]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c
zfs: merge openzfs/zfs@4694131a0 (master) into main
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / ufs / ffs / ffs_alloc.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: (BSD-2-Clause-FreeBSD AND BSD-3-Clause)
3  *
4  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * This software was developed for the FreeBSD Project by Marshall
8  * Kirk McKusick and Network Associates Laboratories, the Security
9  * Research Division of Network Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR
10  * contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA CHATS
11  * research program
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  *
22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
35  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
36  *
37  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
38  * modification, are permitted provided that the following conditions
39  * are met:
40  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
42  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
44  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
45  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
46  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
47  *    without specific prior written permission.
48  *
49  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
50  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
51  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
52  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
53  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
54  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
55  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
56  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
57  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
58  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
59  * SUCH DAMAGE.
60  *
61  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
62  */
63
64 #include <sys/cdefs.h>
65 __FBSDID("$FreeBSD$");
66
67 #include "opt_quota.h"
68
69 #include <sys/param.h>
70 #include <sys/capsicum.h>
71 #include <sys/gsb_crc32.h>
72 #include <sys/systm.h>
73 #include <sys/bio.h>
74 #include <sys/buf.h>
75 #include <sys/conf.h>
76 #include <sys/fcntl.h>
77 #include <sys/file.h>
78 #include <sys/filedesc.h>
79 #include <sys/priv.h>
80 #include <sys/proc.h>
81 #include <sys/vnode.h>
82 #include <sys/mount.h>
83 #include <sys/kernel.h>
84 #include <sys/syscallsubr.h>
85 #include <sys/sysctl.h>
86 #include <sys/syslog.h>
87 #include <sys/taskqueue.h>
88
89 #include <security/audit/audit.h>
90
91 #include <geom/geom.h>
92 #include <geom/geom_vfs.h>
93
94 #include <ufs/ufs/dir.h>
95 #include <ufs/ufs/extattr.h>
96 #include <ufs/ufs/quota.h>
97 #include <ufs/ufs/inode.h>
98 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
99 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
100
101 #include <ufs/ffs/fs.h>
102 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
103 #include <ufs/ffs/softdep.h>
104
105 typedef ufs2_daddr_t allocfcn_t(struct inode *ip, u_int cg, ufs2_daddr_t bpref,
106                                   int size, int rsize);
107
108 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, int);
109 static ufs2_daddr_t
110               ffs_alloccgblk(struct inode *, struct buf *, ufs2_daddr_t, int);
111 static void     ffs_blkfree_cg(struct ufsmount *, struct fs *,
112                     struct vnode *, ufs2_daddr_t, long, ino_t,
113                     struct workhead *);
114 #ifdef INVARIANTS
115 static int      ffs_checkblk(struct inode *, ufs2_daddr_t, long);
116 #endif
117 static ufs2_daddr_t ffs_clusteralloc(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int);
118 static ino_t    ffs_dirpref(struct inode *);
119 static ufs2_daddr_t ffs_fragextend(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t,
120                     int, int);
121 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
122                 (struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, int, allocfcn_t *);
123 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int,
124                     int);
125 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
126 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
127 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
128 static void     ffs_ckhash_cg(struct buf *);
129
130 /*
131  * Allocate a block in the filesystem.
132  *
133  * The size of the requested block is given, which must be some
134  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
135  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
136  * the following hierarchy is used to allocate a block:
137  *   1) allocate the requested block.
138  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
139  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
140  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
141  *      available block is located.
142  * If no block preference is given the following hierarchy is used
143  * to allocate a block:
144  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
145  *      inode for the file.
146  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
147  *      available block is located.
148  */
149 int
150 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, flags, cred, bnp)
151         struct inode *ip;
152         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
153         int size, flags;
154         struct ucred *cred;
155         ufs2_daddr_t *bnp;
156 {
157         struct fs *fs;
158         struct ufsmount *ump;
159         ufs2_daddr_t bno;
160         u_int cg, reclaimed;
161         int64_t delta;
162 #ifdef QUOTA
163         int error;
164 #endif
165
166         *bnp = 0;
167         ump = ITOUMP(ip);
168         fs = ump->um_fs;
169         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
170 #ifdef INVARIANTS
171         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
172                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
173                     devtoname(ump->um_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
174                     fs->fs_fsmnt);
175                 panic("ffs_alloc: bad size");
176         }
177         if (cred == NOCRED)
178                 panic("ffs_alloc: missing credential");
179 #endif /* INVARIANTS */
180         reclaimed = 0;
181 retry:
182 #ifdef QUOTA
183         UFS_UNLOCK(ump);
184         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
185         if (error)
186                 return (error);
187         UFS_LOCK(ump);
188 #endif
189         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
190                 goto nospace;
191         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE) &&
192             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
193                 goto nospace;
194         if (bpref >= fs->fs_size)
195                 bpref = 0;
196         if (bpref == 0)
197                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
198         else
199                 cg = dtog(fs, bpref);
200         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, size, ffs_alloccg);
201         if (bno > 0) {
202                 delta = btodb(size);
203                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
204                 if (flags & IO_EXT)
205                         UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE);
206                 else
207                         UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_UPDATE);
208                 *bnp = bno;
209                 return (0);
210         }
211 nospace:
212 #ifdef QUOTA
213         UFS_UNLOCK(ump);
214         /*
215          * Restore user's disk quota because allocation failed.
216          */
217         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
218         UFS_LOCK(ump);
219 #endif
220         if (reclaimed == 0 && (flags & IO_BUFLOCKED) == 0) {
221                 reclaimed = 1;
222                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip), cred, FLUSH_BLOCKS_WAIT);
223                 goto retry;
224         }
225         if (ffs_fsfail_cleanup_locked(ump, 0)) {
226                 UFS_UNLOCK(ump);
227                 return (ENXIO);
228         }
229         if (reclaimed > 0 &&
230             ppsratecheck(&ump->um_last_fullmsg, &ump->um_secs_fullmsg, 1)) {
231                 UFS_UNLOCK(ump);
232                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
233                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
234                     fs->fs_fsmnt);
235         } else {
236                 UFS_UNLOCK(ump);
237         }
238         return (ENOSPC);
239 }
240
241 /*
242  * Reallocate a fragment to a bigger size
243  *
244  * The number and size of the old block is given, and a preference
245  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
246  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
247  * invoked to get an appropriate block.
248  */
249 int
250 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, flags, cred, bpp)
251         struct inode *ip;
252         ufs2_daddr_t lbprev;
253         ufs2_daddr_t bprev;
254         ufs2_daddr_t bpref;
255         int osize, nsize, flags;
256         struct ucred *cred;
257         struct buf **bpp;
258 {
259         struct vnode *vp;
260         struct fs *fs;
261         struct buf *bp;
262         struct ufsmount *ump;
263         u_int cg, request, reclaimed;
264         int error, gbflags;
265         ufs2_daddr_t bno;
266         int64_t delta;
267
268         vp = ITOV(ip);
269         ump = ITOUMP(ip);
270         fs = ump->um_fs;
271         bp = NULL;
272         gbflags = (flags & BA_UNMAPPED) != 0 ? GB_UNMAPPED : 0;
273
274         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
275 #ifdef INVARIANTS
276         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
277                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
278         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
279             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
280                 printf(
281                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
282                     devtoname(ump->um_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
283                     nsize, fs->fs_fsmnt);
284                 panic("ffs_realloccg: bad size");
285         }
286         if (cred == NOCRED)
287                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
288 #endif /* INVARIANTS */
289         reclaimed = 0;
290 retry:
291         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE) &&
292             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
293                 goto nospace;
294         }
295         if (bprev == 0) {
296                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
297                     devtoname(ump->um_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
298                     fs->fs_fsmnt);
299                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
300         }
301         UFS_UNLOCK(ump);
302         /*
303          * Allocate the extra space in the buffer.
304          */
305         error = bread_gb(vp, lbprev, osize, NOCRED, gbflags, &bp);
306         if (error) {
307                 return (error);
308         }
309
310         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
311                 if (lbprev >= UFS_NDADDR)
312                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
313                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
314         }
315
316 #ifdef QUOTA
317         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
318         if (error) {
319                 brelse(bp);
320                 return (error);
321         }
322 #endif
323         /*
324          * Check for extension in the existing location.
325          */
326         *bpp = NULL;
327         cg = dtog(fs, bprev);
328         UFS_LOCK(ump);
329         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
330         if (bno) {
331                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
332                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
333                 delta = btodb(nsize - osize);
334                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
335                 if (flags & IO_EXT)
336                         UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE);
337                 else
338                         UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_UPDATE);
339                 allocbuf(bp, nsize);
340                 bp->b_flags |= B_DONE;
341                 vfs_bio_bzero_buf(bp, osize, nsize - osize);
342                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
343                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
344                 *bpp = bp;
345                 return (0);
346         }
347         /*
348          * Allocate a new disk location.
349          */
350         if (bpref >= fs->fs_size)
351                 bpref = 0;
352         switch ((int)fs->fs_optim) {
353         case FS_OPTSPACE:
354                 /*
355                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
356                  * best use of space, we will waste time relocating it if
357                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
358                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
359                  * to begin optimizing for time.
360                  */
361                 request = nsize;
362                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
363                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
364                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
365                         break;
366                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
367                         fs->fs_fsmnt);
368                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
369                 break;
370         case FS_OPTTIME:
371                 /*
372                  * At this point we have discovered a file that is trying to
373                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
374                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
375                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
376                  * above will be able to grow it in place without further
377                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
378                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
379                  * optimizing for space.
380                  */
381                 request = fs->fs_bsize;
382                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
383                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
384                         break;
385                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
386                         fs->fs_fsmnt);
387                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
388                 break;
389         default:
390                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
391                     devtoname(ump->um_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
392                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
393                 /* NOTREACHED */
394         }
395         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, nsize, ffs_alloccg);
396         if (bno > 0) {
397                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
398                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
399                         /*
400                          * The usual case is that a smaller fragment that
401                          * was just allocated has been replaced with a bigger
402                          * fragment or a full-size block. If it is marked as
403                          * B_DELWRI, the current contents have not been written
404                          * to disk. It is possible that the block was written
405                          * earlier, but very uncommon. If the block has never
406                          * been written, there is no need to send a BIO_DELETE
407                          * for it when it is freed. The gain from avoiding the
408                          * TRIMs for the common case of unwritten blocks far
409                          * exceeds the cost of the write amplification for the
410                          * uncommon case of failing to send a TRIM for a block
411                          * that had been written.
412                          */
413                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, bprev, (long)osize,
414                             ip->i_number, vp->v_type, NULL,
415                             (bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 ?
416                             NOTRIM_KEY : SINGLETON_KEY);
417                 delta = btodb(nsize - osize);
418                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
419                 if (flags & IO_EXT)
420                         UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE);
421                 else
422                         UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_UPDATE);
423                 allocbuf(bp, nsize);
424                 bp->b_flags |= B_DONE;
425                 vfs_bio_bzero_buf(bp, osize, nsize - osize);
426                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
427                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
428                 *bpp = bp;
429                 return (0);
430         }
431 #ifdef QUOTA
432         UFS_UNLOCK(ump);
433         /*
434          * Restore user's disk quota because allocation failed.
435          */
436         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
437         UFS_LOCK(ump);
438 #endif
439 nospace:
440         /*
441          * no space available
442          */
443         if (reclaimed == 0 && (flags & IO_BUFLOCKED) == 0) {
444                 reclaimed = 1;
445                 UFS_UNLOCK(ump);
446                 if (bp) {
447                         brelse(bp);
448                         bp = NULL;
449                 }
450                 UFS_LOCK(ump);
451                 softdep_request_cleanup(fs, vp, cred, FLUSH_BLOCKS_WAIT);
452                 goto retry;
453         }
454         if (bp)
455                 brelse(bp);
456         if (ffs_fsfail_cleanup_locked(ump, 0)) {
457                 UFS_UNLOCK(ump);
458                 return (ENXIO);
459         }
460         if (reclaimed > 0 &&
461             ppsratecheck(&ump->um_last_fullmsg, &ump->um_secs_fullmsg, 1)) {
462                 UFS_UNLOCK(ump);
463                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
464                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
465                     fs->fs_fsmnt);
466         } else {
467                 UFS_UNLOCK(ump);
468         }
469         return (ENOSPC);
470 }
471
472 /*
473  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
474  *
475  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
476  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
477  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
478  * from the end of the allocation for the logical block immediately
479  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
480  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
481  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
482  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
483  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
484  * allocation will be used.
485  */
486
487 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
488     "FFS filesystem");
489
490 static int doasyncfree = 1;
491 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0,
492 "do not force synchronous writes when blocks are reallocated");
493
494 static int doreallocblks = 1;
495 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0,
496 "enable block reallocation");
497
498 static int dotrimcons = 1;
499 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, dotrimcons, CTLFLAG_RWTUN, &dotrimcons, 0,
500 "enable BIO_DELETE / TRIM consolidation");
501
502 static int maxclustersearch = 10;
503 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, maxclustersearch, CTLFLAG_RW, &maxclustersearch,
504 0, "max number of cylinder group to search for contigous blocks");
505
506 #ifdef DIAGNOSTIC
507 static int prtrealloc = 0;
508 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ffs_prtrealloc, CTLFLAG_RW, &prtrealloc, 0,
509         "print out FFS filesystem block reallocation operations");
510 #endif
511
512 int
513 ffs_reallocblks(ap)
514         struct vop_reallocblks_args /* {
515                 struct vnode *a_vp;
516                 struct cluster_save *a_buflist;
517         } */ *ap;
518 {
519         struct ufsmount *ump;
520         int error;
521
522         /*
523          * We used to skip reallocating the blocks of a file into a
524          * contiguous sequence if the underlying flash device requested
525          * BIO_DELETE notifications, because devices that benefit from
526          * BIO_DELETE also benefit from not moving the data. However,
527          * the destination for the data is usually moved before the data
528          * is written to the initially allocated location, so we rarely
529          * suffer the penalty of extra writes. With the addition of the
530          * consolidation of contiguous blocks into single BIO_DELETE
531          * operations, having fewer but larger contiguous blocks reduces
532          * the number of (slow and expensive) BIO_DELETE operations. So
533          * when doing BIO_DELETE consolidation, we do block reallocation.
