sysctl.h>
  80 #include <sys/syslog.h>
  81
  82 #include <ufs/ufs/extattr.h>
  83 #include <ufs/ufs/quota.h>
  84 #include <ufs/ufs/inode.h>
  85 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
  86 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
  87
  88 #include <ufs/ffs/fs.h>
  89 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
  90
  91 typedef ufs2_daddr_t allocfcn_t(struct inode *ip, int cg, ufs2_daddr_t bpref,
  92                                   int size);
  93
  94 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
  95 static ufs2_daddr_t
  96               ffs_alloccgblk(struct inode *, struct buf *, ufs2_daddr_t);
  97 #ifdef INVARIANTS
  98 static int      ffs_checkblk(struct inode *, ufs2_daddr_t, long);
  99 #endif
 100 static ufs2_daddr_t ffs_clusteralloc(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
 101 static void     ffs_clusteracct(struct ufsmount *, struct fs *, struct cg *,
 102                     ufs1_daddr_t, int);
 103 static ino_t    ffs_dirpref(struct inode *);
 104 static ufs2_daddr_t ffs_fragextend(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int, int);
 105 static void     ffs_fserr(struct fs *, ino_t, char *);
 106 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
 107                 (struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int, allocfcn_t *);
 108 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
 109 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
 110 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
 111 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
 112
 113 /*
 114  * Allocate a block in the filesystem.
 115  *
 116  * The size of the requested block is given, which must be some
 117  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
 118  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
 119  * the following hierarchy is used to allocate a block:
 120  *   1) allocate the requested block.
 121  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
 122  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
 123  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 124  *      available block is located.
 125  * If no block preference is given the following hierarchy is used
 126  * to allocate a block:
 127  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
 128  *      inode for the file.
 129  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 130  *      available block is located.
 131  */
 132 int
 133 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, cred, bnp)
 134         struct inode *ip;
 135         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
 136         int size;
 137         struct ucred *cred;
 138         ufs2_daddr_t *bnp;
 139 {
 140         struct fs *fs;
 141         struct ufsmount *ump;
 142         ufs2_daddr_t bno;
 143         int cg, reclaimed;
 144         static struct timeval lastfail;
 145         static int curfail;
 146         int64_t delta;
 147 #ifdef QUOTA
 148         int error;
 149 #endif
 150
 151         *bnp = 0;
 152         fs = ip->i_fs;
 153         ump = ip->i_ump;
 154         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
 155 #ifdef INVARIANTS
 156         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
 157                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
 158                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
 159                     fs->fs_fsmnt);
 160                 panic("ffs_alloc: bad size");
 161         }
 162         if (cred == NOCRED)
 163                 panic("ffs_alloc: missing credential");
 164 #endif /* INVARIANTS */
 165         reclaimed = 0;
 166 retry:
 167 #ifdef QUOTA
 168         UFS_UNLOCK(ump);
 169         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
 170         if (error)
 171                 return (error);
 172         UFS_LOCK(ump);
 173 #endif
 174         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
 175                 goto nospace;
 176         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
 177             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
 178                 goto nospace;
 179         if (bpref >= fs->fs_size)
 180                 bpref = 0;
 181         if (bpref == 0)
 182                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 183         else
 184                 cg = dtog(fs, bpref);
 185         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, ffs_alloccg);
 186         if (bno > 0) {
 187                 delta = btodb(size);
 188                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
 189                         UFS_LOCK(ump);
 190                         fs->fs_pendingblocks += delta;
 191                         UFS_UNLOCK(ump);
 192                 }
 193                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 194                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 195                 *bnp = bno;
 196                 return (0);
 197         }
 198 nospace:
 199 #ifdef QUOTA
 200         UFS_UNLOCK(ump);
 201         /*
 202          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 203          */
 204         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
 205         UFS_LOCK(ump);
 206 #endif
 207         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
 208                 reclaimed = 1;
 209                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip));
 210                 goto retry;
 211         }
 212         UFS_UNLOCK(ump);
 213         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 214                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
 215                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
 216                     fs->fs_fsmnt);
 217         }
 218         return (ENOSPC);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Reallocate a fragment to a bigger size
 223  *
 224  * The number and size of the old block is given, and a preference
 225  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
 226  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
 227  * invoked to get an appropriate block.
 228  */
 229 int
 230 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, cred, bpp)
 231         struct inode *ip;
 232         ufs2_daddr_t lbprev;
 233         ufs2_daddr_t bprev;
 234         ufs2_daddr_t bpref;
 235         int osize, nsize;
 236         struct ucred *cred;
 237         struct buf **bpp;
 238 {
 239         struct vnode *vp;
 240         struct fs *fs;
 241         struct buf *bp;
 242         struct ufsmount *ump;
 243         int cg, request, error, reclaimed;
 244         ufs2_daddr_t bno;
 245         static struct timeval lastfail;
 246         static int curfail;
 247         int64_t delta;
 248
 249         *bpp = 0;
 250         vp = ITOV(ip);
 251         fs = ip->i_fs;
 252         bp = NULL;
 253         ump = ip->i_ump;
 254         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
 255 #ifdef INVARIANTS
 256         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
 257                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
 258         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
 259             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
 260                 printf(
 261                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
 262                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
 263                     nsize, fs->fs_fsmnt);
 264                 panic("ffs_realloccg: bad size");
 265         }
 266         if (cred == NOCRED)
 267                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
 268 #endif /* INVARIANTS */
 269         reclaimed = 0;
 270 retry:
 271         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
 272             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
 273                 goto nospace;
 274         }
 275         if (bprev == 0) {
 276                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
 277                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
 278                     fs->fs_fsmnt);
 279                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
 280         }
 281         UFS_UNLOCK(ump);
 282         /*
 283          * Allocate the extra space in the buffer.
 284          */
 285         error = bread(vp, lbprev, osize, NOCRED, &bp);
 286         if (error) {
 287                 brelse(bp);
 288                 return (error);
 289         }
 290
 291         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
 292                 if (lbprev >= NDADDR)
 293                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
 294                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
 295         }
 296
 297 #ifdef QUOTA
 298         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
 299         if (error) {
 300                 brelse(bp);
 301                 return (error);
 302         }
 303 #endif
 304         /*
 305          * Check for extension in the existing location.
 306          */
 307         cg = dtog(fs, bprev);
 308         UFS_LOCK(ump);
 309         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
 310         if (bno) {
 311                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
 312                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
 313                 delta = btodb(nsize - osize);
 314                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
 315                         UFS_LOCK(ump);
 316                         fs->fs_pendingblocks += delta;
 317                         UFS_UNLOCK(ump);
 318                 }
 319                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 320                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 321                 allocbuf(bp, nsize);
 322                 bp->b_flags |= B_DONE;
 323                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) != B_VMIO)
 324                         bzero((char *)bp->b_data + osize, nsize - osize);
 325                 else
 326                         vfs_bio_clrbuf(bp);
 327                 *bpp = bp;
 328                 return (0);
 329         }
 330         /*
 331          * Allocate a new disk location.
 332          */
 333         if (bpref >= fs->fs_size)
 334                 bpref = 0;
 335         switch ((int)fs->fs_optim) {
 336         case FS_OPTSPACE:
 337                 /*
 338                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
 339                  * best use of space, we will waste time relocating it if
 340                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
 341                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
 342                  * to begin optimizing for time.
 343                  */
 344                 request = nsize;
 345                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
 346                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
 347                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
 348                         break;
 349                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
 350                         fs->fs_fsmnt);
 351                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
 352                 break;
 353         case FS_OPTTIME:
 354                 /*
 355                  * At this point we have discovered a file that is trying to
 356                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
 357                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
 358                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
 359                  * above will be able to grow it in place without further
 360                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
 361                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
 362                  * optimizing for space.
