]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c
add -n option to suppress clearing the build tree and add -DNO_CLEAN
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / ufs / ffs / ffs_alloc.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This software was developed for the FreeBSD Project by Marshall
6  * Kirk McKusick and Network Associates Laboratories, the Security
7  * Research Division of Network Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR
8  * contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA CHATS
9  * research program
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  *
32  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
33  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
34  *
35  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
36  * modification, are permitted provided that the following conditions
37  * are met:
38  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
39  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
40  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
42  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
43  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
44  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
45  *    without specific prior written permission.
46  *
47  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
48  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
49  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
50  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
51  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
52  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
53  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
54  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
55  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
56  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
57  * SUCH DAMAGE.
58  *
59  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
60  */
61
62 #include <sys/cdefs.h>
63 __FBSDID("$FreeBSD$");
64
65 #include "opt_quota.h"
66
67 #include <sys/param.h>
68 #include <sys/systm.h>
69 #include <sys/bio.h>
70 #include <sys/buf.h>
71 #include <sys/conf.h>
72 #include <sys/file.h>
73 #include <sys/filedesc.h>
74 #include <sys/priv.h>
75 #include <sys/proc.h>
76 #include <sys/vnode.h>
77 #include <sys/mount.h>
78 #include <sys/kernel.h>
79 #include <sys/sysctl.h>
80 #include <sys/syslog.h>
81
82 #include <ufs/ufs/extattr.h>
83 #include <ufs/ufs/quota.h>
84 #include <ufs/ufs/inode.h>
85 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
86 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
87
88 #include <ufs/ffs/fs.h>
89 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
90
91 typedef ufs2_daddr_t allocfcn_t(struct inode *ip, int cg, ufs2_daddr_t bpref,
92                                   int size);
93
94 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
95 static ufs2_daddr_t
96               ffs_alloccgblk(struct inode *, struct buf *, ufs2_daddr_t);
97 #ifdef INVARIANTS
98 static int      ffs_checkblk(struct inode *, ufs2_daddr_t, long);
99 #endif
100 static ufs2_daddr_t ffs_clusteralloc(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
101 static void     ffs_clusteracct(struct ufsmount *, struct fs *, struct cg *,
102                     ufs1_daddr_t, int);
103 static ino_t    ffs_dirpref(struct inode *);
104 static ufs2_daddr_t ffs_fragextend(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int, int);
105 static void     ffs_fserr(struct fs *, ino_t, char *);
106 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
107                 (struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int, allocfcn_t *);
108 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
109 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
110 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
111 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
112
113 /*
114  * Allocate a block in the filesystem.
115  *
116  * The size of the requested block is given, which must be some
117  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
118  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
119  * the following hierarchy is used to allocate a block:
120  *   1) allocate the requested block.
121  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
122  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
123  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
124  *      available block is located.
125  * If no block preference is given the following hierarchy is used
126  * to allocate a block:
127  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
128  *      inode for the file.
129  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
130  *      available block is located.
131  */
132 int
133 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, cred, bnp)
134         struct inode *ip;
135         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
136         int size;
137         struct ucred *cred;
138         ufs2_daddr_t *bnp;
139 {
140         struct fs *fs;
141         struct ufsmount *ump;
142         ufs2_daddr_t bno;
143         int cg, reclaimed;
144         static struct timeval lastfail;
145         static int curfail;
146         int64_t delta;
147 #ifdef QUOTA
148         int error;
149 #endif
150
151         *bnp = 0;
152         fs = ip->i_fs;
153         ump = ip->i_ump;
154         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
155 #ifdef INVARIANTS
156         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
157                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
158                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
159                     fs->fs_fsmnt);
160                 panic("ffs_alloc: bad size");
161         }
162         if (cred == NOCRED)
163                 panic("ffs_alloc: missing credential");
164 #endif /* INVARIANTS */
165         reclaimed = 0;
166 retry:
167 #ifdef QUOTA
168         UFS_UNLOCK(ump);
169         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
170         if (error)
171                 return (error);
172         UFS_LOCK(ump);
173 #endif
174         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
175                 goto nospace;
176         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
177             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
178                 goto nospace;
179         if (bpref >= fs->fs_size)
180                 bpref = 0;
181         if (bpref == 0)
182                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
183         else
184                 cg = dtog(fs, bpref);
185         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, ffs_alloccg);
186         if (bno > 0) {
187                 delta = btodb(size);
188                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
189                         UFS_LOCK(ump);
190                         fs->fs_pendingblocks += delta;
191                         UFS_UNLOCK(ump);
192                 }
193                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
194                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
195                 *bnp = bno;
196                 return (0);
197         }
198 nospace:
199 #ifdef QUOTA
200         UFS_UNLOCK(ump);
201         /*
202          * Restore user's disk quota because allocation failed.