534          *
535          * Skip if reallocblks has been disabled globally.
536          */
537         ump = ap->a_vp->v_mount->mnt_data;
538         if ((((ump->um_flags) & UM_CANDELETE) != 0 && dotrimcons == 0) ||
539             doreallocblks == 0)
540                 return (ENOSPC);
541
542         /*
543          * We can't wait in softdep prealloc as it may fsync and recurse
544          * here.  Instead we simply fail to reallocate blocks if this
545          * rare condition arises.
546          */
547         if (DOINGSUJ(ap->a_vp))
548                 if (softdep_prealloc(ap->a_vp, MNT_NOWAIT) != 0)
549                         return (ENOSPC);
550         vn_seqc_write_begin(ap->a_vp);
551         error = ump->um_fstype == UFS1 ? ffs_reallocblks_ufs1(ap) :
552             ffs_reallocblks_ufs2(ap);
553         vn_seqc_write_end(ap->a_vp);
554         return (error);
555 }
556
557 static int
558 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
559         struct vop_reallocblks_args /* {
560                 struct vnode *a_vp;
561                 struct cluster_save *a_buflist;
562         } */ *ap;
563 {
564         struct fs *fs;
565         struct inode *ip;
566         struct vnode *vp;
567         struct buf *sbp, *ebp, *bp;
568         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap;
569         struct cluster_save *buflist;
570         struct ufsmount *ump;
571         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
572         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
573         ufs2_daddr_t pref;
574         struct indir start_ap[UFS_NIADDR + 1], end_ap[UFS_NIADDR + 1], *idp;
575         int i, cg, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
576
577         vp = ap->a_vp;
578         ip = VTOI(vp);
579         ump = ITOUMP(ip);
580         fs = ump->um_fs;
581         /*
582          * If we are not tracking block clusters or if we have less than 4%
583          * free blocks left, then do not attempt to cluster. Running with
584          * less than 5% free block reserve is not recommended and those that
585          * choose to do so do not expect to have good file layout.
586          */
587         if (fs->fs_contigsumsize <= 0 || freespace(fs, 4) < 0)
588                 return (ENOSPC);
589         buflist = ap->a_buflist;
590         len = buflist->bs_nchildren;
591         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
592         end_lbn = start_lbn + len - 1;
593 #ifdef INVARIANTS
594         for (i = 0; i < len; i++)
595                 if (!ffs_checkblk(ip,
596                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
597                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
598         for (i = 1; i < len; i++)
599                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
600                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
601         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
602         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
603         for (i = 1; i < len - 1; i++)
604                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
605                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
606 #endif
607         /*
608          * If the cluster crosses the boundary for the first indirect
609          * block, leave space for the indirect block. Indirect blocks
610          * are initially laid out in a position after the last direct
611          * block. Block reallocation would usually destroy locality by
612          * moving the indirect block out of the way to make room for
613          * data blocks if we didn't compensate here. We should also do
614          * this for other indirect block boundaries, but it is only
615          * important for the first one.
616          */
617         if (start_lbn < UFS_NDADDR && end_lbn >= UFS_NDADDR)
618                 return (ENOSPC);
619         /*
620          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
621          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
622          * the previous cylinder group.
623          */
624         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
625             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
626                 return (ENOSPC);
627         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
628             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
629                 return (ENOSPC);
630         /*
631          * Get the starting offset and block map for the first block.
632          */
633         if (start_lvl == 0) {
634                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
635                 soff = start_lbn;
636         } else {
637                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
638                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
639                         brelse(sbp);
640                         return (ENOSPC);
641                 }
642                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
643                 soff = idp->in_off;
644         }
645         /*
646          * If the block range spans two block maps, get the second map.
647          */
648         ebap = NULL;
649         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
650                 ssize = len;
651         } else {
652 #ifdef INVARIANTS
653                 if (start_lvl > 0 &&
654                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
655                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
656 #endif
657                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
658                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
659                         goto fail;
660                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
661         }
662         /*
663          * Find the preferred location for the cluster. If we have not
664          * previously failed at this endeavor, then follow our standard
665          * preference calculation. If we have failed at it, then pick up
666          * where we last ended our search.
667          */
668         UFS_LOCK(ump);
669         if (ip->i_nextclustercg == -1)
670                 pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
671         else
672                 pref = cgdata(fs, ip->i_nextclustercg);
673         /*
674          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
675          * To avoid wasting too much time, we limit the number of cylinder
676          * groups that we will search.
677          */
678         cg = dtog(fs, pref);
679         for (i = min(maxclustersearch, fs->fs_ncg); i > 0; i--) {
680                 if ((newblk = ffs_clusteralloc(ip, cg, pref, len)) != 0)
681                         break;
682                 cg += 1;
683                 if (cg >= fs->fs_ncg)
684                         cg = 0;
685         }
686         /*
687          * If we have failed in our search, record where we gave up for
688          * next time. Otherwise, fall back to our usual search citerion.
689          */
690         if (newblk == 0) {
691                 ip->i_nextclustercg = cg;
692                 UFS_UNLOCK(ump);
693                 goto fail;
694         }
695         ip->i_nextclustercg = -1;
696         /*
697          * We have found a new contiguous block.
698          *
699          * First we have to replace the old block pointers with the new
700          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
701          * with the file.
702          */
703 #ifdef DIAGNOSTIC
704         if (prtrealloc)
705                 printf("realloc: ino %ju, lbns %jd-%jd\n\told:",
706                     (uintmax_t)ip->i_number,
707                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
708 #endif
709         blkno = newblk;
710         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
711                 if (i == ssize) {
712                         bap = ebap;
713                         soff = -i;
714                 }
715 #ifdef INVARIANTS
716                 if (!ffs_checkblk(ip,
717                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
718                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
719                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
720                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
721 #endif
722 #ifdef DIAGNOSTIC
723                 if (prtrealloc)
724                         printf(" %d,", *bap);
725 #endif
726                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
727                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
728                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
729                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
730                                     buflist->bs_children[i]);
731                         else
732                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
733                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
734                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
735                 }
736                 *bap++ = blkno;
737         }
738         /*
739          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
740          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
741          * the old block values may have been written to disk. In practise
742          * they are almost never written, but if we are concerned about
743          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
744          *
745          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
746          * that shows whether the associated buffers and inodes have
747          * been written. The flag should be set when the cluster is
748          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
749          * We can then check below to see if it is set, and do the
750          * synchronous write only when it has been cleared.
751          */
752         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
753                 if (doasyncfree)
754                         bdwrite(sbp);
755                 else
756                         bwrite(sbp);
757         } else {
758                 UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_UPDATE);
759                 if (!doasyncfree)
760                         ffs_update(vp, 1);
761         }
762         if (ssize < len) {
763                 if (doasyncfree)
764                         bdwrite(ebp);
765                 else
766                         bwrite(ebp);
767         }
768         /*
769          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
770          */
771 #ifdef DIAGNOSTIC
772         if (prtrealloc)
773                 printf("\n\tnew:");
774 #endif
775         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
776                 bp = buflist->bs_children[i];
777                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
778                         /*
779                          * The usual case is that a set of N-contiguous blocks
780                          * that was just allocated has been replaced with a
781                          * set of N+1-contiguous blocks. If they are marked as
782                          * B_DELWRI, the current contents have not been written
783                          * to disk. It is possible that the blocks were written
784                          * earlier, but very uncommon. If the blocks have never
785                          * been written, there is no need to send a BIO_DELETE
786                          * for them when they are freed. The gain from avoiding
787                          * the TRIMs for the common case of unwritten blocks
788                          * far exceeds the cost of the write amplification for
789                          * the uncommon case of failing to send a TRIM for the
790                          * blocks that had been written.
791                          */
792                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp,
793                             dbtofsb(fs, bp->b_blkno),
794                             fs->fs_bsize, ip->i_number, vp->v_type, NULL,
795                             (bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 ?
796                             NOTRIM_KEY : SINGLETON_KEY);
797                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
798 #ifdef INVARIANTS
799                 if (!ffs_checkblk(ip, dbtofsb(fs, bp->b_blkno), fs->fs_bsize))
800                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
801 #endif
802 #ifdef DIAGNOSTIC
803                 if (prtrealloc)
804                         printf(" %d,", blkno);
805 #endif
806         }
807 #ifdef DIAGNOSTIC
808         if (prtrealloc) {
809                 prtrealloc--;
810                 printf("\n");
811         }
812 #endif
813         return (0);
814
815 fail:
816         if (ssize < len)
817                 brelse(ebp);
818         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
819                 brelse(sbp);
820         return (ENOSPC);
821 }
822
823 static int
824 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
825         struct vop_reallocblks_args /* {
826                 struct vnode *a_vp;
827                 struct cluster_save *a_buflist;
828         } */ *ap;
829 {
830         struct fs *fs;
831         struct inode *ip;
832         struct vnode *vp;
833         struct buf *sbp, *ebp, *bp;
834         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap;
835         struct cluster_save *buflist;
836         struct ufsmount *ump;
837         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
838         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
839         struct indir start_ap[UFS_NIADDR + 1], end_ap[UFS_NIADDR + 1], *idp;
840         int i, cg, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
841
842         vp = ap->a_vp;
843         ip = VTOI(vp);
844         ump = ITOUMP(ip);
845         fs = ump->um_fs;
846         /*
847          * If we are not tracking block clusters or if we have less than 4%
848          * free blocks left, then do not attempt to cluster. Running with
849          * less than 5% free block reserve is not recommended and those that
850          * choose to do so do not expect to have good file layout.
851          */
852         if (fs->fs_contigsumsize <= 0 || freespace(fs, 4) < 0)
853                 return (ENOSPC);
854         buflist = ap->a_buflist;
855         len = buflist->bs_nchildren;
856         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
857         end_lbn = start_lbn + len - 1;
858 #ifdef INVARIANTS
859         for (i = 0; i < len; i++)
860                 if (!ffs_checkblk(ip,
861                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
862                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
863         for (i = 1; i < len; i++)
864                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
865                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
866         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
867         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
868         for (i = 1; i < len - 1; i++)
869                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
870                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
871 #endif
872         /*
873          * If the cluster crosses the boundary for the first indirect
874          * block, do not move anything in it. Indirect blocks are
875          * usually initially laid out in a position between the data
876          * blocks. Block reallocation would usually destroy locality by
877          * moving the indirect block out of the way to make room for
878          * data blocks if we didn't compensate here. We should also do
879          * this for other indirect block boundaries, but it is only
880          * important for the first one.
881          */
882         if (start_lbn < UFS_NDADDR && end_lbn >= UFS_NDADDR)
883                 return (ENOSPC);
884         /*
885          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
886          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
887          * the previous cylinder group.
888          */
889         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
890             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
891                 return (ENOSPC);
892         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
893             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
894                 return (ENOSPC);
895         /*
896          * Get the starting offset and block map for the first block.
897          */
898         if (start_lvl == 0) {
899                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
900                 soff = start_lbn;
901         } else {
902                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
903                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
904                         brelse(sbp);
905                         return (ENOSPC);
906                 }
907                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
908                 soff = idp->in_off;
909         }
910         /*
911          * If the block range spans two block maps, get the second map.
912          */
913         ebap = NULL;
914         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
915                 ssize = len;
916         } else {
917 #ifdef INVARIANTS
918                 if (start_lvl > 0 &&
919                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
920                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
921 #endif
922                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
923                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
924                         goto fail;
925                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
926         }
927         /*
928          * Find the preferred location for the cluster. If we have not
929          * previously failed at this endeavor, then follow our standard
930          * preference calculation. If we have failed at it, then pick up
931          * where we last ended our search.
932          */
933         UFS_LOCK(ump);
934         if (ip->i_nextclustercg == -1)
935                 pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
936         else
937                 pref = cgdata(fs, ip->i_nextclustercg);
938         /*
939          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
940          * To avoid wasting too much time, we limit the number of cylinder
941          * groups that we will search.
942          */
943         cg = dtog(fs, pref);
944         for (i = min(maxclustersearch, fs->fs_ncg); i > 0; i--) {
945                 if ((newblk = ffs_clusteralloc(ip, cg, pref, len)) != 0)
946                         break;
947                 cg += 1;
948                 if (cg >= fs->fs_ncg)
949                         cg = 0;
950         }
951         /*
952          * If we have failed in our search, record where we gave up for
953          * next time. Otherwise, fall back to our usual search citerion.
954          */
955         if (newblk == 0) {
956                 ip->i_nextclustercg = cg;
957                 UFS_UNLOCK(ump);
958                 goto fail;
959         }
960         ip->i_nextclustercg = -1;
961         /*
962          * We have found a new contiguous block.
963          *
964          * First we have to replace the old block pointers with the new
965          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
966          * with the file.