 363                  */
 364                 request = fs->fs_bsize;
 365                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
 366                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
 367                         break;
 368                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
 369                         fs->fs_fsmnt);
 370                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
 371                 break;
 372         default:
 373                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
 374                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
 375                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
 376                 /* NOTREACHED */
 377         }
 378         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, ffs_alloccg);
 379         if (bno > 0) {
 380                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
 381                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 382                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp, bprev, (long)osize,
 383                             ip->i_number);
 384                 if (nsize < request)
 385                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 386                             bno + numfrags(fs, nsize),
 387                             (long)(request - nsize), ip->i_number);
 388                 delta = btodb(nsize - osize);
 389                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
 390                         UFS_LOCK(ump);
 391                         fs->fs_pendingblocks += delta;
 392                         UFS_UNLOCK(ump);
 393                 }
 394                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 395                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 396                 allocbuf(bp, nsize);
 397                 bp->b_flags |= B_DONE;
 398                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) != B_VMIO)
 399                         bzero((char *)bp->b_data + osize, nsize - osize);
 400                 else
 401                         vfs_bio_clrbuf(bp);
 402                 *bpp = bp;
 403                 return (0);
 404         }
 405 #ifdef QUOTA
 406         UFS_UNLOCK(ump);
 407         /*
 408          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 409          */
 410         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
 411         UFS_LOCK(ump);
 412 #endif
 413 nospace:
 414         /*
 415          * no space available
 416          */
 417         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
 418                 reclaimed = 1;
 419                 softdep_request_cleanup(fs, vp);
 420                 UFS_UNLOCK(ump);
 421                 if (bp)
 422                         brelse(bp);
 423                 UFS_LOCK(ump);
 424                 goto retry;
 425         }
 426         UFS_UNLOCK(ump);
 427         if (bp)
 428                 brelse(bp);
 429         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 430                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
 431                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
 432                     fs->fs_fsmnt);
 433         }
 434         return (ENOSPC);
 435 }
 436
 437 /*
 438  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 439  *
 440  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 441  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 442  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
 443  * from the end of the allocation for the logical block immediately
 444  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
 445  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
 446  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
 447  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
 448  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
 449  * allocation will be used.
 450  */
 451
 452 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
 453
 454 static int doasyncfree = 1;
 455 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 456
 457 static int doreallocblks = 1;
 458 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 459
 460 #ifdef DEBUG
 461 static volatile int prtrealloc = 0;
 462 #endif
 463
 464 int
 465 ffs_reallocblks(ap)
 466         struct vop_reallocblks_args /* {
 467                 struct vnode *a_vp;
 468                 struct cluster_save *a_buflist;
 469         } */ *ap;
 470 {
 471
 472         if (doreallocblks == 0)
 473                 return (ENOSPC);
 474         if (VTOI(ap->a_vp)->i_ump->um_fstype == UFS1)
 475                 return (ffs_reallocblks_ufs1(ap));
 476         return (ffs_reallocblks_ufs2(ap));
 477 }
 478
 479 static int
 480 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
 481         struct vop_reallocblks_args /* {
 482                 struct vnode *a_vp;
 483                 struct cluster_save *a_buflist;
 484         } */ *ap;
 485 {
 486         struct fs *fs;
 487         struct inode *ip;
 488         struct vnode *vp;
 489         struct buf *sbp, *ebp;
 490         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 491         struct cluster_save *buflist;
 492         struct ufsmount *ump;
 493         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 494         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
 495         ufs2_daddr_t pref;
 496         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 497         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
 498
 499         vp = ap->a_vp;
 500         ip = VTOI(vp);
 501         fs = ip->i_fs;
 502         ump = ip->i_ump;
 503         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 504                 return (ENOSPC);
 505         buflist = ap->a_buflist;
 506         len = buflist->bs_nchildren;
 507         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 508         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 509 #ifdef INVARIANTS
 510         for (i = 0; i < len; i++)
 511                 if (!ffs_checkblk(ip,
 512                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 513                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 514         for (i = 1; i < len; i++)
 515                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 516                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 517         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 518         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 519         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 520                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 521                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 522 #endif
 523         /*
 524          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 525          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 526          * the previous cylinder group.
 527          */
 528         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 529             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 530                 return (ENOSPC);
 531         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 532             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 533                 return (ENOSPC);
 534         /*
 535          * Get the starting offset and block map for the first block.
 536          */
 537         if (start_lvl == 0) {
 538                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
 539                 soff = start_lbn;
 540         } else {
 541                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 542                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 543                         brelse(sbp);
 544                         return (ENOSPC);
 545                 }
 546                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
 547                 soff = idp->in_off;
 548         }
 549         /*
 550          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 551          */
 552         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 553                 ssize = len;
 554         } else {
 555 #ifdef INVARIANTS
 556                 if (start_lvl > 0 &&
 557                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 558                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 559 #endif
 560                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 561                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 562                         goto fail;
 563                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
 564         }
 565         /*
 566          * Find the preferred location for the cluster.
 567          */
 568         UFS_LOCK(ump);
 569         pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
 570         /*
 571          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 572          */
 573         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 574             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
 575                 UFS_UNLOCK(ump);
 576                 goto fail;
 577         }
 578         /*
 579          * We have found a new contiguous block.
 580          *
 581          * First we have to replace the old block pointers with the new
 582          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 583          * with the file.
 584          */
 585 #ifdef DEBUG
 586         if (prtrealloc)
 587                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
 588                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 589 #endif
 590         blkno = newblk;
 591         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 592                 if (i == ssize) {
 593                         bap = ebap;
 594                         soff = -i;
 595                 }
 596 #ifdef INVARIANTS
 597                 if (!ffs_checkblk(ip,
 598                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 599                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 600                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 601                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 602 #endif
 603 #ifdef DEBUG
 604                 if (prtrealloc)
 605                         printf(" %d,", *bap);
 606 #endif
 607                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 608                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
 609                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 610                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 611                                     buflist->bs_children[i]);
 612                         else
 613                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 614                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 615                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 616                 }
 617                 *bap++ = blkno;
 618         }
 619         /*
 620          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 621          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 622          * the old block values may have been written to disk. In practise
 623          * they are almost never written, but if we are concerned about
 624          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 625          *
 626          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 627          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 628          * been written. The flag should be set when the cluster is
 629          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 630          * We can then check below to see if it is set, and do the
 631          * synchronous write only when it has been cleared.