203          */
204         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
205         UFS_LOCK(ump);
206 #endif
207         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
208                 reclaimed = 1;
209                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip));
210                 goto retry;
211         }
212         UFS_UNLOCK(ump);
213         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
214                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
215                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
216                     fs->fs_fsmnt);
217         }
218         return (ENOSPC);
219 }
220
221 /*
222  * Reallocate a fragment to a bigger size
223  *
224  * The number and size of the old block is given, and a preference
225  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
226  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
227  * invoked to get an appropriate block.
228  */
229 int
230 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, cred, bpp)
231         struct inode *ip;
232         ufs2_daddr_t lbprev;
233         ufs2_daddr_t bprev;
234         ufs2_daddr_t bpref;
235         int osize, nsize;
236         struct ucred *cred;
237         struct buf **bpp;
238 {
239         struct vnode *vp;
240         struct fs *fs;
241         struct buf *bp;
242         struct ufsmount *ump;
243         int cg, request, error, reclaimed;
244         ufs2_daddr_t bno;
245         static struct timeval lastfail;
246         static int curfail;
247         int64_t delta;
248
249         *bpp = 0;
250         vp = ITOV(ip);
251         fs = ip->i_fs;
252         bp = NULL;
253         ump = ip->i_ump;
254         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
255 #ifdef INVARIANTS
256         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
257                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
258         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
259             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
260                 printf(
261                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
262                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
263                     nsize, fs->fs_fsmnt);
264                 panic("ffs_realloccg: bad size");
265         }
266         if (cred == NOCRED)
267                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
268 #endif /* INVARIANTS */
269         reclaimed = 0;
270 retry:
271         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
272             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
273                 goto nospace;
274         }
275         if (bprev == 0) {
276                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
277                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
278                     fs->fs_fsmnt);
279                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
280         }
281         UFS_UNLOCK(ump);
282         /*
283          * Allocate the extra space in the buffer.
284          */
285         error = bread(vp, lbprev, osize, NOCRED, &bp);
286         if (error) {
287                 brelse(bp);
288                 return (error);
289         }
290
291         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
292                 if (lbprev >= NDADDR)
293                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
294                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
295         }
296
297 #ifdef QUOTA
298         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
299         if (error) {
300                 brelse(bp);
301                 return (error);
302         }
303 #endif
304         /*
305          * Check for extension in the existing location.
306          */
307         cg = dtog(fs, bprev);
308         UFS_LOCK(ump);
309         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
310         if (bno) {
311                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
312                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
313                 delta = btodb(nsize - osize);
314                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
315                         UFS_LOCK(ump);
316                         fs->fs_pendingblocks += delta;
317                         UFS_UNLOCK(ump);
318                 }
319                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
320                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
321                 allocbuf(bp, nsize);
322                 bp->b_flags |= B_DONE;
323                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) != B_VMIO)
324                         bzero((char *)bp->b_data + osize, nsize - osize);
325                 else
326                         vfs_bio_clrbuf(bp);
327                 *bpp = bp;
328                 return (0);
329         }
330         /*
331          * Allocate a new disk location.
332          */
333         if (bpref >= fs->fs_size)
334                 bpref = 0;
335         switch ((int)fs->fs_optim) {
336         case FS_OPTSPACE:
337                 /*
338                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
339                  * best use of space, we will waste time relocating it if
340                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
341                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
342                  * to begin optimizing for time.
343                  */
344                 request = nsize;
345                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
346                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
347                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
348                         break;
349                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
350                         fs->fs_fsmnt);
351                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
352                 break;
353         case FS_OPTTIME:
354                 /*
355                  * At this point we have discovered a file that is trying to
356                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
357                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
358                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
359                  * above will be able to grow it in place without further
360                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
361                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
362                  * optimizing for space.
363                  */
364                 request = fs->fs_bsize;
365                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
366                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
367                         break;
368                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
369                         fs->fs_fsmnt);
370                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
371                 break;
372         default:
373                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
374                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
375                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
376                 /* NOTREACHED */
377         }
378         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, ffs_alloccg);
379         if (bno > 0) {
380                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
381                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
382                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp, bprev, (long)osize,
383                             ip->i_number);
384                 if (nsize < request)
385                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
386                             bno + numfrags(fs, nsize),
387                             (long)(request - nsize), ip->i_number);
388                 delta = btodb(nsize - osize);
389                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
390                         UFS_LOCK(ump);
391                         fs->fs_pendingblocks += delta;
392                         UFS_UNLOCK(ump);
393                 }
394                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
395                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
396                 allocbuf(bp, nsize);
397                 bp->b_flags |= B_DONE;
398                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) != B_VMIO)
399                         bzero((char *)bp->b_data + osize, nsize - osize);
400                 else
401                         vfs_bio_clrbuf(bp);
402                 *bpp = bp;
403                 return (0);
404         }
405 #ifdef QUOTA
406         UFS_UNLOCK(ump);
407         /*
408          * Restore user's disk quota because allocation failed.