967          */
968 #ifdef DIAGNOSTIC
969         if (prtrealloc)
970                 printf("realloc: ino %ju, lbns %jd-%jd\n\told:", (uintmax_t)ip->i_number,
971                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
972 #endif
973         blkno = newblk;
974         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
975                 if (i == ssize) {
976                         bap = ebap;
977                         soff = -i;
978                 }
979 #ifdef INVARIANTS
980                 if (!ffs_checkblk(ip,
981                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
982                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
983                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
984                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
985 #endif
986 #ifdef DIAGNOSTIC
987                 if (prtrealloc)
988                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
989 #endif
990                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
991                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
992                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
993                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
994                                     buflist->bs_children[i]);
995                         else
996                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
997                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
998                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
999                 }
1000                 *bap++ = blkno;
1001         }
1002         /*
1003          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
1004          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
1005          * the old block values may have been written to disk. In practise
1006          * they are almost never written, but if we are concerned about
1007          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
1008          *
1009          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
1010          * that shows whether the associated buffers and inodes have
1011          * been written. The flag should be set when the cluster is
1012          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
1013          * We can then check below to see if it is set, and do the
1014          * synchronous write only when it has been cleared.
1015          */
1016         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
1017                 if (doasyncfree)
1018                         bdwrite(sbp);
1019                 else
1020                         bwrite(sbp);
1021         } else {
1022                 UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_UPDATE);
1023                 if (!doasyncfree)
1024                         ffs_update(vp, 1);
1025         }
1026         if (ssize < len) {
1027                 if (doasyncfree)
1028                         bdwrite(ebp);
1029                 else
1030                         bwrite(ebp);
1031         }
1032         /*
1033          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
1034          */
1035 #ifdef DIAGNOSTIC
1036         if (prtrealloc)
1037                 printf("\n\tnew:");
1038 #endif
1039         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
1040                 bp = buflist->bs_children[i];
1041                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
1042                         /*
1043                          * The usual case is that a set of N-contiguous blocks
1044                          * that was just allocated has been replaced with a
1045                          * set of N+1-contiguous blocks. If they are marked as
1046                          * B_DELWRI, the current contents have not been written
1047                          * to disk. It is possible that the blocks were written
1048                          * earlier, but very uncommon. If the blocks have never
1049                          * been written, there is no need to send a BIO_DELETE
1050                          * for them when they are freed. The gain from avoiding
1051                          * the TRIMs for the common case of unwritten blocks
1052                          * far exceeds the cost of the write amplification for
1053                          * the uncommon case of failing to send a TRIM for the
1054                          * blocks that had been written.
1055                          */
1056                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp,
1057                             dbtofsb(fs, bp->b_blkno),
1058                             fs->fs_bsize, ip->i_number, vp->v_type, NULL,
1059                             (bp->b_flags & B_DELWRI) != 0 ?
1060                             NOTRIM_KEY : SINGLETON_KEY);
1061                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
1062 #ifdef INVARIANTS
1063                 if (!ffs_checkblk(ip, dbtofsb(fs, bp->b_blkno), fs->fs_bsize))
1064                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
1065 #endif
1066 #ifdef DIAGNOSTIC
1067                 if (prtrealloc)
1068                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
1069 #endif
1070         }
1071 #ifdef DIAGNOSTIC
1072         if (prtrealloc) {
1073                 prtrealloc--;
1074                 printf("\n");
1075         }
1076 #endif
1077         return (0);
1078
1079 fail:
1080         if (ssize < len)
1081                 brelse(ebp);
1082         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
1083                 brelse(sbp);
1084         return (ENOSPC);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Allocate an inode in the filesystem.
1089  *
1090  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
1091  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
1092  *   1) allocate the preferred inode.
1093  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
1094  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
1095  *      available inode is located.
1096  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
1097  * to allocate an inode:
1098  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
1099  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
1100  *      available inode is located.
1101  */
1102 int
1103 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
1104         struct vnode *pvp;
1105         int mode;
1106         struct ucred *cred;
1107         struct vnode **vpp;
1108 {
1109         struct inode *pip;
1110         struct fs *fs;
1111         struct inode *ip;
1112         struct timespec ts;
1113         struct ufsmount *ump;
1114         ino_t ino, ipref;
1115         u_int cg;
1116         int error, reclaimed;
1117
1118         *vpp = NULL;
1119         pip = VTOI(pvp);
1120         ump = ITOUMP(pip);
1121         fs = ump->um_fs;
1122
1123         UFS_LOCK(ump);
1124         reclaimed = 0;
1125 retry:
1126         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
1127                 goto noinodes;
1128
1129         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
1130                 ipref = ffs_dirpref(pip);
1131         else
1132                 ipref = pip->i_number;
1133         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
1134                 ipref = 0;
1135         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
1136         /*
1137          * Track number of dirs created one after another
1138          * in a same cg without intervening by files.
1139          */
1140         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1141                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
1142                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
1143         } else {
1144                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
1145                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
1146         }
1147         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode, 0,
1148                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
1149         if (ino == 0)
1150                 goto noinodes;
1151         /*
1152          * Get rid of the cached old vnode, force allocation of a new vnode
1153          * for this inode. If this fails, release the allocated ino and
1154          * return the error.
1155          */
1156         if ((error = ffs_vgetf(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp,
1157             FFSV_FORCEINSMQ | FFSV_REPLACE)) != 0) {
1158                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
1159                 return (error);
1160         }
1161         /*
1162          * We got an inode, so check mode and panic if it is already allocated.
1163          */
1164         ip = VTOI(*vpp);
1165         if (ip->i_mode) {
1166                 printf("mode = 0%o, inum = %ju, fs = %s\n",
1167                     ip->i_mode, (uintmax_t)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
1168                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
1169         }
1170         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
1171                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
1172                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
1173                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
1174         }
1175         ip->i_flags = 0;
1176         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
1177         /*
1178          * Set up a new generation number for this inode.
1179          */
1180         while (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
1181                 ip->i_gen = arc4random();
1182         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
1183         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
1184                 vfs_timestamp(&ts);
1185                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
1186                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
1187         }
1188         ip->i_flag = 0;
1189         (*vpp)->v_vflag = 0;
1190         (*vpp)->v_type = VNON;
1191         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
1192                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
1193                 UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_UFS2);
1194         } else {
1195                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
1196         }
1197         return (0);
1198 noinodes:
1199         if (reclaimed == 0) {
1200                 reclaimed = 1;
1201                 softdep_request_cleanup(fs, pvp, cred, FLUSH_INODES_WAIT);
1202                 goto retry;
1203         }
1204         if (ffs_fsfail_cleanup_locked(ump, 0)) {
1205                 UFS_UNLOCK(ump);
1206                 return (ENXIO);
1207         }
1208         if (ppsratecheck(&ump->um_last_fullmsg, &ump->um_secs_fullmsg, 1)) {
1209                 UFS_UNLOCK(ump);
1210                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1211                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1212                     fs->fs_fsmnt);
1213         } else {
1214                 UFS_UNLOCK(ump);
1215         }
1216         return (ENOSPC);
1217 }
1218
1219 /*
1220  * Find a cylinder group to place a directory.
1221  *
1222  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1223  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1224  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1225  * and data. Restrict the number of directories which may be
1226  * allocated one after another in the same cylinder group
1227  * without intervening allocation of files.
1228  *
1229  * If we allocate a first level directory then force allocation
1230  * in another cylinder group.
1231  */
1232 static ino_t
1233 ffs_dirpref(pip)
1234         struct inode *pip;
1235 {
1236         struct fs *fs;
1237         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1238         u_int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1239         u_int minifree, minbfree, maxndir;
1240         u_int mincg, minndir;
1241         u_int maxcontigdirs;
1242
1243         mtx_assert(UFS_MTX(ITOUMP(pip)), MA_OWNED);
1244         fs = ITOFS(pip);
1245
1246         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1247         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1248         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1249
1250         /*
1251          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1252          */
1253         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1254         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1255                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1256                 mincg = prefcg;
1257                 minndir = fs->fs_ipg;
1258                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1259                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1260                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1261                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1262                                 mincg = cg;
1263                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1264                         }
1265                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1266                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1267                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1268                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1269                                 mincg = cg;
1270                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1271                         }
1272                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1273         }
1274
1275         /*
1276          * Count various limits which used for
1277          * optimal allocation of a directory inode.
1278          */
1279         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1280         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1281         if (minifree < 1)
1282                 minifree = 1;
1283         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1284         if (minbfree < 1)
1285                 minbfree = 1;
1286         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1287         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1288         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1289         if (dirsize < curdirsize)
1290                 dirsize = curdirsize;
1291         if (dirsize <= 0)
1292                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1293         else
1294                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1295         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1296                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1297                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1298         if (maxcontigdirs == 0)
1299                 maxcontigdirs = 1;
1300
1301         /*
1302          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for 
1303          * regular files, but only if we have no deficit in
1304          * inodes or space.
1305          *
1306          * We are trying to find a suitable cylinder group nearby
1307          * our preferred cylinder group to place a new directory.
1308          * We scan from our preferred cylinder group forward looking
1309          * for a cylinder group that meets our criterion. If we get
1310          * to the final cylinder group and do not find anything,
1311          * we start scanning forwards from the beginning of the
1312          * filesystem. While it might seem sensible to start scanning
1313          * backwards or even to alternate looking forward and backward,
1314          * this approach fails badly when the filesystem is nearly full.
1315          * Specifically, we first search all the areas that have no space
1316          * and finally try the one preceding that. We repeat this on
1317          * every request and in the case of the final block end up
1318          * searching the entire filesystem. By jumping to the front
1319          * of the filesystem, our future forward searches always look
1320          * in new cylinder groups so finds every possible block after
1321          * one pass over the filesystem.
1322          */
1323         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1324         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1325                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1326                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1327                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1328                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1329                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1330                 }
1331         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1332                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1333                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1334                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1335                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1336                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1337                 }
1338         /*
1339          * This is a backstop when we have deficit in space.
1340          */
1341         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1342                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1343                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1344         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1345                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1346                         break;
1347         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1352  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1353  * direct blocks and the next fs_maxbpg blocks. Each additional section
1354  * contains fs_maxbpg blocks.
1355  *
1356  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1357  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1358  * the file. The first indirect is allocated immediately following the last
1359  * direct block and the data blocks for the first indirect immediately
1360  * follow it.
1361  *
1362  * If no blocks have been allocated in any other section, the indirect 
1363  * block(s) are allocated in the same cylinder group as its inode in an
1364  * area reserved immediately following the inode blocks. The policy for
1365  * the data blocks is to place them in a cylinder group with a greater than
1366  * average number of free blocks. An appropriate cylinder group is found
1367  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1368  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1369  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1370  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1371  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1372  * indirect block or the previous block is a hole, then the information on
1373  * the previous allocation is unavailable; here a best guess is made based
1374  * on the logical block number being allocated.
1375  *
1376  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1377  * allocate blocks contiguously within the section if possible.
1378  */
1379 ufs2_daddr_t
1380 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1381         struct inode *ip;
1382         ufs_lbn_t lbn;
1383         int indx;
1384         ufs1_daddr_t *bap;
1385 {
1386         struct fs *fs;
1387         u_int cg, inocg;
1388         u_int avgbfree, startcg;
1389         ufs2_daddr_t pref, prevbn;
1390
1391         KASSERT(indx <= 0 || bap != NULL, ("need non-NULL bap"));
1392         mtx_assert(UFS_MTX(ITOUMP(ip)), MA_OWNED);
1393         fs = ITOFS(ip);
1394         /*
1395          * Allocation of indirect blocks is indicated by passing negative
1396          * values in indx: -1 for single indirect, -2 for double indirect,
1397          * -3 for triple indirect. As noted below, we attempt to allocate
1398          * the first indirect inline with the file data. For all later
1399          * indirect blocks, the data is often allocated in other cylinder
1400          * groups. However to speed random file access and to speed up
1401          * fsck, the filesystem reserves the first fs_metaspace blocks
1402          * (typically half of fs_minfree) of the data area of each cylinder
1403          * group to hold these later indirect blocks.
1404          */
1405         inocg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1406         if (indx < 0) {
1407                 /*
1408                  * Our preference for indirect blocks is the zone at the
1409                  * beginning of the inode's cylinder group data area that
1410                  * we try to reserve for indirect blocks.
1411                  */
1412                 pref = cgmeta(fs, inocg);
1413                 /*
1414                  * If we are allocating the first indirect block, try to
1415                  * place it immediately following the last direct block.
1416                  */
1417                 if (indx == -1 && lbn < UFS_NDADDR + NINDIR(fs) &&
1418                     ip->i_din1->di_db[UFS_NDADDR - 1] != 0)
1419                         pref = ip->i_din1->di_db[UFS_NDADDR - 1] + fs->fs_frag;
1420                 return (pref);
1421         }
1422         /*
1423          * If we are allocating the first data block in the first indirect
1424          * block and the indirect has been allocated in the data block area,
1425          * try to place it immediately following the indirect block.
1426          */
1427         if (lbn == UFS_NDADDR) {
1428                 pref = ip->i_din1->di_ib[0];
1429                 if (pref != 0 && pref >= cgdata(fs, inocg) &&
1430                     pref < cgbase(fs, inocg + 1))
1431                         return (pref + fs->fs_frag);
1432         }
1433         /*
1434          * If we are at the beginning of a file, or we have already allocated
1435          * the maximum number of blocks per cylinder group, or we do not
1436          * have a block allocated immediately preceding us, then we need
1437          * to decide where to start allocating new blocks.
1438          */
1439         if (indx ==  0) {
1440                 prevbn = 0;
1441         } else {
1442                 prevbn = bap[indx - 1];
1443                 if (UFS_CHECK_BLKNO(ITOVFS(ip), ip->i_number, prevbn,
1444                     fs->fs_bsize) != 0)
1445                         prevbn = 0;
1446         }
1447         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || prevbn == 0) {
1448                 /*
1449                  * If we are allocating a directory data block, we want
1450                  * to place it in the metadata area.