 632          */
 633         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
 634                 if (doasyncfree)
 635                         bdwrite(sbp);
 636                 else
 637                         bwrite(sbp);
 638         } else {
 639                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 640                 if (!doasyncfree)
 641                         ffs_update(vp, 1);
 642         }
 643         if (ssize < len) {
 644                 if (doasyncfree)
 645                         bdwrite(ebp);
 646                 else
 647                         bwrite(ebp);
 648         }
 649         /*
 650          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 651          */
 652 #ifdef DEBUG
 653         if (prtrealloc)
 654                 printf("\n\tnew:");
 655 #endif
 656         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 657                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 658                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 659                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 660                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
 661                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 662 #ifdef INVARIANTS
 663                 if (!ffs_checkblk(ip,
 664                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 665                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 666 #endif
 667 #ifdef DEBUG
 668                 if (prtrealloc)
 669                         printf(" %d,", blkno);
 670 #endif
 671         }
 672 #ifdef DEBUG
 673         if (prtrealloc) {
 674                 prtrealloc--;
 675                 printf("\n");
 676         }
 677 #endif
 678         return (0);
 679
 680 fail:
 681         if (ssize < len)
 682                 brelse(ebp);
 683         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
 684                 brelse(sbp);
 685         return (ENOSPC);
 686 }
 687
 688 static int
 689 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
 690         struct vop_reallocblks_args /* {
 691                 struct vnode *a_vp;
 692                 struct cluster_save *a_buflist;
 693         } */ *ap;
 694 {
 695         struct fs *fs;
 696         struct inode *ip;
 697         struct vnode *vp;
 698         struct buf *sbp, *ebp;
 699         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 700         struct cluster_save *buflist;
 701         struct ufsmount *ump;
 702         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 703         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
 704         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 705         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
 706
 707         vp = ap->a_vp;
 708         ip = VTOI(vp);
 709         fs = ip->i_fs;
 710         ump = ip->i_ump;
 711         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 712                 return (ENOSPC);
 713         buflist = ap->a_buflist;
 714         len = buflist->bs_nchildren;
 715         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 716         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 717 #ifdef INVARIANTS
 718         for (i = 0; i < len; i++)
 719                 if (!ffs_checkblk(ip,
 720                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 721                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 722         for (i = 1; i < len; i++)
 723                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 724                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 725         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 726         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 727         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 728                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 729                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 730 #endif
 731         /*
 732          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 733          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 734          * the previous cylinder group.
 735          */
 736         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 737             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 738                 return (ENOSPC);
 739         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 740             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 741                 return (ENOSPC);
 742         /*
 743          * Get the starting offset and block map for the first block.
 744          */
 745         if (start_lvl == 0) {
 746                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
 747                 soff = start_lbn;
 748         } else {
 749                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 750                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 751                         brelse(sbp);
 752                         return (ENOSPC);
 753                 }
 754                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
 755                 soff = idp->in_off;
 756         }
 757         /*
 758          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 759          */
 760         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 761                 ssize = len;
 762         } else {
 763 #ifdef INVARIANTS
 764                 if (start_lvl > 0 &&
 765                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 766                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 767 #endif
 768                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 769                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 770                         goto fail;
 771                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
 772         }
 773         /*
 774          * Find the preferred location for the cluster.
 775          */
 776         UFS_LOCK(ump);
 777         pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
 778         /*
 779          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 780          */
 781         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 782             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
 783                 UFS_UNLOCK(ump);
 784                 goto fail;
 785         }
 786         /*
 787          * We have found a new contiguous block.
 788          *
 789          * First we have to replace the old block pointers with the new
 790          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 791          * with the file.
 792          */
 793 #ifdef DEBUG
 794         if (prtrealloc)
 795                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
 796                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 797 #endif
 798         blkno = newblk;
 799         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 800                 if (i == ssize) {
 801                         bap = ebap;
 802                         soff = -i;
 803                 }
 804 #ifdef INVARIANTS
 805                 if (!ffs_checkblk(ip,
 806                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 807                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 808                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 809                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 810 #endif
 811 #ifdef DEBUG
 812                 if (prtrealloc)
 813                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
 814 #endif
 815                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 816                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
 817                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 818                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 819                                     buflist->bs_children[i]);
 820                         else
 821                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 822                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 823                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 824                 }
 825                 *bap++ = blkno;
 826         }
 827         /*
 828          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 829          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 830          * the old block values may have been written to disk. In practise
 831          * they are almost never written, but if we are concerned about
 832          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 833          *
 834          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 835          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 836          * been written. The flag should be set when the cluster is
 837          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 838          * We can then check below to see if it is set, and do the
 839          * synchronous write only when it has been cleared.
 840          */
 841         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
 842                 if (doasyncfree)
 843                         bdwrite(sbp);
 844                 else
 845                         bwrite(sbp);
 846         } else {
 847                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 848                 if (!doasyncfree)
 849                         ffs_update(vp, 1);
 850         }
 851         if (ssize < len) {
 852                 if (doasyncfree)
 853                         bdwrite(ebp);
 854                 else
 855                         bwrite(ebp);
 856         }
 857         /*
 858          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 859          */
 860 #ifdef DEBUG
 861         if (prtrealloc)
 862                 printf("\n\tnew:");
 863 #endif
 864         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 865                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 866                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 867                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 868                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
 869                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 870 #ifdef INVARIANTS
 871                 if (!ffs_checkblk(ip,
 872                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 873                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 874 #endif
 875 #ifdef DEBUG
 876                 if (prtrealloc)
 877                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
 878 #endif
 879         }
 880 #ifdef DEBUG
 881         if (prtrealloc) {
 882                 prtrealloc--;
 883                 printf("\n");
 884         }
 885 #endif
 886         return (0);
 887
 888 fail:
 889         if (ssize < len)
 890                 brelse(ebp);
 891         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
 892                 brelse(sbp);
 893         return (ENOSPC);
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Allocate an inode in the filesystem.
 898  *
 899  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
 900  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
 901  *   1) allocate the preferred inode.
 902  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
 903  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 904  *      available inode is located.
 905  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
 906  * to allocate an inode:
 907  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
 908  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 909  *      available inode is located.
 910  */
 911 int
 912 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
 913         struct vnode *pvp;
 914         int mode;
 915         struct ucred *cred;
 916         struct vnode **vpp;
 917 {
 918         struct inode *pip;
 919         struct fs *fs;
 920         struct inode *ip;
 921         struct timespec ts;
 922         struct ufsmount *ump;
 923         ino_t ino, ipref;
 924         int cg, error;
 925         static struct timeval lastfail;
 926         static int curfail;
 927
 928         *vpp = NULL;
 929         pip = VTOI(pvp);
 930         fs = pip->i_fs;
 931         ump = pip->i_ump;
 932
 933         UFS_LOCK(ump);
 934         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
 935                 goto noinodes;
 936
 937         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
 938                 ipref = ffs_dirpref(pip);
 939         else
 940                 ipref = pip->i_number;
 941         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
 942                 ipref = 0;
 943         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
 944         /*
 945          * Track number of dirs created one after another
 946          * in a same cg without intervening by files.
 947          */
 948         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 949                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
 950                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
 951         } else {
 952                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
 953                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
 954         }
 955         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode,
 956                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
 957         if (ino == 0)
 958                 goto noinodes;
 959         error = ffs_vget(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
 960         if (error) {
 961                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
 962                 return (error);
 963         }
 964         ip = VTOI(*vpp);
 965         if (ip->i_mode) {
 966                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
 967                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
 968                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
 969         }
 970         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
 971                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
 972                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
 973                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
 974         }
 975         ip->i_flags = 0;
 976         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
 977         /*
 978          * Set up a new generation number for this inode.
 979          */
 980         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
 981                 ip->i_gen = arc4random() / 2 + 1;
 982         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
 983         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
 984                 vfs_timestamp(&ts);
 985                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
 986                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
 987         }
 988         ip->i_flag = 0;
 989         vnode_destroy_vobject(*vpp);
 990         (*vpp)->v_type = VNON;
 991         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC)
 992                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
 993         else
 994                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
 995         return (0);
 996 noinodes:
 997         UFS_UNLOCK(ump);
 998         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 999                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1000                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1001                     fs->fs_fsmnt);
1002         }
1003         return (ENOSPC);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Find a cylinder group to place a directory.
1008  *
1009  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1010  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1011  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1012  * and data. Restrict the number of directories which may be
1013  * allocated one after another in the same cylinder group
1014  * without intervening allocation of files.
1015  *
1016  * If we allocate a first level directory then force allocation
1017  * in another cylinder group.