409          */
410         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
411         UFS_LOCK(ump);
412 #endif
413 nospace:
414         /*
415          * no space available
416          */
417         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
418                 reclaimed = 1;
419                 softdep_request_cleanup(fs, vp);
420                 UFS_UNLOCK(ump);
421                 if (bp)
422                         brelse(bp);
423                 UFS_LOCK(ump);
424                 goto retry;
425         }
426         UFS_UNLOCK(ump);
427         if (bp)
428                 brelse(bp);
429         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
430                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
431                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
432                     fs->fs_fsmnt);
433         }
434         return (ENOSPC);
435 }
436
437 /*
438  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
439  *
440  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
441  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
442  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
443  * from the end of the allocation for the logical block immediately
444  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
445  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
446  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
447  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
448  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
449  * allocation will be used.
450  */
451
452 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
453
454 static int doasyncfree = 1;
455 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
456
457 static int doreallocblks = 1;
458 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
459
460 #ifdef DEBUG
461 static volatile int prtrealloc = 0;
462 #endif
463
464 int
465 ffs_reallocblks(ap)
466         struct vop_reallocblks_args /* {
467                 struct vnode *a_vp;
468                 struct cluster_save *a_buflist;
469         } */ *ap;
470 {
471
472         if (doreallocblks == 0)
473                 return (ENOSPC);
474         if (VTOI(ap->a_vp)->i_ump->um_fstype == UFS1)
475                 return (ffs_reallocblks_ufs1(ap));
476         return (ffs_reallocblks_ufs2(ap));
477 }
478         
479 static int
480 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
481         struct vop_reallocblks_args /* {
482                 struct vnode *a_vp;
483                 struct cluster_save *a_buflist;
484         } */ *ap;
485 {
486         struct fs *fs;
487         struct inode *ip;
488         struct vnode *vp;
489         struct buf *sbp, *ebp;
490         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
491         struct cluster_save *buflist;
492         struct ufsmount *ump;
493         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
494         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
495         ufs2_daddr_t pref;
496         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
497         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
498
499         vp = ap->a_vp;
500         ip = VTOI(vp);
501         fs = ip->i_fs;
502         ump = ip->i_ump;
503         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
504                 return (ENOSPC);
505         buflist = ap->a_buflist;
506         len = buflist->bs_nchildren;
507         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
508         end_lbn = start_lbn + len - 1;
509 #ifdef INVARIANTS
510         for (i = 0; i < len; i++)
511                 if (!ffs_checkblk(ip,
512                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
513                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
514         for (i = 1; i < len; i++)
515                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
516                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
517         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
518         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
519         for (i = 1; i < len - 1; i++)
520                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
521                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
522 #endif
523         /*
524          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
525          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
526          * the previous cylinder group.
527          */
528         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
529             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
530                 return (ENOSPC);
531         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
532             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
533                 return (ENOSPC);
534         /*
535          * Get the starting offset and block map for the first block.
536          */
537         if (start_lvl == 0) {
538                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
539                 soff = start_lbn;
540         } else {
541                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
542                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
543                         brelse(sbp);
544                         return (ENOSPC);
545                 }
546                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
547                 soff = idp->in_off;
548         }
549         /*
550          * If the block range spans two block maps, get the second map.
551          */
552         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
553                 ssize = len;
554         } else {
555 #ifdef INVARIANTS
556                 if (start_lvl > 0 &&
557                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
558                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
559 #endif
560                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
561                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
562                         goto fail;
563                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
564         }
565         /*
566          * Find the preferred location for the cluster.
567          */
568         UFS_LOCK(ump);
569         pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
570         /*
571          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
572          */
573         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
574             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
575                 UFS_UNLOCK(ump);
576                 goto fail;
577         }
578         /*
579          * We have found a new contiguous block.
580          *
581          * First we have to replace the old block pointers with the new
582          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
583          * with the file.