1451                  */
1452                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR)
1453                         return (cgmeta(fs, inocg));
1454                 /*
1455                  * Until we fill all the direct and all the first indirect's
1456                  * blocks, we try to allocate in the data area of the inode's
1457                  * cylinder group.
1458                  */
1459                 if (lbn < UFS_NDADDR + NINDIR(fs))
1460                         return (cgdata(fs, inocg));
1461                 /*
1462                  * Find a cylinder with greater than average number of
1463                  * unused data blocks.
1464                  */
1465                 if (indx == 0 || prevbn == 0)
1466                         startcg = inocg + lbn / fs->fs_maxbpg;
1467                 else
1468                         startcg = dtog(fs, prevbn) + 1;
1469                 startcg %= fs->fs_ncg;
1470                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1471                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1472                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1473                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1474                                 return (cgdata(fs, cg));
1475                         }
1476                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1477                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1478                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1479                                 return (cgdata(fs, cg));
1480                         }
1481                 return (0);
1482         }
1483         /*
1484          * Otherwise, we just always try to lay things out contiguously.
1485          */
1486         return (prevbn + fs->fs_frag);
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Same as above, but for UFS2
1491  */
1492 ufs2_daddr_t
1493 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1494         struct inode *ip;
1495         ufs_lbn_t lbn;
1496         int indx;
1497         ufs2_daddr_t *bap;
1498 {
1499         struct fs *fs;
1500         u_int cg, inocg;
1501         u_int avgbfree, startcg;
1502         ufs2_daddr_t pref, prevbn;
1503
1504         KASSERT(indx <= 0 || bap != NULL, ("need non-NULL bap"));
1505         mtx_assert(UFS_MTX(ITOUMP(ip)), MA_OWNED);
1506         fs = ITOFS(ip);
1507         /*
1508          * Allocation of indirect blocks is indicated by passing negative
1509          * values in indx: -1 for single indirect, -2 for double indirect,
1510          * -3 for triple indirect. As noted below, we attempt to allocate
1511          * the first indirect inline with the file data. For all later
1512          * indirect blocks, the data is often allocated in other cylinder
1513          * groups. However to speed random file access and to speed up
1514          * fsck, the filesystem reserves the first fs_metaspace blocks
1515          * (typically half of fs_minfree) of the data area of each cylinder
1516          * group to hold these later indirect blocks.
1517          */
1518         inocg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1519         if (indx < 0) {
1520                 /*
1521                  * Our preference for indirect blocks is the zone at the
1522                  * beginning of the inode's cylinder group data area that
1523                  * we try to reserve for indirect blocks.
1524                  */
1525                 pref = cgmeta(fs, inocg);
1526                 /*
1527                  * If we are allocating the first indirect block, try to
1528                  * place it immediately following the last direct block.
1529                  */
1530                 if (indx == -1 && lbn < UFS_NDADDR + NINDIR(fs) &&
1531                     ip->i_din2->di_db[UFS_NDADDR - 1] != 0)
1532                         pref = ip->i_din2->di_db[UFS_NDADDR - 1] + fs->fs_frag;
1533                 return (pref);
1534         }
1535         /*
1536          * If we are allocating the first data block in the first indirect
1537          * block and the indirect has been allocated in the data block area,
1538          * try to place it immediately following the indirect block.
1539          */
1540         if (lbn == UFS_NDADDR) {
1541                 pref = ip->i_din2->di_ib[0];
1542                 if (pref != 0 && pref >= cgdata(fs, inocg) &&
1543                     pref < cgbase(fs, inocg + 1))
1544                         return (pref + fs->fs_frag);
1545         }
1546         /*
1547          * If we are at the beginning of a file, or we have already allocated
1548          * the maximum number of blocks per cylinder group, or we do not
1549          * have a block allocated immediately preceding us, then we need
1550          * to decide where to start allocating new blocks.
1551          */
1552         if (indx ==  0) {
1553                 prevbn = 0;
1554         } else {
1555                 prevbn = bap[indx - 1];
1556                 if (UFS_CHECK_BLKNO(ITOVFS(ip), ip->i_number, prevbn,
1557                     fs->fs_bsize) != 0)
1558                         prevbn = 0;
1559         }
1560         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || prevbn == 0) {
1561                 /*
1562                  * If we are allocating a directory data block, we want
1563                  * to place it in the metadata area.
1564                  */
1565                 if ((ip->i_mode & IFMT) == IFDIR)
1566                         return (cgmeta(fs, inocg));
1567                 /*
1568                  * Until we fill all the direct and all the first indirect's
1569                  * blocks, we try to allocate in the data area of the inode's
1570                  * cylinder group.
1571                  */
1572                 if (lbn < UFS_NDADDR + NINDIR(fs))
1573                         return (cgdata(fs, inocg));
1574                 /*
1575                  * Find a cylinder with greater than average number of
1576                  * unused data blocks.
1577                  */
1578                 if (indx == 0 || prevbn == 0)
1579                         startcg = inocg + lbn / fs->fs_maxbpg;
1580                 else
1581                         startcg = dtog(fs, prevbn) + 1;
1582                 startcg %= fs->fs_ncg;
1583                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1584                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1585                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1586                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1587                                 return (cgdata(fs, cg));
1588                         }
1589                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1590                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1591                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1592                                 return (cgdata(fs, cg));
1593                         }
1594                 return (0);
1595         }
1596         /*
1597          * Otherwise, we just always try to lay things out contiguously.
1598          */
1599         return (prevbn + fs->fs_frag);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1604  *
1605  * The policy implemented by this algorithm is:
1606  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1607  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1608  *   3) brute force search for a free block.
1609  *
1610  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1611  * and return with it held on failure.
1612  */
1613 /*VARARGS5*/
1614 static ufs2_daddr_t
1615 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, rsize, allocator)
1616         struct inode *ip;
1617         u_int cg;
1618         ufs2_daddr_t pref;
1619         int size;       /* Search size for data blocks, mode for inodes */
1620         int rsize;      /* Real allocated size. */
1621         allocfcn_t *allocator;
1622 {
1623         struct fs *fs;
1624         ufs2_daddr_t result;
1625         u_int i, icg = cg;
1626
1627         mtx_assert(UFS_MTX(ITOUMP(ip)), MA_OWNED);
1628 #ifdef INVARIANTS
1629         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1630                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1631 #endif
1632         fs = ITOFS(ip);
1633         /*
1634          * 1: preferred cylinder group
1635          */
1636         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size, rsize);
1637         if (result)
1638                 return (result);
1639         /*
1640          * 2: quadratic rehash
1641          */
1642         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1643                 cg += i;
1644                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1645                         cg -= fs->fs_ncg;
1646                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size, rsize);
1647                 if (result)
1648                         return (result);
1649         }
1650         /*
1651          * 3: brute force search
1652          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1653          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1654          */
1655         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1656         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1657                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size, rsize);
1658                 if (result)
1659                         return (result);
1660                 cg++;
1661                 if (cg == fs->fs_ncg)
1662                         cg = 0;
1663         }
1664         return (0);
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Determine whether a fragment can be extended.
1669  *
1670  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1671  * if they are, allocate them.
1672  */
1673 static ufs2_daddr_t
1674 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1675         struct inode *ip;
1676         u_int cg;
1677         ufs2_daddr_t bprev;
1678         int osize, nsize;
1679 {
1680         struct fs *fs;
1681         struct cg *cgp;
1682         struct buf *bp;
1683         struct ufsmount *ump;
1684         int nffree;
1685         long bno;
1686         int frags, bbase;
1687         int i, error;
1688         u_int8_t *blksfree;
1689
1690         ump = ITOUMP(ip);
1691         fs = ump->um_fs;
1692         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1693                 return (0);
1694         frags = numfrags(fs, nsize);
1695         bbase = fragnum(fs, bprev);
1696         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1697                 /* cannot extend across a block boundary */
1698                 return (0);
1699         }
1700         UFS_UNLOCK(ump);
1701         if ((error = ffs_getcg(fs, ump->um_devvp, cg, 0, &bp, &cgp)) != 0)
1702                 goto fail;
1703         bno = dtogd(fs, bprev);
1704         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1705         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1706                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1707                         goto fail;
1708         /*
1709          * the current fragment can be extended
1710          * deduct the count on fragment being extended into
1711          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1712          * allocate the extended piece
1713          */
1714         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1715                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1716                         break;
1717         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1718         if (i != frags)
1719                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1720         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1721                 clrbit(blksfree, bno + i);
1722                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1723                 nffree++;
1724         }
1725         UFS_LOCK(ump);
1726         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1727         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1728         fs->fs_fmod = 1;
1729         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1730         UFS_UNLOCK(ump);
1731         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1732                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev,
1733                     frags, numfrags(fs, osize));
1734         bdwrite(bp);
1735         return (bprev);
1736
1737 fail:
1738         brelse(bp);
1739         UFS_LOCK(ump);
1740         return (0);
1741
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Determine whether a block can be allocated.
1746  *
1747  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1748  * and if it is, allocate it.
1749  */
1750 static ufs2_daddr_t
1751 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size, rsize)
1752         struct inode *ip;
1753         u_int cg;
1754         ufs2_daddr_t bpref;
1755         int size;
1756         int rsize;
1757 {
1758         struct fs *fs;
1759         struct cg *cgp;
1760         struct buf *bp;
1761         struct ufsmount *ump;
1762         ufs1_daddr_t bno;
1763         ufs2_daddr_t blkno;
1764         int i, allocsiz, error, frags;
1765         u_int8_t *blksfree;
1766
1767         ump = ITOUMP(ip);
1768         fs = ump->um_fs;
1769         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1770                 return (0);
1771         UFS_UNLOCK(ump);
1772         if ((error = ffs_getcg(fs, ump->um_devvp, cg, 0, &bp, &cgp)) != 0 ||
1773            (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1774                 goto fail;
1775         if (size == fs->fs_bsize) {
1776                 UFS_LOCK(ump);
1777                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, rsize);
1778                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1779                 UFS_UNLOCK(ump);
1780                 bdwrite(bp);
1781                 return (blkno);
1782         }
1783         /*
1784          * check to see if any fragments are already available
1785          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1786          * it down to a smaller size if necessary
1787          */
1788         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1789         frags = numfrags(fs, size);
1790         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1791                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1792                         break;
1793         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1794                 /*
1795                  * no fragments were available, so a block will be
1796                  * allocated, and hacked up
1797                  */
1798                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1799                         goto fail;
1800                 UFS_LOCK(ump);
1801                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, rsize);
1802                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1803                 UFS_UNLOCK(ump);
1804                 bdwrite(bp);
1805                 return (blkno);
1806         }
1807         KASSERT(size == rsize,
1808             ("ffs_alloccg: size(%d) != rsize(%d)", size, rsize));
1809         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1810         if (bno < 0)
1811                 goto fail;
1812         for (i = 0; i < frags; i++)
1813                 clrbit(blksfree, bno + i);
1814         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1815         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1816         if (frags != allocsiz)
1817                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1818         UFS_LOCK(ump);
1819         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1820         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1821         fs->fs_fmod = 1;
1822         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1823         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1824         UFS_UNLOCK(ump);
1825         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1826                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno, frags, 0);
1827         bdwrite(bp);
1828         return (blkno);
1829
1830 fail:
1831         brelse(bp);
1832         UFS_LOCK(ump);
1833         return (0);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Allocate a block in a cylinder group.
1838  *
1839  * This algorithm implements the following policy:
1840  *   1) allocate the requested block.
1841  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1842  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1843  *      specified cylinder group.
1844  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1845  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1846  */
1847 static ufs2_daddr_t
1848 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, size)
1849         struct inode *ip;
1850         struct buf *bp;
1851         ufs2_daddr_t bpref;
1852         int size;
1853 {
1854         struct fs *fs;
1855         struct cg *cgp;
1856         struct ufsmount *ump;
1857         ufs1_daddr_t bno;
1858         ufs2_daddr_t blkno;
1859         u_int8_t *blksfree;
1860         int i, cgbpref;
1861
1862         ump = ITOUMP(ip);
1863         fs = ump->um_fs;
1864         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1865         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1866         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1867         if (bpref == 0) {
1868                 bpref = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + cgp->cg_rotor + fs->fs_frag;
1869         } else if ((cgbpref = dtog(fs, bpref)) != cgp->cg_cgx) {
1870                 /* map bpref to correct zone in this cg */
1871                 if (bpref < cgdata(fs, cgbpref))
1872                         bpref = cgmeta(fs, cgp->cg_cgx);
1873                 else
1874                         bpref = cgdata(fs, cgp->cg_cgx);
1875         }
1876         /*
1877          * if the requested block is available, use it
1878          */
1879         bno = dtogd(fs, blknum(fs, bpref));
1880         if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1881                 goto gotit;
1882         /*
1883          * Take the next available block in this cylinder group.
1884          */
1885         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1886         if (bno < 0)
1887                 return (0);
1888         /* Update cg_rotor only if allocated from the data zone */
1889         if (bno >= dtogd(fs, cgdata(fs, cgp->cg_cgx)))
1890                 cgp->cg_rotor = bno;
1891 gotit:
1892         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1893         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1894         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, -1);
1895         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1896         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1897         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1898         fs->fs_fmod = 1;
1899         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1900         /*
1901          * If the caller didn't want the whole block free the frags here.