1018  */
1019 static ino_t
1020 ffs_dirpref(pip)
1021         struct inode *pip;
1022 {
1023         struct fs *fs;
1024         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1025         int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1026         int minifree, minbfree, maxndir;
1027         int mincg, minndir;
1028         int maxcontigdirs;
1029
1030         mtx_assert(UFS_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
1031         fs = pip->i_fs;
1032
1033         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1034         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1035         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1036
1037         /*
1038          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1039          */
1040         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1041         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1042                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1043                 mincg = prefcg;
1044                 minndir = fs->fs_ipg;
1045                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1046                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1047                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1048                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1049                                 mincg = cg;
1050                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1051                         }
1052                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1053                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1054                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1055                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1056                                 mincg = cg;
1057                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1058                         }
1059                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1060         }
1061
1062         /*
1063          * Count various limits which used for
1064          * optimal allocation of a directory inode.
1065          */
1066         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1067         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1068         if (minifree < 1)
1069                 minifree = 1;
1070         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1071         if (minbfree < 1)
1072                 minbfree = 1;
1073         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1074         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1075         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1076         if (dirsize < curdirsize)
1077                 dirsize = curdirsize;
1078         if (dirsize <= 0)
1079                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1080         else
1081                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1082         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1083                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1084                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1085         if (maxcontigdirs == 0)
1086                 maxcontigdirs = 1;
1087
1088         /*
1089          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
1090          * regular files, but only if we have no deficit in
1091          * inodes or space.
1092          */
1093         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1094         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1095                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1096                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1097                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1098                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1099                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1100                 }
1101         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1102                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1103                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1104                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1105                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1106                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1107                 }
1108         /*
1109          * This is a backstop when we have deficit in space.
1110          */
1111         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1112                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1113                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1114         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1115                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1116                         break;
1117         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1122  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1123  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
1124  *
1125  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1126  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1127  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
1128  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
1129  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
1130  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1131  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1132  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1133  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1134  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1135  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
1136  * here a best guess is made based upon the logical block number being
1137  * allocated.
1138  *
1139  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1140  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks. The end of one of these
1141  * contiguous blocks and the beginning of the next is laid out
1142  * contiguously if possible.
1143  */
1144 ufs2_daddr_t
1145 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1146         struct inode *ip;
1147         ufs_lbn_t lbn;
1148         int indx;
1149         ufs1_daddr_t *bap;
1150 {
1151         struct fs *fs;
1152         int cg;
1153         int avgbfree, startcg;
1154
1155         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1156         fs = ip->i_fs;
1157         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1158                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1159                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1160                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1161                 }
1162                 /*
1163                  * Find a cylinder with greater than average number of
1164                  * unused data blocks.
1165                  */
1166                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1167                         startcg =
1168                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1169                 else
1170                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1171                 startcg %= fs->fs_ncg;
1172                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1173                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1174                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1175                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1176                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1177                         }
1178                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1179                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1180                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1181                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1182                         }
1183                 return (0);
1184         }
1185         /*
1186          * We just always try to lay things out contiguously.
1187          */
1188         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Same as above, but for UFS2
1193  */
1194 ufs2_daddr_t
1195 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1196         struct inode *ip;
1197         ufs_lbn_t lbn;
1198         int indx;
1199         ufs2_daddr_t *bap;
1200 {
1201         struct fs *fs;
1202         int cg;
1203         int avgbfree, startcg;
1204
1205         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1206         fs = ip->i_fs;
1207         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1208                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1209                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1210                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1211                 }
1212                 /*
1213                  * Find a cylinder with greater than average number of
1214                  * unused data blocks.
1215                  */
1216                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1217                         startcg =
1218                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1219                 else
1220                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1221                 startcg %= fs->fs_ncg;
1222                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1223                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1224                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1225                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1226                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1227                         }
1228                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1229                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1230                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1231                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1232                         }
1233                 return (0);
1234         }
1235         /*
1236          * We just always try to lay things out contiguously.
1237          */
1238         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1243  *
1244  * The policy implemented by this algorithm is:
1245  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1246  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1247  *   3) brute force search for a free block.
1248  *
1249  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1250  * and return with it held on failure.
1251  */
1252 /*VARARGS5*/
1253 static ufs2_daddr_t
1254 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
1255         struct inode *ip;
1256         int cg;
1257         ufs2_daddr_t pref;
1258         int size;       /* size for data blocks, mode for inodes */
1259         allocfcn_t *allocator;
1260 {
1261         struct fs *fs;
1262         ufs2_daddr_t result;
1263         int i, icg = cg;
1264
1265         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1266 #ifdef INVARIANTS
1267         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1268                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1269 #endif
1270         fs = ip->i_fs;
1271         /*
1272          * 1: preferred cylinder group
1273          */
1274         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
1275         if (result)
1276                 return (result);
1277         /*
1278          * 2: quadratic rehash
1279          */
1280         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1281                 cg += i;
1282                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1283                         cg -= fs->fs_ncg;
1284                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1285                 if (result)
1286                         return (result);
1287         }
1288         /*
1289          * 3: brute force search
1290          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1291          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1292          */
1293         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1294         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1295                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1296                 if (result)
1297                         return (result);
1298                 cg++;
1299                 if (cg == fs->fs_ncg)
1300                         cg = 0;
1301         }
1302         return (0);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Determine whether a fragment can be extended.
1307  *
1308  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1309  * if they are, allocate them.
1310  */
1311 static ufs2_daddr_t
1312 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1313         struct inode *ip;
1314         int cg;
1315         ufs2_daddr_t bprev;
1316         int osize, nsize;
1317 {
1318         struct fs *fs;
1319         struct cg *cgp;
1320         struct buf *bp;
1321         struct ufsmount *ump;
1322         int nffree;
1323         long bno;
1324         int frags, bbase;
1325         int i, error;
1326         u_int8_t *blksfree;
1327
1328         ump = ip->i_ump;
1329         fs = ip->i_fs;
1330         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1331                 return (0);
1332         frags = numfrags(fs, nsize);
1333         bbase = fragnum(fs, bprev);
1334         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1335                 /* cannot extend across a block boundary */
1336                 return (0);
1337         }
1338         UFS_UNLOCK(ump);
1339         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1340                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1341         if (error)
1342                 goto fail;
1343         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1344         if (!cg_chkmagic(cgp))
1345                 goto fail;
1346         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1347         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1348         bno = dtogd(fs, bprev);
1349         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1350         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1351                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1352                         goto fail;
1353         /*
1354          * the current fragment can be extended
1355          * deduct the count on fragment being extended into
1356          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1357          * allocate the extended piece
1358          */
1359         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1360                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1361                         break;
1362         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1363         if (i != frags)
1364                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1365         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1366                 clrbit(blksfree, bno + i);
1367                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1368                 nffree++;
1369         }
1370         UFS_LOCK(ump);
1371         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1372         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1373         fs->fs_fmod = 1;
1374         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1375         UFS_UNLOCK(ump);
1376         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1377                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev);
1378         bdwrite(bp);
1379         return (bprev);
1380
1381 fail:
1382         brelse(bp);
1383         UFS_LOCK(ump);
1384         return (0);
1385
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Determine whether a block can be allocated.
1390  *
1391  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1392  * and if it is, allocate it.