584          */
585 #ifdef DEBUG
586         if (prtrealloc)
587                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
588                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
589 #endif
590         blkno = newblk;
591         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
592                 if (i == ssize) {
593                         bap = ebap;
594                         soff = -i;
595                 }
596 #ifdef INVARIANTS
597                 if (!ffs_checkblk(ip,
598                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
599                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
600                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
601                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
602 #endif
603 #ifdef DEBUG
604                 if (prtrealloc)
605                         printf(" %d,", *bap);
606 #endif
607                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
608                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
609                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
610                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
611                                     buflist->bs_children[i]);
612                         else
613                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
614                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
615                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
616                 }
617                 *bap++ = blkno;
618         }
619         /*
620          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
621          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
622          * the old block values may have been written to disk. In practise
623          * they are almost never written, but if we are concerned about
624          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
625          *
626          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
627          * that shows whether the associated buffers and inodes have
628          * been written. The flag should be set when the cluster is
629          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
630          * We can then check below to see if it is set, and do the
631          * synchronous write only when it has been cleared.
632          */
633         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
634                 if (doasyncfree)
635                         bdwrite(sbp);
636                 else
637                         bwrite(sbp);
638         } else {
639                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
640                 if (!doasyncfree)
641                         ffs_update(vp, 1);
642         }
643         if (ssize < len) {
644                 if (doasyncfree)
645                         bdwrite(ebp);
646                 else
647                         bwrite(ebp);
648         }
649         /*
650          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
651          */
652 #ifdef DEBUG
653         if (prtrealloc)
654                 printf("\n\tnew:");
655 #endif
656         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
657                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
658                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
659                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
660                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
661                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
662 #ifdef INVARIANTS
663                 if (!ffs_checkblk(ip,
664                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
665                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
666 #endif
667 #ifdef DEBUG
668                 if (prtrealloc)
669                         printf(" %d,", blkno);
670 #endif
671         }
672 #ifdef DEBUG
673         if (prtrealloc) {
674                 prtrealloc--;
675                 printf("\n");
676         }
677 #endif
678         return (0);
679
680 fail:
681         if (ssize < len)
682                 brelse(ebp);
683         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
684                 brelse(sbp);
685         return (ENOSPC);
686 }
687
688 static int
689 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
690         struct vop_reallocblks_args /* {
691                 struct vnode *a_vp;
692                 struct cluster_save *a_buflist;
693         } */ *ap;
694 {
695         struct fs *fs;
696         struct inode *ip;
697         struct vnode *vp;
698         struct buf *sbp, *ebp;
699         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
700         struct cluster_save *buflist;
701         struct ufsmount *ump;
702         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
703         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
704         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
705         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
706
707         vp = ap->a_vp;
708         ip = VTOI(vp);
709         fs = ip->i_fs;
710         ump = ip->i_ump;
711         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
712                 return (ENOSPC);
713         buflist = ap->a_buflist;
714         len = buflist->bs_nchildren;
715         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
716         end_lbn = start_lbn + len - 1;
717 #ifdef INVARIANTS
718         for (i = 0; i < len; i++)
719                 if (!ffs_checkblk(ip,
720                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
721                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
722         for (i = 1; i < len; i++)
723                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
724                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
725         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
726         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
727         for (i = 1; i < len - 1; i++)
728                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
729                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
730 #endif
731         /*
732          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
733          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
734          * the previous cylinder group.
735          */
736         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
737             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
738                 return (ENOSPC);
739         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
740             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
741                 return (ENOSPC);
742         /*
743          * Get the starting offset and block map for the first block.
744          */
745         if (start_lvl == 0) {
746                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
747                 soff = start_lbn;
748         } else {
749                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
750                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
751                         brelse(sbp);
752                         return (ENOSPC);
753                 }
754                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
755                 soff = idp->in_off;
756         }
757         /*
758          * If the block range spans two block maps, get the second map.
759          */
760         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
761                 ssize = len;
762         } else {
763 #ifdef INVARIANTS
764                 if (start_lvl > 0 &&
765                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
766                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
767 #endif
768                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
769                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
770                         goto fail;
771                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
772         }
773         /*
774          * Find the preferred location for the cluster.
775          */
776         UFS_LOCK(ump);
777         pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
778         /*
779          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
780          */
781         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
782             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
783                 UFS_UNLOCK(ump);
784                 goto fail;
785         }
786         /*
787          * We have found a new contiguous block.
788          *
789          * First we have to replace the old block pointers with the new
790          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
791          * with the file.
792          */
793 #ifdef DEBUG
794         if (prtrealloc)
795                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
796                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
797 #endif
798         blkno = newblk;
799         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
800                 if (i == ssize) {
801                         bap = ebap;
802                         soff = -i;
803                 }
804 #ifdef INVARIANTS
805                 if (!ffs_checkblk(ip,
806                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
807                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
808                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
809                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
810 #endif
811 #ifdef DEBUG
812                 if (prtrealloc)
813                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
814 #endif
815                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
816                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
817                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
818                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
819                                     buflist->bs_children[i]);
820                         else
821                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
822                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
823                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
824                 }
825                 *bap++ = blkno;
826         }
827         /*
828          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
829          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
830          * the old block values may have been written to disk. In practise
831          * they are almost never written, but if we are concerned about
832          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
833          *
834          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
835          * that shows whether the associated buffers and inodes have
836          * been written. The flag should be set when the cluster is
837          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
838          * We can then check below to see if it is set, and do the
839          * synchronous write only when it has been cleared.