1902          */
1903         size = numfrags(fs, size);
1904         if (size != fs->fs_frag) {
1905                 bno = dtogd(fs, blkno);
1906                 for (i = size; i < fs->fs_frag; i++)
1907                         setbit(blksfree, bno + i);
1908                 i = fs->fs_frag - size;
1909                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1910                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1911                 fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nffree += i;
1912                 fs->fs_fmod = 1;
1913                 cgp->cg_frsum[i]++;
1914         }
1915         /* XXX Fixme. */
1916         UFS_UNLOCK(ump);
1917         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1918                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno, size, 0);
1919         UFS_LOCK(ump);
1920         return (blkno);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Determine whether a cluster can be allocated.
1925  *
1926  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1927  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1928  * take the first one that we find following bpref.
1929  */
1930 static ufs2_daddr_t
1931 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len)
1932         struct inode *ip;
1933         u_int cg;
1934         ufs2_daddr_t bpref;
1935         int len;
1936 {
1937         struct fs *fs;
1938         struct cg *cgp;
1939         struct buf *bp;
1940         struct ufsmount *ump;
1941         int i, run, bit, map, got, error;
1942         ufs2_daddr_t bno;
1943         u_char *mapp;
1944         int32_t *lp;
1945         u_int8_t *blksfree;
1946
1947         ump = ITOUMP(ip);
1948         fs = ump->um_fs;
1949         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1950                 return (0);
1951         UFS_UNLOCK(ump);
1952         if ((error = ffs_getcg(fs, ump->um_devvp, cg, 0, &bp, &cgp)) != 0) {
1953                 UFS_LOCK(ump);
1954                 return (0);
1955         }
1956         /*
1957          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1958          * available in this cylinder group.
1959          */
1960         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1961         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1962                 if (*lp++ > 0)
1963                         break;
1964         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1965                 /*
1966                  * This is the first time looking for a cluster in this
1967                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1968                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1969                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1970                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1971                  */
1972                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1973                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1974                         if (*lp-- > 0)
1975                                 break;
1976                 UFS_LOCK(ump);
1977                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1978                 brelse(bp);
1979                 return (0);
1980         }
1981         /*
1982          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1983          * We take the first one that we find, even if it is larger
1984          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1985          * block allocation. We do not search before the current
1986          * preference point as we do not want to allocate a block
1987          * that is allocated before the previous one (as we will
1988          * then have to wait for another pass of the elevator
1989          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1990          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1991          */
1992         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1993                 bpref = cgdata(fs, cg);
1994         else
1995                 bpref = blknum(fs, bpref);
1996         bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, bpref));
1997         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1998         map = *mapp++;
1999         bit = 1 << (bpref % NBBY);
2000         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
2001                 if ((map & bit) == 0) {
2002                         run = 0;
2003                 } else {
2004                         run++;
2005                         if (run == len)
2006                                 break;
2007                 }
2008                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
2009                         bit <<= 1;
2010                 } else {
2011                         map = *mapp++;
2012                         bit = 1;
2013                 }
2014         }
2015         if (got >= cgp->cg_nclusterblks) {
2016                 UFS_LOCK(ump);
2017                 brelse(bp);
2018                 return (0);
2019         }
2020         /*
2021          * Allocate the cluster that we have found.
2022          */
2023         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2024         for (i = 1; i <= len; i++)
2025                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
2026                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
2027         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
2028         if (dtog(fs, bno) != cg)
2029                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
2030         len = blkstofrags(fs, len);
2031         UFS_LOCK(ump);
2032         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
2033                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i, fs->fs_bsize) != bno + i)
2034                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
2035         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2036         UFS_UNLOCK(ump);
2037         bdwrite(bp);
2038         return (bno);
2039 }
2040
2041 static inline struct buf *
2042 getinobuf(struct inode *ip, u_int cg, u_int32_t cginoblk, int gbflags)
2043 {
2044         struct fs *fs;
2045
2046         fs = ITOFS(ip);
2047         return (getblk(ITODEVVP(ip), fsbtodb(fs, ino_to_fsba(fs,
2048             cg * fs->fs_ipg + cginoblk)), (int)fs->fs_bsize, 0, 0,
2049             gbflags));
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Synchronous inode initialization is needed only when barrier writes do not
2054  * work as advertised, and will impose a heavy cost on file creation in a newly
2055  * created filesystem.
2056  */
2057 static int doasyncinodeinit = 1;
2058 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncinodeinit, CTLFLAG_RWTUN,
2059     &doasyncinodeinit, 0,
2060     "Perform inode block initialization using asynchronous writes");
2061
2062 /*
2063  * Determine whether an inode can be allocated.
2064  *
2065  * Check to see if an inode is available, and if it is,
2066  * allocate it using the following policy:
2067  *   1) allocate the requested inode.
2068  *   2) allocate the next available inode after the requested
2069  *      inode in the specified cylinder group.
2070  */
2071 static ufs2_daddr_t
2072 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode, unused)
2073         struct inode *ip;
2074         u_int cg;
2075         ufs2_daddr_t ipref;
2076         int mode;
2077         int unused;
2078 {
2079         struct fs *fs;
2080         struct cg *cgp;
2081         struct buf *bp, *ibp;
2082         struct ufsmount *ump;
2083         u_int8_t *inosused, *loc;
2084         struct ufs2_dinode *dp2;
2085         int error, start, len, i;
2086         u_int32_t old_initediblk;
2087
2088         ump = ITOUMP(ip);
2089         fs = ump->um_fs;
2090 check_nifree:
2091         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
2092                 return (0);
2093         UFS_UNLOCK(ump);
2094         if ((error = ffs_getcg(fs, ump->um_devvp, cg, 0, &bp, &cgp)) != 0) {
2095                 UFS_LOCK(ump);
2096                 return (0);
2097         }
2098 restart:
2099         if (cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
2100                 brelse(bp);
2101                 UFS_LOCK(ump);
2102                 return (0);
2103         }
2104         inosused = cg_inosused(cgp);
2105         if (ipref) {
2106                 ipref %= fs->fs_ipg;
2107                 if (isclr(inosused, ipref))
2108                         goto gotit;
2109         }
2110         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
2111         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
2112         loc = memcchr(&inosused[start], 0xff, len);
2113         if (loc == NULL) {
2114                 len = start + 1;
2115                 start = 0;
2116                 loc = memcchr(&inosused[start], 0xff, len);
2117                 if (loc == NULL) {
2118                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
2119                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
2120                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
2121                         /* NOTREACHED */
2122                 }
2123         }
2124         ipref = (loc - inosused) * NBBY + ffs(~*loc) - 1;
2125 gotit:
2126         /*
2127          * Check to see if we need to initialize more inodes.
2128          */
2129         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
2130             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
2131             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
2132                 old_initediblk = cgp->cg_initediblk;
2133
2134                 /*
2135                  * Free the cylinder group lock before writing the
2136                  * initialized inode block.  Entering the
2137                  * babarrierwrite() with the cylinder group lock
2138                  * causes lock order violation between the lock and
2139                  * snaplk.
2140                  *
2141                  * Another thread can decide to initialize the same
2142                  * inode block, but whichever thread first gets the
2143                  * cylinder group lock after writing the newly
2144                  * allocated inode block will update it and the other
2145                  * will realize that it has lost and leave the
2146                  * cylinder group unchanged.
2147                  */
2148                 ibp = getinobuf(ip, cg, old_initediblk, GB_LOCK_NOWAIT);
2149                 brelse(bp);
2150                 if (ibp == NULL) {
2151                         /*
2152                          * The inode block buffer is already owned by
2153                          * another thread, which must initialize it.
2154                          * Wait on the buffer to allow another thread
2155                          * to finish the updates, with dropped cg
2156                          * buffer lock, then retry.
2157                          */
2158                         ibp = getinobuf(ip, cg, old_initediblk, 0);
2159                         brelse(ibp);
2160                         UFS_LOCK(ump);
2161                         goto check_nifree;
2162                 }
2163                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
2164                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
2165                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
2166                         while (dp2->di_gen == 0)
2167                                 dp2->di_gen = arc4random();
2168                         dp2++;
2169                 }
2170
2171                 /*
2172                  * Rather than adding a soft updates dependency to ensure
2173                  * that the new inode block is written before it is claimed
2174                  * by the cylinder group map, we just do a barrier write
2175                  * here. The barrier write will ensure that the inode block
2176                  * gets written before the updated cylinder group map can be
2177                  * written. The barrier write should only slow down bulk
2178                  * loading of newly created filesystems.
2179                  */
2180                 if (doasyncinodeinit)
2181                         babarrierwrite(ibp);
2182                 else
2183                         bwrite(ibp);
2184
2185                 /*
2186                  * After the inode block is written, try to update the
2187                  * cg initediblk pointer.  If another thread beat us
2188                  * to it, then leave it unchanged as the other thread
2189                  * has already set it correctly.
2190                  */
2191                 error = ffs_getcg(fs, ump->um_devvp, cg, 0, &bp, &cgp);
2192                 UFS_LOCK(ump);
2193                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
2194                 UFS_UNLOCK(ump);
2195                 if (error != 0)
2196                         return (error);
2197                 if (cgp->cg_initediblk == old_initediblk)
2198                         cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
2199                 goto restart;
2200         }
2201         cgp->cg_irotor = ipref;
2202         UFS_LOCK(ump);
2203         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2204         setbit(inosused, ipref);
2205         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
2206         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
2207         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
2208         fs->fs_fmod = 1;
2209         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2210                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
2211                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
2212                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
2213         }
2214         UFS_UNLOCK(ump);
2215         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
2216                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref, mode);
2217         bdwrite(bp);
2218         return ((ino_t)(cg * fs->fs_ipg + ipref));
2219 }
2220
2221 /*
2222  * Free a block or fragment.
2223  *
2224  * The specified block or fragment is placed back in the
2225  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
2226  * block reassembly is checked.
2227  */
2228 static void
2229 ffs_blkfree_cg(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd)
2230         struct ufsmount *ump;
2231         struct fs *fs;
2232         struct vnode *devvp;
2233         ufs2_daddr_t bno;
2234         long size;
2235         ino_t inum;
2236         struct workhead *dephd;
2237 {
2238         struct mount *mp;
2239         struct cg *cgp;
2240         struct buf *bp;
2241         daddr_t dbn;
2242         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
2243         int i, blk, frags, bbase, error;
2244         u_int cg;
2245         u_int8_t *blksfree;
2246         struct cdev *dev;
2247
2248         cg = dtog(fs, bno);
2249         if (devvp->v_type == VREG) {
2250                 /* devvp is a snapshot */
2251                 MPASS(devvp->v_mount->mnt_data == ump);
2252                 dev = ump->um_devvp->v_rdev;
2253         } else if (devvp->v_type == VCHR) {
2254                 /* devvp is a normal disk device */
2255                 dev = devvp->v_rdev;
2256                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree_cg");
2257         } else
2258                 return;
2259 #ifdef INVARIANTS
2260         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
2261             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
2262                 printf("dev=%s, bno = %jd, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
2263                     devtoname(dev), (intmax_t)bno, (long)fs->fs_bsize,
2264                     size, fs->fs_fsmnt);
2265                 panic("ffs_blkfree_cg: bad size");
2266         }
2267 #endif
2268         if ((u_int)bno >= fs->fs_size) {
2269                 printf("bad block %jd, ino %lu\n", (intmax_t)bno,
2270                     (u_long)inum);
2271                 ffs_fserr(fs, inum, "bad block");
2272                 return;
2273         }
2274         if ((error = ffs_getcg(fs, devvp, cg, GB_CVTENXIO, &bp, &cgp)) != 0) {
2275                 if (!ffs_fsfail_cleanup(ump, error) ||
2276                     !MOUNTEDSOFTDEP(UFSTOVFS(ump)) || devvp->v_type != VCHR)
2277                         return;
2278                 if (devvp->v_type == VREG)
2279                         dbn = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2280                 else
2281                         dbn = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2282                 error = getblkx(devvp, dbn, dbn, fs->fs_cgsize, 0, 0, 0, &bp);
2283                 KASSERT(error == 0, ("getblkx failed"));
2284                 softdep_setup_blkfree(UFSTOVFS(ump), bp, bno,
2285                     numfrags(fs, size), dephd);
2286                 bp->b_flags |= B_RELBUF | B_NOCACHE;
2287                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2288                 bawrite(bp);
2289                 return;
2290         }
2291         cgbno = dtogd(fs, bno);
2292         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2293         UFS_LOCK(ump);
2294         if (size == fs->fs_bsize) {
2295                 fragno = fragstoblks(fs, cgbno);
2296                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, fragno)) {
2297                         if (devvp->v_type == VREG) {
2298                                 UFS_UNLOCK(ump);
2299                                 /* devvp is a snapshot */
2300                                 brelse(bp);
2301                                 return;
2302                         }
2303                         printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
2304                             devtoname(dev), (intmax_t)bno, fs->fs_fsmnt);
2305                         panic("ffs_blkfree_cg: freeing free block");
2306                 }
2307                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
2308                 ffs_clusteracct(fs, cgp, fragno, 1);
2309                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
2310                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
2311                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
2312         } else {
2313                 bbase = cgbno - fragnum(fs, cgbno);
2314                 /*
2315                  * decrement the counts associated with the old frags
2316                  */
2317                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
2318                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
2319                 /*
2320                  * deallocate the fragment
2321                  */
2322                 frags = numfrags(fs, size);
2323                 for (i = 0; i < frags; i++) {
2324                         if (isset(blksfree, cgbno + i)) {
2325                                 printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
2326                                     devtoname(dev), (intmax_t)(bno + i),
2327                                     fs->fs_fsmnt);
2328                                 panic("ffs_blkfree_cg: freeing free frag");
2329                         }
2330                         setbit(blksfree, cgbno + i);
2331                 }
2332                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
2333                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
2334                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
2335                 /*
2336                  * add back in counts associated with the new frags
2337                  */
2338                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
2339                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
2340                 /*
2341                  * if a complete block has been reassembled, account for it
2342                  */
2343                 fragno = fragstoblks(fs, bbase);
2344                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragno)) {
2345                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
2346                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
2347                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
2348                         ffs_clusteracct(fs, cgp, fragno, 1);
2349                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
2350                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
2351                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
2352                 }
2353         }
2354         fs->fs_fmod = 1;
2355         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2356         UFS_UNLOCK(ump);
2357         mp = UFSTOVFS(ump);
2358         if (MOUNTEDSOFTDEP(mp) && devvp->v_type == VCHR)
2359                 softdep_setup_blkfree(UFSTOVFS(ump), bp, bno,
2360                     numfrags(fs, size), dephd);
2361         bdwrite(bp);
2362 }
2363
2364 /*
2365  * Structures and routines associated with trim management.