1393  */
1394 static ufs2_daddr_t
1395 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size)
1396         struct inode *ip;
1397         int cg;
1398         ufs2_daddr_t bpref;
1399         int size;
1400 {
1401         struct fs *fs;
1402         struct cg *cgp;
1403         struct buf *bp;
1404         struct ufsmount *ump;
1405         ufs1_daddr_t bno;
1406         ufs2_daddr_t blkno;
1407         int i, allocsiz, error, frags;
1408         u_int8_t *blksfree;
1409
1410         ump = ip->i_ump;
1411         fs = ip->i_fs;
1412         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1413                 return (0);
1414         UFS_UNLOCK(ump);
1415         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1416                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1417         if (error)
1418                 goto fail;
1419         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1420         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1421             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1422                 goto fail;
1423         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1424         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1425         if (size == fs->fs_bsize) {
1426                 UFS_LOCK(ump);
1427                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1428                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1429                 UFS_UNLOCK(ump);
1430                 bdwrite(bp);
1431                 return (blkno);
1432         }
1433         /*
1434          * check to see if any fragments are already available
1435          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1436          * it down to a smaller size if necessary
1437          */
1438         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1439         frags = numfrags(fs, size);
1440         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1441                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1442                         break;
1443         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1444                 /*
1445                  * no fragments were available, so a block will be
1446                  * allocated, and hacked up
1447                  */
1448                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1449                         goto fail;
1450                 UFS_LOCK(ump);
1451                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1452                 bno = dtogd(fs, blkno);
1453                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1454                         setbit(blksfree, bno + i);
1455                 i = fs->fs_frag - frags;
1456                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1457                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1458                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1459                 fs->fs_fmod = 1;
1460                 cgp->cg_frsum[i]++;
1461                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1462                 UFS_UNLOCK(ump);
1463                 bdwrite(bp);
1464                 return (blkno);
1465         }
1466         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1467         if (bno < 0)
1468                 goto fail;
1469         for (i = 0; i < frags; i++)
1470                 clrbit(blksfree, bno + i);
1471         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1472         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1473         if (frags != allocsiz)
1474                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1475         UFS_LOCK(ump);
1476         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1477         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1478         fs->fs_fmod = 1;
1479         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1480         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1481         UFS_UNLOCK(ump);
1482         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1483                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1484         bdwrite(bp);
1485         return (blkno);
1486
1487 fail:
1488         brelse(bp);
1489         UFS_LOCK(ump);
1490         return (0);
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Allocate a block in a cylinder group.
1495  *
1496  * This algorithm implements the following policy:
1497  *   1) allocate the requested block.
1498  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1499  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1500  *      specified cylinder group.
1501  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1502  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1503  */
1504 static ufs2_daddr_t
1505 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref)
1506         struct inode *ip;
1507         struct buf *bp;
1508         ufs2_daddr_t bpref;
1509 {
1510         struct fs *fs;
1511         struct cg *cgp;
1512         struct ufsmount *ump;
1513         ufs1_daddr_t bno;
1514         ufs2_daddr_t blkno;
1515         u_int8_t *blksfree;
1516
1517         fs = ip->i_fs;
1518         ump = ip->i_ump;
1519         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1520         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1521         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1522         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1523                 bpref = cgp->cg_rotor;
1524         } else {
1525                 bpref = blknum(fs, bpref);
1526                 bno = dtogd(fs, bpref);
1527                 /*
1528                  * if the requested block is available, use it
1529                  */
1530                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1531                         goto gotit;
1532         }
1533         /*
1534          * Take the next available block in this cylinder group.
1535          */
1536         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1537         if (bno < 0)
1538                 return (0);
1539         cgp->cg_rotor = bno;
1540 gotit:
1541         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1542         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1543         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, -1);
1544         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1545         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1546         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1547         fs->fs_fmod = 1;
1548         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1549         /* XXX Fixme. */
1550         UFS_UNLOCK(ump);
1551         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1552                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1553         UFS_LOCK(ump);
1554         return (blkno);
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Determine whether a cluster can be allocated.
1559  *
1560  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1561  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1562  * take the first one that we find following bpref.
1563  */
1564 static ufs2_daddr_t
1565 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len)
1566         struct inode *ip;
1567         int cg;
1568         ufs2_daddr_t bpref;
1569         int len;
1570 {
1571         struct fs *fs;
1572         struct cg *cgp;
1573         struct buf *bp;
1574         struct ufsmount *ump;
1575         int i, run, bit, map, got;
1576         ufs2_daddr_t bno;
1577         u_char *mapp;
1578         int32_t *lp;
1579         u_int8_t *blksfree;
1580
1581         fs = ip->i_fs;
1582         ump = ip->i_ump;
1583         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1584                 return (0);
1585         UFS_UNLOCK(ump);
1586         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1587             NOCRED, &bp))
1588                 goto fail_lock;
1589         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1590         if (!cg_chkmagic(cgp))
1591                 goto fail_lock;
1592         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1593         /*
1594          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1595          * available in this cylinder group.
1596          */
1597         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1598         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1599                 if (*lp++ > 0)
1600                         break;
1601         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1602                 /*
1603                  * This is the first time looking for a cluster in this
1604                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1605                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1606                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1607                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1608                  */
1609                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1610                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1611                         if (*lp-- > 0)
1612                                 break;
1613                 UFS_LOCK(ump);
1614                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1615                 goto fail;
1616         }
1617         /*
1618          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1619          * We take the first one that we find, even if it is larger
1620          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1621          * block allocation. We do not search before the current
1622          * preference point as we do not want to allocate a block
1623          * that is allocated before the previous one (as we will
1624          * then have to wait for another pass of the elevator
1625          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1626          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1627          */
1628         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1629                 bpref = 0;
1630         else
1631                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1632         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1633         map = *mapp++;
1634         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1635         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1636                 if ((map & bit) == 0) {
1637                         run = 0;
1638                 } else {
1639                         run++;
1640                         if (run == len)
1641                                 break;
1642                 }
1643                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1644                         bit <<= 1;
1645                 } else {
1646                         map = *mapp++;
1647                         bit = 1;
1648                 }
1649         }
1650         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1651                 goto fail_lock;
1652         /*
1653          * Allocate the cluster that we have found.
1654          */
1655         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1656         for (i = 1; i <= len; i++)
1657                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1658                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1659         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1660         if (dtog(fs, bno) != cg)
1661                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1662         len = blkstofrags(fs, len);
1663         UFS_LOCK(ump);
1664         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
1665                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i) != bno + i)
1666                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1667         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1668         UFS_UNLOCK(ump);
1669         bdwrite(bp);
1670         return (bno);
1671
1672 fail_lock:
1673         UFS_LOCK(ump);
1674 fail:
1675         brelse(bp);
1676         return (0);
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Determine whether an inode can be allocated.
1681  *
1682  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1683  * allocate it using the following policy:
1684  *   1) allocate the requested inode.
1685  *   2) allocate the next available inode after the requested
1686  *      inode in the specified cylinder group.
1687  */
1688 static ufs2_daddr_t
1689 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode)
1690         struct inode *ip;
1691         int cg;
1692         ufs2_daddr_t ipref;
1693         int mode;
1694 {
1695         struct fs *fs;
1696         struct cg *cgp;
1697         struct buf *bp, *ibp;
1698         struct ufsmount *ump;
1699         u_int8_t *inosused;
1700         struct ufs2_dinode *dp2;
1701         int error, start, len, loc, map, i;
1702
1703         fs = ip->i_fs;
1704         ump = ip->i_ump;
1705         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1706                 return (0);
1707         UFS_UNLOCK(ump);
1708         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1709                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1710         if (error) {
1711                 brelse(bp);
1712                 UFS_LOCK(ump);
1713                 return (0);
1714         }
1715         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1716         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1717                 brelse(bp);
1718                 UFS_LOCK(ump);
1719                 return (0);
1720         }
1721         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1722         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1723         inosused = cg_inosused(cgp);
1724         if (ipref) {
1725                 ipref %= fs->fs_ipg;
1726                 if (isclr(inosused, ipref))
1727                         goto gotit;
1728         }
1729         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
1730         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
1731         loc = skpc(0xff, len, &inosused[start]);
1732         if (loc == 0) {
1733                 len = start + 1;
1734                 start = 0;
1735                 loc = skpc(0xff, len, &inosused[0]);
1736                 if (loc == 0) {
1737                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
1738                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
1739                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
1740                         /* NOTREACHED */
1741                 }
1742         }
1743         i = start + len - loc;
1744         map = inosused[i];
1745         ipref = i * NBBY;
1746         for (i = 1; i < (1 << NBBY); i <<= 1, ipref++) {
1747                 if ((map & i) == 0) {
1748                         cgp->cg_irotor = ipref;
1749                         goto gotit;
1750                 }
1751         }
1752         printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1753         panic("ffs_nodealloccg: block not in map");
1754         /* NOTREACHED */
1755 gotit:
1756         /*
1757          * Check to see if we need to initialize more inodes.