840          */
841         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
842                 if (doasyncfree)
843                         bdwrite(sbp);
844                 else
845                         bwrite(sbp);
846         } else {
847                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
848                 if (!doasyncfree)
849                         ffs_update(vp, 1);
850         }
851         if (ssize < len) {
852                 if (doasyncfree)
853                         bdwrite(ebp);
854                 else
855                         bwrite(ebp);
856         }
857         /*
858          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
859          */
860 #ifdef DEBUG
861         if (prtrealloc)
862                 printf("\n\tnew:");
863 #endif
864         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
865                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
866                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
867                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
868                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
869                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
870 #ifdef INVARIANTS
871                 if (!ffs_checkblk(ip,
872                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
873                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
874 #endif
875 #ifdef DEBUG
876                 if (prtrealloc)
877                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
878 #endif
879         }
880 #ifdef DEBUG
881         if (prtrealloc) {
882                 prtrealloc--;
883                 printf("\n");
884         }
885 #endif
886         return (0);
887
888 fail:
889         if (ssize < len)
890                 brelse(ebp);
891         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
892                 brelse(sbp);
893         return (ENOSPC);
894 }
895
896 /*
897  * Allocate an inode in the filesystem.
898  *
899  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
900  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
901  *   1) allocate the preferred inode.
902  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
903  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
904  *      available inode is located.
905  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
906  * to allocate an inode:
907  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
908  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
909  *      available inode is located.
910  */
911 int
912 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
913         struct vnode *pvp;
914         int mode;
915         struct ucred *cred;
916         struct vnode **vpp;
917 {
918         struct inode *pip;
919         struct fs *fs;
920         struct inode *ip;
921         struct timespec ts;
922         struct ufsmount *ump;
923         ino_t ino, ipref;
924         int cg, error, error1;
925         static struct timeval lastfail;
926         static int curfail;
927
928         *vpp = NULL;
929         pip = VTOI(pvp);
930         fs = pip->i_fs;
931         ump = pip->i_ump;
932
933         UFS_LOCK(ump);
934         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
935                 goto noinodes;
936
937         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
938                 ipref = ffs_dirpref(pip);
939         else
940                 ipref = pip->i_number;
941         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
942                 ipref = 0;
943         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
944         /*
945          * Track number of dirs created one after another
946          * in a same cg without intervening by files.
947          */
948         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
949                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
950                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
951         } else {
952                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
953                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
954         }
955         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode,
956                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
957         if (ino == 0)
958                 goto noinodes;
959         error = ffs_vget(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
960         if (error) {
961                 error1 = ffs_vgetf(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp,
962                     FFSV_FORCEINSMQ);
963                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
964                 if (error1 == 0) {
965                         ip = VTOI(*vpp);
966                         if (ip->i_mode)
967                                 goto dup_alloc;
968                         ip->i_flag |= IN_MODIFIED;
969                         vput(*vpp);
970                 }
971                 return (error);
972         }
973         ip = VTOI(*vpp);
974         if (ip->i_mode) {
975 dup_alloc:
976                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
977                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
978                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
979         }
980         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
981                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
982                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
983                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
984         }
985         ip->i_flags = 0;
986         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
987         /*
988          * Set up a new generation number for this inode.
989          */
990         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
991                 ip->i_gen = arc4random() / 2 + 1;
992         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
993         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
994                 vfs_timestamp(&ts);
995                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
996                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
997         }
998         ip->i_flag = 0;
999         vnode_destroy_vobject(*vpp);
1000         (*vpp)->v_type = VNON;
1001         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC)
1002                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
1003         else
1004                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
1005         return (0);
1006 noinodes:
1007         UFS_UNLOCK(ump);
1008         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1009                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1010                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1011                     fs->fs_fsmnt);
1012         }
1013         return (ENOSPC);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Find a cylinder group to place a directory.
1018  *
1019  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1020  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1021  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1022  * and data. Restrict the number of directories which may be
1023  * allocated one after another in the same cylinder group
1024  * without intervening allocation of files.
1025  *
1026  * If we allocate a first level directory then force allocation
1027  * in another cylinder group.