2366  *
2367  * The following requests are passed to trim_lookup to indicate
2368  * the actions that should be taken.
2369  */
2370 #define NEW     1       /* if found, error else allocate and hash it */
2371 #define OLD     2       /* if not found, error, else return it */
2372 #define REPLACE 3       /* if not found, error else unhash and reallocate it */
2373 #define DONE    4       /* if not found, error else unhash and return it */
2374 #define SINGLE  5       /* don't look up, just allocate it and don't hash it */
2375
2376 MALLOC_DEFINE(M_TRIM, "ufs_trim", "UFS trim structures");
2377
2378 #define TRIMLIST_HASH(ump, key) \
2379         (&(ump)->um_trimhash[(key) & (ump)->um_trimlisthashsize])
2380
2381 /*
2382  * These structures describe each of the block free requests aggregated
2383  * together to make up a trim request.
2384  */
2385 struct trim_blkreq {
2386         TAILQ_ENTRY(trim_blkreq) blkreqlist;
2387         ufs2_daddr_t bno;
2388         long size;
2389         struct workhead *pdephd;
2390         struct workhead dephd;
2391 };
2392
2393 /*
2394  * Description of a trim request.
2395  */
2396 struct ffs_blkfree_trim_params {
2397         TAILQ_HEAD(, trim_blkreq) blklist;
2398         LIST_ENTRY(ffs_blkfree_trim_params) hashlist;
2399         struct task task;
2400         struct ufsmount *ump;
2401         struct vnode *devvp;
2402         ino_t inum;
2403         ufs2_daddr_t bno;
2404         long size;
2405         long key;
2406 };
2407
2408 static void     ffs_blkfree_trim_completed(struct buf *);
2409 static void     ffs_blkfree_trim_task(void *ctx, int pending __unused);
2410 static struct   ffs_blkfree_trim_params *trim_lookup(struct ufsmount *,
2411                     struct vnode *, ufs2_daddr_t, long, ino_t, u_long, int);
2412 static void     ffs_blkfree_sendtrim(struct ffs_blkfree_trim_params *);
2413
2414 /*
2415  * Called on trim completion to start a task to free the associated block(s).
2416  */
2417 static void
2418 ffs_blkfree_trim_completed(bp)
2419         struct buf *bp;
2420 {
2421         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2422
2423         tp = bp->b_fsprivate1;
2424         free(bp, M_TRIM);
2425         TASK_INIT(&tp->task, 0, ffs_blkfree_trim_task, tp);
2426         taskqueue_enqueue(tp->ump->um_trim_tq, &tp->task);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Trim completion task that free associated block(s).
2431  */
2432 static void
2433 ffs_blkfree_trim_task(ctx, pending)
2434         void *ctx;
2435         int pending;
2436 {
2437         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2438         struct trim_blkreq *blkelm;
2439         struct ufsmount *ump;
2440
2441         tp = ctx;
2442         ump = tp->ump;
2443         while ((blkelm = TAILQ_FIRST(&tp->blklist)) != NULL) {
2444                 ffs_blkfree_cg(ump, ump->um_fs, tp->devvp, blkelm->bno,
2445                     blkelm->size, tp->inum, blkelm->pdephd);
2446                 TAILQ_REMOVE(&tp->blklist, blkelm, blkreqlist);
2447                 free(blkelm, M_TRIM);
2448         }
2449         vn_finished_secondary_write(UFSTOVFS(ump));
2450         UFS_LOCK(ump);
2451         ump->um_trim_inflight -= 1;
2452         ump->um_trim_inflight_blks -= numfrags(ump->um_fs, tp->size);
2453         UFS_UNLOCK(ump);
2454         free(tp, M_TRIM);
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Lookup a trim request by inode number.
2459  * Allocate if requested (NEW, REPLACE, SINGLE).
2460  */
2461 static struct ffs_blkfree_trim_params *
2462 trim_lookup(ump, devvp, bno, size, inum, key, alloctype)
2463         struct ufsmount *ump;
2464         struct vnode *devvp;
2465         ufs2_daddr_t bno;
2466         long size;
2467         ino_t inum;
2468         u_long key;
2469         int alloctype;
2470 {
2471         struct trimlist_hashhead *tphashhead;
2472         struct ffs_blkfree_trim_params *tp, *ntp;
2473
2474         ntp = malloc(sizeof(struct ffs_blkfree_trim_params), M_TRIM, M_WAITOK);
2475         if (alloctype != SINGLE) {
2476                 KASSERT(key >= FIRST_VALID_KEY, ("trim_lookup: invalid key"));
2477                 UFS_LOCK(ump);
2478                 tphashhead = TRIMLIST_HASH(ump, key);
2479                 LIST_FOREACH(tp, tphashhead, hashlist)
2480                         if (key == tp->key)
2481                                 break;
2482         }
2483         switch (alloctype) {
2484         case NEW:
2485                 KASSERT(tp == NULL, ("trim_lookup: found trim"));
2486                 break;
2487         case OLD:
2488                 KASSERT(tp != NULL,
2489                     ("trim_lookup: missing call to ffs_blkrelease_start()"));
2490                 UFS_UNLOCK(ump);
2491                 free(ntp, M_TRIM);
2492                 return (tp);
2493         case REPLACE:
2494                 KASSERT(tp != NULL, ("trim_lookup: missing REPLACE trim"));
2495                 LIST_REMOVE(tp, hashlist);
2496                 /* tp will be freed by caller */
2497                 break;
2498         case DONE:
2499                 KASSERT(tp != NULL, ("trim_lookup: missing DONE trim"));
2500                 LIST_REMOVE(tp, hashlist);
2501                 UFS_UNLOCK(ump);
2502                 free(ntp, M_TRIM);
2503                 return (tp);
2504         }
2505         TAILQ_INIT(&ntp->blklist);
2506         ntp->ump = ump;
2507         ntp->devvp = devvp;
2508         ntp->bno = bno;
2509         ntp->size = size;
2510         ntp->inum = inum;
2511         ntp->key = key;
2512         if (alloctype != SINGLE) {
2513                 LIST_INSERT_HEAD(tphashhead, ntp, hashlist);
2514                 UFS_UNLOCK(ump);
2515         }
2516         return (ntp);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Dispatch a trim request.
2521  */
2522 static void
2523 ffs_blkfree_sendtrim(tp)
2524         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2525 {
2526         struct ufsmount *ump;
2527         struct mount *mp;
2528         struct buf *bp;
2529
2530         /*
2531          * Postpone the set of the free bit in the cg bitmap until the
2532          * BIO_DELETE is completed.  Otherwise, due to disk queue
2533          * reordering, TRIM might be issued after we reuse the block
2534          * and write some new data into it.
2535          */
2536         ump = tp->ump;
2537         bp = malloc(sizeof(*bp), M_TRIM, M_WAITOK | M_ZERO);
2538         bp->b_iocmd = BIO_DELETE;
2539         bp->b_iooffset = dbtob(fsbtodb(ump->um_fs, tp->bno));
2540         bp->b_iodone = ffs_blkfree_trim_completed;
2541         bp->b_bcount = tp->size;
2542         bp->b_fsprivate1 = tp;
2543         UFS_LOCK(ump);
2544         ump->um_trim_total += 1;
2545         ump->um_trim_inflight += 1;
2546         ump->um_trim_inflight_blks += numfrags(ump->um_fs, tp->size);
2547         ump->um_trim_total_blks += numfrags(ump->um_fs, tp->size);
2548         UFS_UNLOCK(ump);
2549
2550         mp = UFSTOVFS(ump);
2551         vn_start_secondary_write(NULL, &mp, 0);
2552         g_vfs_strategy(ump->um_bo, bp);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * Allocate a new key to use to identify a range of blocks.
2557  */
2558 u_long
2559 ffs_blkrelease_start(ump, devvp, inum)
2560         struct ufsmount *ump;
2561         struct vnode *devvp;
2562         ino_t inum;
2563 {
2564         static u_long masterkey;
2565         u_long key;
2566
2567         if (((ump->um_flags & UM_CANDELETE) == 0) || dotrimcons == 0)
2568                 return (SINGLETON_KEY);
2569         do {
2570                 key = atomic_fetchadd_long(&masterkey, 1);
2571         } while (key < FIRST_VALID_KEY);
2572         (void) trim_lookup(ump, devvp, 0, 0, inum, key, NEW);
2573         return (key);
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Deallocate a key that has been used to identify a range of blocks.
2578  */
2579 void
2580 ffs_blkrelease_finish(ump, key)
2581         struct ufsmount *ump;
2582         u_long key;
2583 {
2584         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2585
2586         if (((ump->um_flags & UM_CANDELETE) == 0) || dotrimcons == 0)
2587                 return;
2588         /*
2589          * If the vfs.ffs.dotrimcons sysctl option is enabled while
2590          * a file deletion is active, specifically after a call
2591          * to ffs_blkrelease_start() but before the call to
2592          * ffs_blkrelease_finish(), ffs_blkrelease_start() will
2593          * have handed out SINGLETON_KEY rather than starting a
2594          * collection sequence. Thus if we get a SINGLETON_KEY
2595          * passed to ffs_blkrelease_finish(), we just return rather
2596          * than trying to finish the nonexistent sequence.
2597          */
2598         if (key == SINGLETON_KEY) {
2599 #ifdef INVARIANTS
2600                 printf("%s: vfs.ffs.dotrimcons enabled on active filesystem\n",
2601                     ump->um_mountp->mnt_stat.f_mntonname);
2602 #endif
2603                 return;
2604         }
2605         /*
2606          * We are done with sending blocks using this key. Look up the key
2607          * using the DONE alloctype (in tp) to request that it be unhashed
2608          * as we will not be adding to it. If the key has never been used,
2609          * tp->size will be zero, so we can just free tp. Otherwise the call
2610          * to ffs_blkfree_sendtrim(tp) causes the block range described by
2611          * tp to be issued (and then tp to be freed).
2612          */
2613         tp = trim_lookup(ump, NULL, 0, 0, 0, key, DONE);
2614         if (tp->size == 0)
2615                 free(tp, M_TRIM);
2616         else
2617                 ffs_blkfree_sendtrim(tp);
2618 }
2619
2620 /*
2621  * Setup to free a block or fragment.
2622  *
2623  * Check for snapshots that might want to claim the block.
2624  * If trims are requested, prepare a trim request. Attempt to
2625  * aggregate consecutive blocks into a single trim request.
2626  */
2627 void
2628 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum, vtype, dephd, key)
2629         struct ufsmount *ump;
2630         struct fs *fs;
2631         struct vnode *devvp;
2632         ufs2_daddr_t bno;
2633         long size;
2634         ino_t inum;
2635         enum vtype vtype;
2636         struct workhead *dephd;
2637         u_long key;
2638 {
2639         struct ffs_blkfree_trim_params *tp, *ntp;
2640         struct trim_blkreq *blkelm;
2641
2642         /*
2643          * Check to see if a snapshot wants to claim the block.
2644          * Check that devvp is a normal disk device, not a snapshot,
2645          * it has a snapshot(s) associated with it, and one of the
2646          * snapshots wants to claim the block.
2647          */
2648         if (devvp->v_type == VCHR &&
2649             (devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
2650             ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum, vtype, dephd)) {
2651                 return;
2652         }
2653         /*
2654          * Nothing to delay if TRIM is not required for this block or TRIM
2655          * is disabled or the operation is performed on a snapshot.
2656          */
2657         if (key == NOTRIM_KEY || ((ump->um_flags & UM_CANDELETE) == 0) ||
2658             devvp->v_type == VREG) {
2659                 ffs_blkfree_cg(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd);
2660                 return;
2661         }
2662         blkelm = malloc(sizeof(struct trim_blkreq), M_TRIM, M_WAITOK);
2663         blkelm->bno = bno;
2664         blkelm->size = size;
2665         if (dephd == NULL) {
2666                 blkelm->pdephd = NULL;
2667         } else {
2668                 LIST_INIT(&blkelm->dephd);
2669                 LIST_SWAP(dephd, &blkelm->dephd, worklist, wk_list);
2670                 blkelm->pdephd = &blkelm->dephd;
2671         }
2672         if (key == SINGLETON_KEY) {
2673                 /*
2674                  * Just a single non-contiguous piece. Use the SINGLE
2675                  * alloctype to return a trim request that will not be
2676                  * hashed for future lookup.
2677                  */
2678                 tp = trim_lookup(ump, devvp, bno, size, inum, key, SINGLE);
2679                 TAILQ_INSERT_HEAD(&tp->blklist, blkelm, blkreqlist);
2680                 ffs_blkfree_sendtrim(tp);
2681                 return;
2682         }
2683         /*
2684          * The callers of this function are not tracking whether or not
2685          * the blocks are contiguous. They are just saying that they
2686          * are freeing a set of blocks. It is this code that determines
2687          * the pieces of that range that are actually contiguous.