1758          */
1759         ibp = NULL;
1760         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
1761             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
1762             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
1763                 ibp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1764                     ino_to_fsba(fs, cg * fs->fs_ipg + cgp->cg_initediblk)),
1765                     (int)fs->fs_bsize, 0, 0, 0);
1766                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
1767                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
1768                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
1769                         dp2->di_gen = arc4random() / 2 + 1;
1770                         dp2++;
1771                 }
1772                 cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
1773         }
1774         UFS_LOCK(ump);
1775         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1776         setbit(inosused, ipref);
1777         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1778         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1779         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1780         fs->fs_fmod = 1;
1781         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1782                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1783                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1784                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1785         }
1786         UFS_UNLOCK(ump);
1787         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1788                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref);
1789         bdwrite(bp);
1790         if (ibp != NULL)
1791                 bawrite(ibp);
1792         return (cg * fs->fs_ipg + ipref);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * check if a block is free
1797  */
1798 static int
1799 ffs_isfreeblock(struct fs *fs, u_char *cp, ufs1_daddr_t h)
1800 {
1801
1802         switch ((int)fs->fs_frag) {
1803         case 8:
1804                 return (cp[h] == 0);
1805         case 4:
1806                 return ((cp[h >> 1] & (0x0f << ((h & 0x1) << 2))) == 0);
1807         case 2:
1808                 return ((cp[h >> 2] & (0x03 << ((h & 0x3) << 1))) == 0);
1809         case 1:
1810                 return ((cp[h >> 3] & (0x01 << (h & 0x7))) == 0);
1811         default:
1812                 panic("ffs_isfreeblock");
1813         }
1814         return (0);
1815 }
1816
1817 /*
1818  * Free a block or fragment.
1819  *
1820  * The specified block or fragment is placed back in the
1821  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1822  * block reassembly is checked.
1823  */
1824 void
1825 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum)
1826         struct ufsmount *ump;
1827         struct fs *fs;
1828         struct vnode *devvp;
1829         ufs2_daddr_t bno;
1830         long size;
1831         ino_t inum;
1832 {
1833         struct cg *cgp;
1834         struct buf *bp;
1835         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
1836         ufs2_daddr_t cgblkno;
1837         int i, cg, blk, frags, bbase;
1838         u_int8_t *blksfree;
1839         struct cdev *dev;
1840
1841         cg = dtog(fs, bno);
1842         if (devvp->v_type != VCHR) {
1843                 /* devvp is a snapshot */
1844                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
1845                 cgblkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
1846         } else {
1847                 /* devvp is a normal disk device */
1848                 dev = devvp->v_rdev;
1849                 cgblkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
1850                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree");
1851                 if ((devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
1852                     ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum))
1853                         return;
1854         }
1855 #ifdef INVARIANTS
1856         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1857             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1858                 printf("dev=%s, bno = %jd, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1859                     devtoname(dev), (intmax_t)bno, (long)fs->fs_bsize,
1860                     size, fs->fs_fsmnt);
1861                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1862         }
1863 #endif
1864         if ((u_int)bno >= fs->fs_size) {
1865                 printf("bad block %jd, ino %lu\n", (intmax_t)bno,
1866                     (u_long)inum);
1867                 ffs_fserr(fs, inum, "bad block");
1868                 return;
1869         }
1870         if (bread(devvp, cgblkno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
1871                 brelse(bp);
1872                 return;
1873         }
1874         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1875         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1876                 brelse(bp);
1877                 return;
1878         }
1879         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1880         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1881         cgbno = dtogd(fs, bno);
1882         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1883         UFS_LOCK(ump);
1884         if (size == fs->fs_bsize) {
1885                 fragno = fragstoblks(fs, cgbno);
1886                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, fragno)) {
1887                         if (devvp->v_type != VCHR) {
1888                                 UFS_UNLOCK(ump);
1889                                 /* devvp is a snapshot */
1890                                 brelse(bp);
1891                                 return;
1892                         }
1893                         printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1894                             devtoname(dev), (intmax_t)bno, fs->fs_fsmnt);
1895                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1896                 }
1897                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
1898                 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1899                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1900                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1901                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1902         } else {
1903                 bbase = cgbno - fragnum(fs, cgbno);
1904                 /*
1905                  * decrement the counts associated with the old frags
1906                  */
1907                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1908                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1909                 /*
1910                  * deallocate the fragment
1911                  */
1912                 frags = numfrags(fs, size);
1913                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1914                         if (isset(blksfree, cgbno + i)) {
1915                                 printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1916                                     devtoname(dev), (intmax_t)(bno + i),
1917                                     fs->fs_fsmnt);
1918                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1919                         }
1920                         setbit(blksfree, cgbno + i);
1921                 }
1922                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1923                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1924                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1925                 /*
1926                  * add back in counts associated with the new frags
1927                  */
1928                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1929                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1930                 /*
1931                  * if a complete block has been reassembled, account for it
1932                  */
1933                 fragno = fragstoblks(fs, bbase);
1934                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragno)) {
1935                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1936                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1937                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1938                         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1939                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1940                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1941                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1942                 }
1943         }
1944         fs->fs_fmod = 1;
1945         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1946         UFS_UNLOCK(ump);
1947         bdwrite(bp);
1948 }
1949
1950 #ifdef INVARIANTS
1951 /*
1952  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1953  * fragment is allocated, false if it is free.
1954  */
1955 static int
1956 ffs_checkblk(ip, bno, size)
1957         struct inode *ip;
1958         ufs2_daddr_t bno;
1959         long size;
1960 {
1961         struct fs *fs;
1962         struct cg *cgp;
1963         struct buf *bp;
1964         ufs1_daddr_t cgbno;
1965         int i, error, frags, free;
1966         u_int8_t *blksfree;
1967
1968         fs = ip->i_fs;
1969         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1970                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1971                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1972                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1973         }
1974         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
1975                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
1976         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
1977                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1978         if (error)
1979                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
1980         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1981         if (!cg_chkmagic(cgp))
1982                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
1983         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1984         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1985         cgbno = dtogd(fs, bno);
1986         if (size == fs->fs_bsize) {
1987                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
1988         } else {
1989                 frags = numfrags(fs, size);
1990                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
1991                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
1992                                 free++;
1993                 if (free != 0 && free != frags)
1994                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
1995         }
1996         brelse(bp);
1997         return (!free);
1998 }
1999 #endif /* INVARIANTS */
2000
2001 /*
2002  * Free an inode.