1028  */
1029 static ino_t
1030 ffs_dirpref(pip)
1031         struct inode *pip;
1032 {
1033         struct fs *fs;
1034         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1035         int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1036         int minifree, minbfree, maxndir;
1037         int mincg, minndir;
1038         int maxcontigdirs;
1039
1040         mtx_assert(UFS_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
1041         fs = pip->i_fs;
1042
1043         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1044         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1045         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1046
1047         /*
1048          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1049          */
1050         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1051         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1052                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1053                 mincg = prefcg;
1054                 minndir = fs->fs_ipg;
1055                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1056                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1057                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1058                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1059                                 mincg = cg;
1060                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1061                         }
1062                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1063                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1064                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1065                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1066                                 mincg = cg;
1067                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1068                         }
1069                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1070         }
1071
1072         /*
1073          * Count various limits which used for
1074          * optimal allocation of a directory inode.
1075          */
1076         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1077         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1078         if (minifree < 1)
1079                 minifree = 1;
1080         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1081         if (minbfree < 1)
1082                 minbfree = 1;
1083         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1084         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1085         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1086         if (dirsize < curdirsize)
1087                 dirsize = curdirsize;
1088         if (dirsize <= 0)
1089                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1090         else
1091                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1092         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1093                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1094                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1095         if (maxcontigdirs == 0)
1096                 maxcontigdirs = 1;
1097
1098         /*
1099          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for 
1100          * regular files, but only if we have no deficit in
1101          * inodes or space.
1102          */
1103         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1104         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1105                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1106                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1107                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1108                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1109                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1110                 }
1111         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1112                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1113                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1114                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1115                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1116                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1117                 }
1118         /*
1119          * This is a backstop when we have deficit in space.
1120          */
1121         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1122                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1123                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1124         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1125                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1126                         break;
1127         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1132  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1133  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
1134  *
1135  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1136  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1137  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
1138  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
1139  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
1140  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1141  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1142  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1143  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1144  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1145  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
1146  * here a best guess is made based upon the logical block number being
1147  * allocated.
1148  *
1149  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1150  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks. The end of one of these
1151  * contiguous blocks and the beginning of the next is laid out
1152  * contiguously if possible.
1153  */
1154 ufs2_daddr_t
1155 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1156         struct inode *ip;
1157         ufs_lbn_t lbn;
1158         int indx;
1159         ufs1_daddr_t *bap;
1160 {
1161         struct fs *fs;
1162         int cg;
1163         int avgbfree, startcg;
1164
1165         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1166         fs = ip->i_fs;
1167         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1168                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1169                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1170                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1171                 }
1172                 /*
1173                  * Find a cylinder with greater than average number of
1174                  * unused data blocks.
1175                  */
1176                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1177                         startcg =
1178                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1179                 else
1180                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1181                 startcg %= fs->fs_ncg;
1182                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1183                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1184                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1185                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1186                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1187                         }
1188                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1189                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1190                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1191                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1192                         }
1193                 return (0);
1194         }
1195         /*
1196          * We just always try to lay things out contiguously.
1197          */
1198         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Same as above, but for UFS2
1203  */
1204 ufs2_daddr_t
1205 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1206         struct inode *ip;
1207         ufs_lbn_t lbn;
1208         int indx;
1209         ufs2_daddr_t *bap;
1210 {
1211         struct fs *fs;
1212         int cg;
1213         int avgbfree, startcg;
1214
1215         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1216         fs = ip->i_fs;
1217         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1218                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1219                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1220                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1221                 }
1222                 /*
1223                  * Find a cylinder with greater than average number of
1224                  * unused data blocks.
1225                  */
1226                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1227                         startcg =
1228                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1229                 else
1230                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1231                 startcg %= fs->fs_ncg;
1232                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1233                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1234                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1235                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1236                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1237                         }
1238                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1239                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1240                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1241                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1242                         }
1243                 return (0);
1244         }
1245         /*
1246          * We just always try to lay things out contiguously.
1247          */
1248         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1253  *
1254  * The policy implemented by this algorithm is:
1255  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1256  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1257  *   3) brute force search for a free block.
1258  *
1259  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1260  * and return with it held on failure.
1261  */
1262 /*VARARGS5*/
1263 static ufs2_daddr_t
1264 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
1265         struct inode *ip;
1266         int cg;
1267         ufs2_daddr_t pref;
1268         int size;       /* size for data blocks, mode for inodes */
1269         allocfcn_t *allocator;
1270 {
1271         struct fs *fs;
1272         ufs2_daddr_t result;
1273         int i, icg = cg;
1274
1275         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1276 #ifdef INVARIANTS
1277         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1278                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1279 #endif
1280         fs = ip->i_fs;
1281         /*
1282          * 1: preferred cylinder group
1283          */
1284         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
1285         if (result)
1286                 return (result);
1287         /*
1288          * 2: quadratic rehash
1289          */
1290         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1291                 cg += i;
1292                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1293                         cg -= fs->fs_ncg;
1294                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1295                 if (result)
1296                         return (result);
1297         }
1298         /*
1299          * 3: brute force search
1300          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1301          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1302          */
1303         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1304         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1305                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1306                 if (result)
1307                         return (result);
1308                 cg++;
1309                 if (cg == fs->fs_ncg)
1310                         cg = 0;
1311         }
1312         return (0);
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Determine whether a fragment can be extended.