2688          *
2689          * Calling ffs_blkrelease_start() will have created an entry
2690          * that we will use.
2691          */
2692         tp = trim_lookup(ump, devvp, bno, size, inum, key, OLD);
2693         if (tp->size == 0) {
2694                 /*
2695                  * First block of a potential range, set block and size
2696                  * for the trim block.
2697                  */
2698                 tp->bno = bno;
2699                 tp->size = size;
2700                 TAILQ_INSERT_HEAD(&tp->blklist, blkelm, blkreqlist);
2701                 return;
2702         }
2703         /*
2704          * If this block is a continuation of the range (either
2705          * follows at the end or preceeds in the front) then we
2706          * add it to the front or back of the list and return.
2707          *
2708          * If it is not a continuation of the trim that we were
2709          * building, using the REPLACE alloctype, we request that
2710          * the old trim request (still in tp) be unhashed and a
2711          * new range started (in ntp). The ffs_blkfree_sendtrim(tp)
2712          * call causes the block range described by tp to be issued
2713          * (and then tp to be freed).
2714          */
2715         if (bno + numfrags(fs, size) == tp->bno) {
2716                 TAILQ_INSERT_HEAD(&tp->blklist, blkelm, blkreqlist);
2717                 tp->bno = bno;
2718                 tp->size += size;
2719                 return;
2720         } else if (bno == tp->bno + numfrags(fs, tp->size)) {
2721                 TAILQ_INSERT_TAIL(&tp->blklist, blkelm, blkreqlist);
2722                 tp->size += size;
2723                 return;
2724         }
2725         ntp = trim_lookup(ump, devvp, bno, size, inum, key, REPLACE);
2726         TAILQ_INSERT_HEAD(&ntp->blklist, blkelm, blkreqlist);
2727         ffs_blkfree_sendtrim(tp);
2728 }
2729
2730 #ifdef INVARIANTS
2731 /*
2732  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
2733  * fragment is allocated, false if it is free.
2734  */
2735 static int
2736 ffs_checkblk(ip, bno, size)
2737         struct inode *ip;
2738         ufs2_daddr_t bno;
2739         long size;
2740 {
2741         struct fs *fs;
2742         struct cg *cgp;
2743         struct buf *bp;
2744         ufs1_daddr_t cgbno;
2745         int i, error, frags, free;
2746         u_int8_t *blksfree;
2747
2748         fs = ITOFS(ip);
2749         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
2750                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
2751                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
2752                 panic("ffs_checkblk: bad size");
2753         }
2754         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
2755                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
2756         error = ffs_getcg(fs, ITODEVVP(ip), dtog(fs, bno), 0, &bp, &cgp);
2757         if (error)
2758                 panic("ffs_checkblk: cylinder group read failed");
2759         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2760         cgbno = dtogd(fs, bno);
2761         if (size == fs->fs_bsize) {
2762                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
2763         } else {
2764                 frags = numfrags(fs, size);
2765                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
2766                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
2767                                 free++;
2768                 if (free != 0 && free != frags)
2769                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
2770         }
2771         brelse(bp);
2772         return (!free);
2773 }
2774 #endif /* INVARIANTS */
2775
2776 /*
2777  * Free an inode.
2778  */
2779 int
2780 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2781         struct vnode *pvp;
2782         ino_t ino;
2783         int mode;
2784 {
2785         struct ufsmount *ump;
2786
2787         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2788                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2789                 return (0);
2790         }
2791         ump = VFSTOUFS(pvp->v_mount);
2792         return (ffs_freefile(ump, ump->um_fs, ump->um_devvp, ino, mode, NULL));
2793 }
2794
2795 /*
2796  * Do the actual free operation.
2797  * The specified inode is placed back in the free map.
2798  */
2799 int
2800 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode, wkhd)
2801         struct ufsmount *ump;
2802         struct fs *fs;
2803         struct vnode *devvp;
2804         ino_t ino;
2805         int mode;
2806         struct workhead *wkhd;
2807 {
2808         struct cg *cgp;
2809         struct buf *bp;
2810         daddr_t dbn;
2811         int error;
2812         u_int cg;
2813         u_int8_t *inosused;
2814         struct cdev *dev;
2815         ino_t cgino;
2816
2817         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2818         if (devvp->v_type == VREG) {
2819                 /* devvp is a snapshot */
2820                 MPASS(devvp->v_mount->mnt_data == ump);
2821                 dev = ump->um_devvp->v_rdev;
2822         } else if (devvp->v_type == VCHR) {
2823                 /* devvp is a normal disk device */
2824                 dev = devvp->v_rdev;
2825         } else {
2826                 bp = NULL;
2827                 return (0);
2828         }
2829         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2830                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %ju, fs = %s",
2831                     devtoname(dev), (uintmax_t)ino, fs->fs_fsmnt);
2832         if ((error = ffs_getcg(fs, devvp, cg, GB_CVTENXIO, &bp, &cgp)) != 0) {
2833                 if (!ffs_fsfail_cleanup(ump, error) ||
2834                     !MOUNTEDSOFTDEP(UFSTOVFS(ump)) || devvp->v_type != VCHR)
2835                         return (error);
2836                 if (devvp->v_type == VREG)
2837                         dbn = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2838                 else
2839                         dbn = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2840                 error = getblkx(devvp, dbn, dbn, fs->fs_cgsize, 0, 0, 0, &bp);
2841                 KASSERT(error == 0, ("getblkx failed"));
2842                 softdep_setup_inofree(UFSTOVFS(ump), bp, ino, wkhd);
2843                 bp->b_flags |= B_RELBUF | B_NOCACHE;
2844                 bp->b_flags &= ~B_CACHE;
2845                 bawrite(bp);
2846                 return (error);
2847         }
2848         inosused = cg_inosused(cgp);
2849         cgino = ino % fs->fs_ipg;
2850         if (isclr(inosused, cgino)) {
2851                 printf("dev = %s, ino = %ju, fs = %s\n", devtoname(dev),
2852                     (uintmax_t)ino, fs->fs_fsmnt);
2853                 if (fs->fs_ronly == 0)
2854                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2855         }
2856         clrbit(inosused, cgino);
2857         if (cgino < cgp->cg_irotor)
2858                 cgp->cg_irotor = cgino;
2859         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2860         UFS_LOCK(ump);
2861         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2862         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2863         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2864                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2865                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2866                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2867         }
2868         fs->fs_fmod = 1;
2869         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2870         UFS_UNLOCK(ump);
2871         if (MOUNTEDSOFTDEP(UFSTOVFS(ump)) && devvp->v_type == VCHR)
2872                 softdep_setup_inofree(UFSTOVFS(ump), bp, ino, wkhd);
2873         bdwrite(bp);
2874         return (0);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * Check to see if a file is free.
2879  * Used to check for allocated files in snapshots.
2880  */
2881 int
2882 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2883         struct fs *fs;
2884         struct vnode *devvp;
2885         ino_t ino;
2886 {
2887         struct cg *cgp;
2888         struct buf *bp;
2889         int ret, error;
2890         u_int cg;
2891         u_int8_t *inosused;
2892
2893         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2894         if ((devvp->v_type != VREG) && (devvp->v_type != VCHR))
2895                 return (1);
2896         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2897                 return (1);
2898         if ((error = ffs_getcg(fs, devvp, cg, 0, &bp, &cgp)) != 0)
2899                 return (1);
2900         inosused = cg_inosused(cgp);
2901         ino %= fs->fs_ipg;
2902         ret = isclr(inosused, ino);
2903         brelse(bp);
2904         return (ret);
2905 }
2906
2907 /*
2908  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2909  *
2910  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2911  * available.
2912  */
2913 static ufs1_daddr_t
2914 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2915         struct fs *fs;
2916         struct cg *cgp;
2917         ufs2_daddr_t bpref;
2918         int allocsiz;
2919 {
2920         ufs1_daddr_t bno;
2921         int start, len, loc, i;
2922         int blk, field, subfield, pos;
2923         u_int8_t *blksfree;
2924
2925         /*
2926          * find the fragment by searching through the free block
2927          * map for an appropriate bit pattern
2928          */
2929         if (bpref)
2930                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2931         else
2932                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2933         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2934         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2935         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2936                 fragtbl[fs->fs_frag],
2937                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2938         if (loc == 0) {
2939                 len = start + 1;
2940                 start = 0;
2941                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2942                         fragtbl[fs->fs_frag],
2943                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2944                 if (loc == 0) {
2945                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2946                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2947                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2948                         /* NOTREACHED */
2949                 }
2950         }
2951         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2952         cgp->cg_frotor = bno;
2953         /*
2954          * found the byte in the map
2955          * sift through the bits to find the selected frag
2956          */
2957         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2958                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2959                 blk <<= 1;
2960                 field = around[allocsiz];
2961                 subfield = inside[allocsiz];
2962                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2963                         if ((blk & field) == subfield)
2964                                 return (bno + pos);
2965                         field <<= 1;
2966                         subfield <<= 1;
2967                 }
2968         }
2969         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2970         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2971         return (-1);
2972 }
2973
2974 static const struct statfs *
2975 ffs_getmntstat(struct vnode *devvp)
2976 {
2977
2978         if (devvp->v_type == VCHR)
2979                 return (&devvp->v_rdev->si_mountpt->mnt_stat);
2980         return (ffs_getmntstat(VFSTOUFS(devvp->v_mount)->um_devvp));
2981 }
2982
2983 /*
2984  * Fetch and verify a cylinder group.
2985  */
2986 int
2987 ffs_getcg(fs, devvp, cg, flags, bpp, cgpp)
2988         struct fs *fs;
2989         struct vnode *devvp;
2990         u_int cg;
2991         int flags;
2992         struct buf **bpp;
2993         struct cg **cgpp;
2994 {
2995         struct buf *bp;
2996         struct cg *cgp;
2997         const struct statfs *sfs;
2998         daddr_t blkno;
2999         int error;
3000
3001         *bpp = NULL;
3002         *cgpp = NULL;
3003         if ((fs->fs_metackhash & CK_CYLGRP) != 0)
3004                 flags |= GB_CKHASH;
3005         if (devvp->v_type == VREG)
3006                 blkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
3007         else
3008                 blkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
3009         error = breadn_flags(devvp, blkno, blkno, (int)fs->fs_cgsize, NULL,
3010             NULL, 0, NOCRED, flags, ffs_ckhash_cg, &bp);
3011         if (error != 0)
3012                 return (error);
3013         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
3014         if ((fs->fs_metackhash & CK_CYLGRP) != 0 &&
3015             (bp->b_flags & B_CKHASH) != 0 &&
3016             cgp->cg_ckhash != bp->b_ckhash) {
3017                 sfs = ffs_getmntstat(devvp);
3018                 printf("UFS %s%s (%s) cylinder checksum failed: cg %u, cgp: "
3019                     "0x%x != bp: 0x%jx\n",
3020                     devvp->v_type == VCHR ? "" : "snapshot of ",
3021                     sfs->f_mntfromname, sfs->f_mntonname,
3022                     cg, cgp->cg_ckhash, (uintmax_t)bp->b_ckhash);
3023                 bp->b_flags &= ~B_CKHASH;
3024                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3025                 brelse(bp);
3026                 return (EIO);
3027         }
3028         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cgx != cg) {
3029                 sfs = ffs_getmntstat(devvp);
3030                 printf("UFS %s%s (%s)",
3031                     devvp->v_type == VCHR ? "" : "snapshot of ",
3032                     sfs->f_mntfromname, sfs->f_mntonname);
3033                 if (!cg_chkmagic(cgp))
3034                         printf(" cg %u: bad magic number 0x%x should be 0x%x\n",
3035                             cg, cgp->cg_magic, CG_MAGIC);
3036                 else
3037                         printf(": wrong cylinder group cg %u != cgx %u\n", cg,
3038                             cgp->cg_cgx);
3039                 bp->b_flags &= ~B_CKHASH;
3040                 bp->b_flags |= B_INVAL | B_NOCACHE;
3041                 brelse(bp);
3042                 return (EIO);
3043         }
3044         bp->b_flags &= ~B_CKHASH;
3045         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
3046         /*
3047          * If we are using check hashes on the cylinder group then we want
3048          * to limit changing the cylinder group time to when we are actually
3049          * going to write it to disk so that its check hash remains correct
3050          * in memory. If the CK_CYLGRP flag is set the time is updated in
3051          * ffs_bufwrite() as the buffer is queued for writing. Otherwise we
3052          * update the time here as we have done historically.
3053          */
3054         if ((fs->fs_metackhash & CK_CYLGRP) != 0)
3055                 bp->b_xflags |= BX_CYLGRP;
3056         else
3057                 cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
3058         *bpp = bp;
3059         *cgpp = cgp;
3060         return (0);
3061 }
3062
3063 static void
3064 ffs_ckhash_cg(bp)
3065         struct buf *bp;
3066 {
3067         uint32_t ckhash;
3068         struct cg *cgp;
3069
3070         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
3071         ckhash = cgp->cg_ckhash;
3072         cgp->cg_ckhash = 0;
3073         bp->b_ckhash = calculate_crc32c(~0L, bp->b_data, bp->b_bcount);
3074         cgp->cg_ckhash = ckhash;
3075 }
3076
3077 /*
3078  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
3079  *
3080  * The form of the error message is:
3081  *      fs: error message
3082  */
3083 void
3084 ffs_fserr(fs, inum, cp)
3085         struct fs *fs;
3086         ino_t inum;
3087         char *cp;
3088 {
3089         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
3090         struct proc *p = td->td_proc;
3091
3092         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %ju on %s: %s\n",
3093             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, (uintmax_t)inum,
3094             fs->fs_fsmnt, cp);
3095 }
3096
3097 /*
3098  * This function provides the capability for the fsck program to
3099  * update an active filesystem. Fourteen operations are provided:
3100  *
3101  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
3102  *      specified inode by the specified amount. Under normal
3103  *      operation the count should always go down. Decrementing
3104  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
3105  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used by the
3106  *      inode by the specified amount.