2003  */
2004 int
2005 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2006         struct vnode *pvp;
2007         ino_t ino;
2008         int mode;
2009 {
2010         struct inode *ip;
2011
2012         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2013                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2014                 return (0);
2015         }
2016         ip = VTOI(pvp);
2017         return (ffs_freefile(ip->i_ump, ip->i_fs, ip->i_devvp, ino, mode));
2018 }
2019
2020 /*
2021  * Do the actual free operation.
2022  * The specified inode is placed back in the free map.
2023  */
2024 int
2025 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode)
2026         struct ufsmount *ump;
2027         struct fs *fs;
2028         struct vnode *devvp;
2029         ino_t ino;
2030         int mode;
2031 {
2032         struct cg *cgp;
2033         struct buf *bp;
2034         ufs2_daddr_t cgbno;
2035         int error, cg;
2036         u_int8_t *inosused;
2037         struct cdev *dev;
2038
2039         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2040         if (devvp->v_type != VCHR) {
2041                 /* devvp is a snapshot */
2042                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
2043                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2044         } else {
2045                 /* devvp is a normal disk device */
2046                 dev = devvp->v_rdev;
2047                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2048         }
2049         if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2050                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %lu, fs = %s",
2051                     devtoname(dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
2052         if ((error = bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp))) {
2053                 brelse(bp);
2054                 return (error);
2055         }
2056         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2057         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2058                 brelse(bp);
2059                 return (0);
2060         }
2061         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2062         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
2063         inosused = cg_inosused(cgp);
2064         ino %= fs->fs_ipg;
2065         if (isclr(inosused, ino)) {
2066                 printf("dev = %s, ino = %lu, fs = %s\n", devtoname(dev),
2067                     (u_long)ino + cg * fs->fs_ipg, fs->fs_fsmnt);
2068                 if (fs->fs_ronly == 0)
2069                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2070         }
2071         clrbit(inosused, ino);
2072         if (ino < cgp->cg_irotor)
2073                 cgp->cg_irotor = ino;
2074         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2075         UFS_LOCK(ump);
2076         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2077         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2078         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2079                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2080                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2081                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2082         }
2083         fs->fs_fmod = 1;
2084         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2085         UFS_UNLOCK(ump);
2086         bdwrite(bp);
2087         return (0);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Check to see if a file is free.
2092  */
2093 int
2094 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2095         struct fs *fs;
2096         struct vnode *devvp;
2097         ino_t ino;
2098 {
2099         struct cg *cgp;
2100         struct buf *bp;
2101         ufs2_daddr_t cgbno;
2102         int ret, cg;
2103         u_int8_t *inosused;
2104
2105         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2106         if (devvp->v_type != VCHR) {
2107                 /* devvp is a snapshot */
2108                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2109         } else {
2110                 /* devvp is a normal disk device */
2111                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2112         }
2113         if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2114                 return (1);
2115         if (bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
2116                 brelse(bp);
2117                 return (1);
2118         }
2119         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2120         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2121                 brelse(bp);
2122                 return (1);
2123         }
2124         inosused = cg_inosused(cgp);
2125         ino %= fs->fs_ipg;
2126         ret = isclr(inosused, ino);
2127         brelse(bp);
2128         return (ret);
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2133  *
2134  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2135  * available.
2136  */
2137 static ufs1_daddr_t
2138 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2139         struct fs *fs;
2140         struct cg *cgp;
2141         ufs2_daddr_t bpref;
2142         int allocsiz;
2143 {
2144         ufs1_daddr_t bno;
2145         int start, len, loc, i;
2146         int blk, field, subfield, pos;
2147         u_int8_t *blksfree;
2148
2149         /*
2150          * find the fragment by searching through the free block
2151          * map for an appropriate bit pattern
2152          */
2153         if (bpref)
2154                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2155         else
2156                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2157         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2158         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2159         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2160                 fragtbl[fs->fs_frag],
2161                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2162         if (loc == 0) {
2163                 len = start + 1;
2164                 start = 0;
2165                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2166                         fragtbl[fs->fs_frag],
2167                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2168                 if (loc == 0) {
2169                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2170                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2171                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2172                         /* NOTREACHED */
2173                 }
2174         }
2175         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2176         cgp->cg_frotor = bno;
2177         /*
2178          * found the byte in the map
2179          * sift through the bits to find the selected frag
2180          */
2181         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2182                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2183                 blk <<= 1;
2184                 field = around[allocsiz];
2185                 subfield = inside[allocsiz];
2186                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2187                         if ((blk & field) == subfield)
2188                                 return (bno + pos);
2189                         field <<= 1;
2190                         subfield <<= 1;
2191                 }
2192         }
2193         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2194         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2195         return (-1);
2196 }
2197
2198 /*
2199  * Update the cluster map because of an allocation or free.
2200  *
2201  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
2202  */
2203 void
2204 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, cnt)
2205         struct ufsmount *ump;
2206         struct fs *fs;
2207         struct cg *cgp;
2208         ufs1_daddr_t blkno;
2209         int cnt;
2210 {
2211         int32_t *sump;
2212         int32_t *lp;
2213         u_char *freemapp, *mapp;
2214         int i, start, end, forw, back, map, bit;
2215
2216         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
2217
2218         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
2219                 return;
2220         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
2221         sump = cg_clustersum(cgp);
2222         /*
2223          * Allocate or clear the actual block.
2224          */
2225         if (cnt > 0)
2226                 setbit(freemapp, blkno);
2227         else
2228                 clrbit(freemapp, blkno);
2229         /*
2230          * Find the size of the cluster going forward.
2231          */
2232         start = blkno + 1;
2233         end = start + fs->fs_contigsumsize;
2234         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
2235                 end = cgp->cg_nclusterblks;
2236         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2237         map = *mapp++;
2238         bit = 1 << (start % NBBY);
2239         for (i = start; i < end; i++) {
2240                 if ((map & bit) == 0)
2241                         break;
2242                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
2243                         bit <<= 1;
2244                 } else {
2245                         map = *mapp++;
2246                         bit = 1;
2247                 }
2248         }
2249         forw = i - start;
2250         /*
2251          * Find the size of the cluster going backward.
2252          */
2253         start = blkno - 1;
2254         end = start - fs->fs_contigsumsize;
2255         if (end < 0)
2256                 end = -1;
2257         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2258         map = *mapp--;
2259         bit = 1 << (start % NBBY);
2260         for (i = start; i > end; i--) {
2261                 if ((map & bit) == 0)
2262                         break;
2263                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
2264                         bit >>= 1;
2265                 } else {
2266                         map = *mapp--;
2267                         bit = 1 << (NBBY - 1);
2268                 }
2269         }
2270         back = start - i;
2271         /*
2272          * Account for old cluster and the possibly new forward and
2273          * back clusters.
2274          */
2275         i = back + forw + 1;
2276         if (i > fs->fs_contigsumsize)
2277                 i = fs->fs_contigsumsize;
2278         sump[i] += cnt;
2279         if (back > 0)
2280                 sump[back] -= cnt;
2281         if (forw > 0)
2282                 sump[forw] -= cnt;
2283         /*
2284          * Update cluster summary information.
2285          */
2286         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
2287         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
2288                 if (*lp-- > 0)
2289                         break;
2290         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
2291 }
2292
2293 /*
2294  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
2295  *
2296  * The form of the error message is:
2297  *      fs: error message
2298  */
2299 static void
2300 ffs_fserr(fs, inum, cp)
2301         struct fs *fs;
2302         ino_t inum;
2303         char *cp;
2304 {
2305         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2306         struct proc *p = td->td_proc;
2307
2308         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %d on %s: %s\n",
2309             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, inum, fs->fs_fsmnt, cp);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * This function provides the capability for the fsck program to
2314  * update an active filesystem. Eleven operations are provided:
2315  *
2316  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
2317  *      specified inode by the specified amount. Under normal
2318  *      operation the count should always go down. Decrementing
2319  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
2320  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used to
2321  *      by the specifed amount.