1317  *
1318  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1319  * if they are, allocate them.
1320  */
1321 static ufs2_daddr_t
1322 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1323         struct inode *ip;
1324         int cg;
1325         ufs2_daddr_t bprev;
1326         int osize, nsize;
1327 {
1328         struct fs *fs;
1329         struct cg *cgp;
1330         struct buf *bp;
1331         struct ufsmount *ump;
1332         int nffree;
1333         long bno;
1334         int frags, bbase;
1335         int i, error;
1336         u_int8_t *blksfree;
1337
1338         ump = ip->i_ump;
1339         fs = ip->i_fs;
1340         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1341                 return (0);
1342         frags = numfrags(fs, nsize);
1343         bbase = fragnum(fs, bprev);
1344         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1345                 /* cannot extend across a block boundary */
1346                 return (0);
1347         }
1348         UFS_UNLOCK(ump);
1349         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1350                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1351         if (error)
1352                 goto fail;
1353         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1354         if (!cg_chkmagic(cgp))
1355                 goto fail;
1356         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1357         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1358         bno = dtogd(fs, bprev);
1359         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1360         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1361                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1362                         goto fail;
1363         /*
1364          * the current fragment can be extended
1365          * deduct the count on fragment being extended into
1366          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1367          * allocate the extended piece
1368          */
1369         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1370                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1371                         break;
1372         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1373         if (i != frags)
1374                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1375         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1376                 clrbit(blksfree, bno + i);
1377                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1378                 nffree++;
1379         }
1380         UFS_LOCK(ump);
1381         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1382         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1383         fs->fs_fmod = 1;
1384         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1385         UFS_UNLOCK(ump);
1386         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1387                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev);
1388         bdwrite(bp);
1389         return (bprev);
1390
1391 fail:
1392         brelse(bp);
1393         UFS_LOCK(ump);
1394         return (0);
1395
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Determine whether a block can be allocated.
1400  *
1401  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1402  * and if it is, allocate it.
1403  */
1404 static ufs2_daddr_t
1405 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size)
1406         struct inode *ip;
1407         int cg;
1408         ufs2_daddr_t bpref;
1409         int size;
1410 {
1411         struct fs *fs;
1412         struct cg *cgp;
1413         struct buf *bp;
1414         struct ufsmount *ump;
1415         ufs1_daddr_t bno;
1416         ufs2_daddr_t blkno;
1417         int i, allocsiz, error, frags;
1418         u_int8_t *blksfree;
1419
1420         ump = ip->i_ump;
1421         fs = ip->i_fs;
1422         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1423                 return (0);
1424         UFS_UNLOCK(ump);
1425         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1426                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1427         if (error)
1428                 goto fail;
1429         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1430         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1431             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1432                 goto fail;
1433         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1434         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1435         if (size == fs->fs_bsize) {
1436                 UFS_LOCK(ump);
1437                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1438                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1439                 UFS_UNLOCK(ump);
1440                 bdwrite(bp);
1441                 return (blkno);
1442         }
1443         /*
1444          * check to see if any fragments are already available
1445          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1446          * it down to a smaller size if necessary
1447          */
1448         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1449         frags = numfrags(fs, size);
1450         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1451                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1452                         break;
1453         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1454                 /*
1455                  * no fragments were available, so a block will be
1456                  * allocated, and hacked up
1457                  */
1458                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1459                         goto fail;
1460                 UFS_LOCK(ump);
1461                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1462                 bno = dtogd(fs, blkno);
1463                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1464                         setbit(blksfree, bno + i);
1465                 i = fs->fs_frag - frags;
1466                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1467                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1468                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1469                 fs->fs_fmod = 1;
1470                 cgp->cg_frsum[i]++;
1471                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1472                 UFS_UNLOCK(ump);
1473                 bdwrite(bp);
1474                 return (blkno);
1475         }
1476         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1477         if (bno < 0)
1478                 goto fail;
1479         for (i = 0; i < frags; i++)
1480                 clrbit(blksfree, bno + i);
1481         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1482         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1483         if (frags != allocsiz)
1484                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1485         UFS_LOCK(ump);
1486         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1487         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1488         fs->fs_fmod = 1;
1489         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1490         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1491         UFS_UNLOCK(ump);
1492         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1493                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1494         bdwrite(bp);
1495         return (blkno);
1496
1497 fail:
1498         brelse(bp);
1499         UFS_LOCK(ump);
1500         return (0);
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Allocate a block in a cylinder group.