3107  * setsize(inode, size) - set the size of the inode to the
3108  *      specified size.
3109  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
3110  *      adjust the superblock summary.
3111  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
3112  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
3113  *      as in use.
3114  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
3115  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
3116  *      as in use.
3117  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
3118  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
3119  *      as in use.
3120  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
3121  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
3122  * setcwd(dirinode) - set the current directory to dirinode in the
3123  *      filesystem associated with the snapshot.
3124  * setdotdot(oldvalue, newvalue) - Verify that the inode number for ".."
3125  *      in the current directory is oldvalue then change it to newvalue.
3126  * unlink(nameptr, oldvalue) - Verify that the inode number associated
3127  *      with nameptr in the current directory is oldvalue then unlink it.
3128  */
3129
3130 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
3131
3132 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt,
3133     CTLFLAG_WR | CTLTYPE_STRUCT | CTLFLAG_NEEDGIANT,
3134     0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck",
3135     "Adjust Inode Reference Count");
3136
3137 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt,
3138     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3139     "Adjust Inode Used Blocks Count");
3140
3141 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_SIZE, setsize,
3142     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3143     "Set the inode size");
3144
3145 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir,
3146     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3147     "Adjust number of directories");
3148
3149 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree,
3150     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3151     "Adjust number of free blocks");
3152
3153 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree,
3154     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3155     "Adjust number of free inodes");
3156
3157 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree,
3158     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3159     "Adjust number of free frags");
3160
3161 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters,
3162     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3163     "Adjust number of free clusters");
3164
3165 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs,
3166     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3167     "Free Range of Directory Inodes");
3168
3169 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles,
3170     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3171     "Free Range of File Inodes");
3172
3173 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks,
3174     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3175     "Free Range of Blocks");
3176
3177 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags,
3178     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3179     "Change Filesystem Flags");
3180
3181 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_CWD, setcwd,
3182     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3183     "Set Current Working Directory");
3184
3185 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_DOTDOT, setdotdot,
3186     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3187     "Change Value of .. Entry");
3188
3189 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_UNLINK, unlink,
3190     CTLFLAG_WR | CTLFLAG_NEEDGIANT, sysctl_ffs_fsck,
3191     "Unlink a Duplicate Name");
3192
3193 #ifdef DIAGNOSTIC
3194 static int fsckcmds = 0;
3195 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, ffs_fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0,
3196         "print out fsck_ffs-based filesystem update commands");
3197 #endif /* DIAGNOSTIC */
3198
3199 static int
3200 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3201 {
3202         struct thread *td = curthread;
3203         struct fsck_cmd cmd;
3204         struct ufsmount *ump;
3205         struct vnode *vp, *dvp, *fdvp;
3206         struct inode *ip, *dp;
3207         struct mount *mp;
3208         struct fs *fs;
3209         struct pwd *pwd;
3210         ufs2_daddr_t blkno;
3211         long blkcnt, blksize;
3212         u_long key;
3213         struct file *fp;
3214         cap_rights_t rights;
3215         int filetype, error;
3216
3217         if (req->newptr == NULL || req->newlen > sizeof(cmd))
3218                 return (EBADRPC);
3219         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof(cmd))) != 0)
3220                 return (error);
3221         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
3222                 return (ERPCMISMATCH);
3223         if ((error = getvnode(td, cmd.handle,
3224             cap_rights_init_one(&rights, CAP_FSCK), &fp)) != 0)
3225                 return (error);
3226         vp = fp->f_vnode;
3227         if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VDIR) {
3228                 fdrop(fp, td);
3229                 return (EINVAL);
3230         }
3231         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
3232         if (mp == NULL ||
3233             strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
3234                 vn_finished_write(mp);
3235                 fdrop(fp, td);
3236                 return (EINVAL);
3237         }
3238         ump = VFSTOUFS(mp);
3239         if ((mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) &&
3240             ump->um_fsckpid != td->td_proc->p_pid) {
3241                 vn_finished_write(mp);
3242                 fdrop(fp, td);
3243                 return (EROFS);
3244         }
3245         fs = ump->um_fs;
3246         filetype = IFREG;
3247
3248         switch (oidp->oid_number) {
3249         case FFS_SET_FLAGS:
3250 #ifdef DIAGNOSTIC
3251                 if (fsckcmds)
3252                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
3253                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
3254 #endif /* DIAGNOSTIC */
3255                 if (cmd.size > 0)
3256                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
3257                 else
3258                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
3259                 break;
3260
3261         case FFS_ADJ_REFCNT:
3262 #ifdef DIAGNOSTIC
3263                 if (fsckcmds) {
3264                         printf("%s: adjust inode %jd link count by %jd\n",
3265                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
3266                             (intmax_t)cmd.size);
3267                 }
3268 #endif /* DIAGNOSTIC */
3269                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
3270                         break;
3271                 ip = VTOI(vp);
3272                 ip->i_nlink += cmd.size;
3273                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
3274                 ip->i_effnlink += cmd.size;
3275                 UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_MODIFIED);
3276                 error = ffs_update(vp, 1);
3277                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
3278                         softdep_change_linkcnt(ip);
3279                 vput(vp);
3280                 break;
3281
3282         case FFS_ADJ_BLKCNT:
3283 #ifdef DIAGNOSTIC
3284                 if (fsckcmds) {
3285                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
3286                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
3287                             (intmax_t)cmd.size);
3288                 }
3289 #endif /* DIAGNOSTIC */
3290                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
3291                         break;
3292                 ip = VTOI(vp);
3293                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
3294                 UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_CHANGE | IN_MODIFIED);
3295                 error = ffs_update(vp, 1);
3296                 vput(vp);
3297                 break;
3298
3299         case FFS_SET_SIZE:
3300 #ifdef DIAGNOSTIC
3301                 if (fsckcmds) {
3302                         printf("%s: set inode %jd size to %jd\n",
3303                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
3304                             (intmax_t)cmd.size);
3305                 }
3306 #endif /* DIAGNOSTIC */
3307                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
3308                         break;
3309                 ip = VTOI(vp);
3310                 DIP_SET(ip, i_size, cmd.size);
3311                 UFS_INODE_SET_FLAG(ip, IN_SIZEMOD | IN_CHANGE | IN_MODIFIED);
3312                 error = ffs_update(vp, 1);
3313                 vput(vp);
3314                 break;
3315
3316         case FFS_DIR_FREE:
3317                 filetype = IFDIR;
3318                 /* fall through */
3319
3320         case FFS_FILE_FREE:
3321 #ifdef DIAGNOSTIC
3322                 if (fsckcmds) {
3323                         if (cmd.size == 1)
3324                                 printf("%s: free %s inode %ju\n",
3325                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
3326                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
3327                                     (uintmax_t)cmd.value);
3328                         else
3329                                 printf("%s: free %s inodes %ju-%ju\n",
3330                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
3331                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
3332                                     (uintmax_t)cmd.value,
3333                                     (uintmax_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
3334                 }
3335 #endif /* DIAGNOSTIC */
3336                 while (cmd.size > 0) {
3337                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
3338                             cmd.value, filetype, NULL)))
3339                                 break;
3340                         cmd.size -= 1;
3341                         cmd.value += 1;
3342                 }
3343                 break;
3344
3345         case FFS_BLK_FREE:
3346 #ifdef DIAGNOSTIC
3347                 if (fsckcmds) {
3348                         if (cmd.size == 1)
3349                                 printf("%s: free block %jd\n",
3350                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
3351                                     (intmax_t)cmd.value);
3352                         else
3353                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
3354                                     mp->mnt_stat.f_mntonname, 
3355                                     (intmax_t)cmd.value,
3356                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
3357                 }
3358 #endif /* DIAGNOSTIC */
3359                 blkno = cmd.value;
3360                 blkcnt = cmd.size;
3361                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
3362                 key = ffs_blkrelease_start(ump, ump->um_devvp, UFS_ROOTINO);
3363                 while (blkcnt > 0) {
3364                         if (blkcnt < blksize)
3365                                 blksize = blkcnt;
3366                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
3367                             blksize * fs->fs_fsize, UFS_ROOTINO, 
3368                             VDIR, NULL, key);
3369                         blkno += blksize;
3370                         blkcnt -= blksize;
3371                         blksize = fs->fs_frag;
3372                 }
3373                 ffs_blkrelease_finish(ump, key);
3374                 break;
3375
3376         /*
3377          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
3378          * submit deltas when necessary.
3379          */
3380         case FFS_ADJ_NDIR:
3381 #ifdef DIAGNOSTIC
3382                 if (fsckcmds) {
3383                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
3384                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
3385                 }
3386 #endif /* DIAGNOSTIC */
3387                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
3388                 break;
3389
3390         case FFS_ADJ_NBFREE:
3391 #ifdef DIAGNOSTIC
3392                 if (fsckcmds) {
3393                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
3394                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
3395                 }
3396 #endif /* DIAGNOSTIC */
3397                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
3398                 break;
3399
3400         case FFS_ADJ_NIFREE:
3401 #ifdef DIAGNOSTIC
3402                 if (fsckcmds) {
3403                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
3404                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
3405                 }
3406 #endif /* DIAGNOSTIC */
3407                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
3408                 break;
3409
3410         case FFS_ADJ_NFFREE:
3411 #ifdef DIAGNOSTIC
3412                 if (fsckcmds) {
3413                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
3414                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
3415                 }
3416 #endif /* DIAGNOSTIC */
3417                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
3418                 break;
3419
3420         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
3421 #ifdef DIAGNOSTIC
3422                 if (fsckcmds) {
3423                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
3424                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
3425                 }
3426 #endif /* DIAGNOSTIC */
3427                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
3428                 break;
3429
3430         case FFS_SET_CWD:
3431 #ifdef DIAGNOSTIC
3432                 if (fsckcmds) {
3433                         printf("%s: set current directory to inode %jd\n",
3434                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
3435                 }
3436 #endif /* DIAGNOSTIC */
3437                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_SHARED, &vp)))
3438                         break;
3439                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3440                 if ((error = change_dir(vp, td)) != 0) {
3441                         vput(vp);
3442                         break;
3443                 }
3444                 VOP_UNLOCK(vp);
3445                 pwd_chdir(td, vp);
3446                 break;
3447
3448         case FFS_SET_DOTDOT:
3449 #ifdef DIAGNOSTIC
3450                 if (fsckcmds) {
3451                         printf("%s: change .. in cwd from %jd to %jd\n",
3452                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
3453                             (intmax_t)cmd.size);
3454                 }
3455 #endif /* DIAGNOSTIC */
3456                 /*
3457                  * First we have to get and lock the parent directory
3458                  * to which ".." points.
3459                  */
3460                 error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &fdvp);
3461                 if (error)
3462                         break;
3463                 /*
3464                  * Now we get and lock the child directory containing "..".
3465                  */
3466                 pwd = pwd_hold(td);
3467                 dvp = pwd->pwd_cdir;
3468                 if ((error = vget(dvp, LK_EXCLUSIVE)) != 0) {
3469                         vput(fdvp);
3470                         pwd_drop(pwd);
3471                         break;
3472                 }
3473                 dp = VTOI(dvp);
3474                 SET_I_OFFSET(dp, 12);   /* XXX mastertemplate.dot_reclen */
3475                 error = ufs_dirrewrite(dp, VTOI(fdvp), (ino_t)cmd.size,
3476                     DT_DIR, 0);
3477                 cache_purge(fdvp);
3478                 cache_purge(dvp);
3479                 vput(dvp);
3480                 vput(fdvp);
3481                 pwd_drop(pwd);
3482                 break;
3483
3484         case FFS_UNLINK:
3485 #ifdef DIAGNOSTIC
3486                 if (fsckcmds) {
3487                         char buf[32];
3488
3489                         if (copyinstr((char *)(intptr_t)cmd.value, buf,32,NULL))
3490                                 strncpy(buf, "Name_too_long", 32);
3491                         printf("%s: unlink %s (inode %jd)\n",
3492                             mp->mnt_stat.f_mntonname, buf, (intmax_t)cmd.size);
3493                 }
3494 #endif /* DIAGNOSTIC */
3495                 /*
3496                  * kern_funlinkat will do its own start/finish writes and
3497                  * they do not nest, so drop ours here. Setting mp == NULL
3498                  * indicates that vn_finished_write is not needed down below.
3499                  */
3500                 vn_finished_write(mp);
3501                 mp = NULL;
3502                 error = kern_funlinkat(td, AT_FDCWD,
3503                     (char *)(intptr_t)cmd.value, FD_NONE, UIO_USERSPACE,
3504                     0, (ino_t)cmd.size);
3505                 break;
3506
3507         default:
3508 #ifdef DIAGNOSTIC
3509                 if (fsckcmds) {
3510                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
3511                             oidp->oid_number);
3512                 }
3513 #endif /* DIAGNOSTIC */
3514                 error = EINVAL;
3515                 break;
3516         }
3517         fdrop(fp, td);
3518         vn_finished_write(mp);
3519         return (error);
3520 }