2322  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
2323  *      adjust the superblock summary.
2324  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
2325  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2326  *      as in use.
2327  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
2328  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2329  *      as in use.
2330  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
2331  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
2332  *      as in use.
2333  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
2334  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
2335  */
2336
2337 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
2338
2339 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt, CTLFLAG_WR|CTLTYPE_STRUCT,
2340         0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck", "Adjust Inode Reference Count");
2341
2342 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt, CTLFLAG_WR,
2343         sysctl_ffs_fsck, "Adjust Inode Used Blocks Count");
2344
2345 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir, CTLFLAG_WR,
2346         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of directories");
2347
2348 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree, CTLFLAG_WR,
2349         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free blocks");
2350
2351 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree, CTLFLAG_WR,
2352         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free inodes");
2353
2354 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree, CTLFLAG_WR,
2355         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free frags");
2356
2357 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters, CTLFLAG_WR,
2358         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free clusters");
2359
2360 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs, CTLFLAG_WR,
2361         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Directory Inodes");
2362
2363 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles, CTLFLAG_WR,
2364         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of File Inodes");
2365
2366 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks, CTLFLAG_WR,
2367         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Blocks");
2368
2369 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags, CTLFLAG_WR,
2370         sysctl_ffs_fsck, "Change Filesystem Flags");
2371
2372 #ifdef DEBUG
2373 static int fsckcmds = 0;
2374 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0, "");
2375 #endif /* DEBUG */
2376
2377 static int
2378 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2379 {
2380         struct fsck_cmd cmd;
2381         struct ufsmount *ump;
2382         struct vnode *vp;
2383         struct inode *ip;
2384         struct mount *mp;
2385         struct fs *fs;
2386         ufs2_daddr_t blkno;
2387         long blkcnt, blksize;
2388         struct file *fp;
2389         int filetype, error;
2390
2391         if (req->newlen > sizeof cmd)
2392                 return (EBADRPC);
2393         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof cmd)) != 0)
2394                 return (error);
2395         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
2396                 return (ERPCMISMATCH);
2397         if ((error = getvnode(curproc->p_fd, cmd.handle, &fp)) != 0)
2398                 return (error);
2399         vn_start_write(fp->f_data, &mp, V_WAIT);
2400         if (mp == 0 || strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
2401                 vn_finished_write(mp);
2402                 fdrop(fp, curthread);
2403                 return (EINVAL);
2404         }
2405         if (mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) {
2406                 vn_finished_write(mp);
2407                 fdrop(fp, curthread);
2408                 return (EROFS);
2409         }
2410         ump = VFSTOUFS(mp);
2411         fs = ump->um_fs;
2412         filetype = IFREG;
2413
2414         switch (oidp->oid_number) {
2415
2416         case FFS_SET_FLAGS:
2417 #ifdef DEBUG
2418                 if (fsckcmds)
2419                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
2420                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
2421 #endif /* DEBUG */
2422                 if (cmd.size > 0)
2423                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
2424                 else
2425                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
2426                 break;
2427
2428         case FFS_ADJ_REFCNT:
2429 #ifdef DEBUG
2430                 if (fsckcmds) {
2431                         printf("%s: adjust inode %jd count by %jd\n",
2432                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2433                             (intmax_t)cmd.size);
2434                 }
2435 #endif /* DEBUG */
2436                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2437                         break;
2438                 ip = VTOI(vp);
2439                 ip->i_nlink += cmd.size;
2440                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
2441                 ip->i_effnlink += cmd.size;
2442                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2443                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
2444                         softdep_change_linkcnt(ip);
2445                 vput(vp);
2446                 break;
2447
2448         case FFS_ADJ_BLKCNT:
2449 #ifdef DEBUG
2450                 if (fsckcmds) {
2451                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
2452                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2453                             (intmax_t)cmd.size);
2454                 }
2455 #endif /* DEBUG */
2456                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2457                         break;
2458                 ip = VTOI(vp);
2459                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
2460                         UFS_LOCK(ump);
2461                         fs->fs_pendingblocks += cmd.size;
2462                         UFS_UNLOCK(ump);
2463                 }
2464                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
2465                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2466                 vput(vp);
2467                 break;
2468
2469         case FFS_DIR_FREE:
2470                 filetype = IFDIR;
2471                 /* fall through */
2472
2473         case FFS_FILE_FREE:
2474 #ifdef DEBUG
2475                 if (fsckcmds) {
2476                         if (cmd.size == 1)
2477                                 printf("%s: free %s inode %d\n",
2478                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2479                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2480                                     (ino_t)cmd.value);
2481                         else
2482                                 printf("%s: free %s inodes %d-%d\n",
2483                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2484                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2485                                     (ino_t)cmd.value,
2486                                     (ino_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
2487                 }
2488 #endif /* DEBUG */
2489                 while (cmd.size > 0) {
2490                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
2491                             cmd.value, filetype)))
2492                                 break;
2493                         cmd.size -= 1;
2494                         cmd.value += 1;
2495                 }
2496                 break;
2497
2498         case FFS_BLK_FREE:
2499 #ifdef DEBUG
2500                 if (fsckcmds) {
2501                         if (cmd.size == 1)
2502                                 printf("%s: free block %jd\n",
2503                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2504                                     (intmax_t)cmd.value);
2505                         else
2506                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
2507                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2508                                     (intmax_t)cmd.value,
2509                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
2510                 }
2511 #endif /* DEBUG */
2512                 blkno = cmd.value;
2513                 blkcnt = cmd.size;
2514                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
2515                 while (blkcnt > 0) {
2516                         if (blksize > blkcnt)
2517                                 blksize = blkcnt;
2518                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
2519                             blksize * fs->fs_fsize, ROOTINO);
2520                         blkno += blksize;
2521                         blkcnt -= blksize;
2522                         blksize = fs->fs_frag;
2523                 }
2524                 break;
2525
2526         /*
2527          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
2528          * submit deltas when necessary.
2529          */
2530         case FFS_ADJ_NDIR:
2531 #ifdef DEBUG
2532                 if (fsckcmds) {
2533                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
2534                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2535                 }
2536 #endif /* DEBUG */
2537                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
2538                 break;
2539         case FFS_ADJ_NBFREE:
2540 #ifdef DEBUG
2541                 if (fsckcmds) {
2542                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
2543                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2544                 }
2545 #endif /* DEBUG */
2546                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
2547                 break;
2548         case FFS_ADJ_NIFREE:
2549 #ifdef DEBUG
2550                 if (fsckcmds) {
2551                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
2552                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2553                 }
2554 #endif /* DEBUG */
2555                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
2556                 break;
2557         case FFS_ADJ_NFFREE:
2558 #ifdef DEBUG
2559                 if (fsckcmds) {
2560                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
2561                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2562                 }
2563 #endif /* DEBUG */
2564                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
2565                 break;
2566         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
2567 #ifdef DEBUG
2568                 if (fsckcmds) {
2569                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
2570                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2571                 }
2572 #endif /* DEBUG */
2573                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
2574                 break;
2575
2576         default:
2577 #ifdef DEBUG
2578                 if (fsckcmds) {
2579                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
2580                             oidp->oid_number);
2581                 }
2582 #endif /* DEBUG */
2583                 error = EINVAL;
2584                 break;
2585
2586         }
2587         fdrop(fp, curthread);
2588         vn_finished_write(mp);
2589         return (error);
2590 }