1505  *
1506  * This algorithm implements the following policy:
1507  *   1) allocate the requested block.
1508  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1509  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1510  *      specified cylinder group.
1511  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1512  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1513  */
1514 static ufs2_daddr_t
1515 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref)
1516         struct inode *ip;
1517         struct buf *bp;
1518         ufs2_daddr_t bpref;
1519 {
1520         struct fs *fs;
1521         struct cg *cgp;
1522         struct ufsmount *ump;
1523         ufs1_daddr_t bno;
1524         ufs2_daddr_t blkno;
1525         u_int8_t *blksfree;
1526
1527         fs = ip->i_fs;
1528         ump = ip->i_ump;
1529         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1530         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1531         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1532         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1533                 bpref = cgp->cg_rotor;
1534         } else {
1535                 bpref = blknum(fs, bpref);
1536                 bno = dtogd(fs, bpref);
1537                 /*
1538                  * if the requested block is available, use it
1539                  */
1540                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1541                         goto gotit;
1542         }
1543         /*
1544          * Take the next available block in this cylinder group.
1545          */
1546         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1547         if (bno < 0)
1548                 return (0);
1549         cgp->cg_rotor = bno;
1550 gotit:
1551         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1552         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1553         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, -1);
1554         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1555         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1556         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1557         fs->fs_fmod = 1;
1558         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1559         /* XXX Fixme. */
1560         UFS_UNLOCK(ump);
1561         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1562                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1563         UFS_LOCK(ump);
1564         return (blkno);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Determine whether a cluster can be allocated.
1569  *
1570  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1571  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1572  * take the first one that we find following bpref.
1573  */
1574 static ufs2_daddr_t
1575 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len)
1576         struct inode *ip;
1577         int cg;
1578         ufs2_daddr_t bpref;
1579         int len;
1580 {
1581         struct fs *fs;
1582         struct cg *cgp;
1583         struct buf *bp;
1584         struct ufsmount *ump;
1585         int i, run, bit, map, got;
1586         ufs2_daddr_t bno;
1587         u_char *mapp;
1588         int32_t *lp;
1589         u_int8_t *blksfree;
1590
1591         fs = ip->i_fs;
1592         ump = ip->i_ump;
1593         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1594                 return (0);
1595         UFS_UNLOCK(ump);
1596         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1597             NOCRED, &bp))
1598                 goto fail_lock;
1599         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1600         if (!cg_chkmagic(cgp))
1601                 goto fail_lock;
1602         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1603         /*
1604          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1605          * available in this cylinder group.
1606          */
1607         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1608         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1609                 if (*lp++ > 0)
1610                         break;
1611         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1612                 /*
1613                  * This is the first time looking for a cluster in this
1614                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1615                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1616                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1617                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1618                  */
1619                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1620                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1621                         if (*lp-- > 0)
1622                                 break;
1623                 UFS_LOCK(ump);
1624                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1625                 goto fail;
1626         }
1627         /*
1628          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1629          * We take the first one that we find, even if it is larger
1630          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1631          * block allocation. We do not search before the current
1632          * preference point as we do not want to allocate a block
1633          * that is allocated before the previous one (as we will
1634          * then have to wait for another pass of the elevator
1635          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1636          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1637          */
1638         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1639                 bpref = 0;
1640         else
1641                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1642         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1643         map = *mapp++;
1644         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1645         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1646                 if ((map & bit) == 0) {
1647                         run = 0;
1648                 } else {
1649                         run++;
1650                         if (run == len)
1651                                 break;
1652                 }
1653                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1654                         bit <<= 1;
1655                 } else {
1656                         map = *mapp++;
1657                         bit = 1;
1658                 }
1659         }
1660         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1661                 goto fail_lock;
1662         /*
1663          * Allocate the cluster that we have found.
1664          */
1665         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1666         for (i = 1; i <= len; i++)
1667                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1668                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1669         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1670         if (dtog(fs, bno) != cg)
1671                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1672         len = blkstofrags(fs, len);
1673         UFS_LOCK(ump);
1674         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
1675                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i) != bno + i)
1676                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1677         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1678         UFS_UNLOCK(ump);
1679         bdwrite(bp);
1680         return (bno);
1681
1682 fail_lock:
1683         UFS_LOCK(ump);
1684 fail:
1685         brelse(bp);
1686         return (0);
1687 }
1688
1689 /*
1690  * Determine whether an inode can be allocated.
1691  *
1692  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1693  * allocate it using the following policy:
1694  *   1) allocate the requested inode.
1695  *   2) allocate the next available inode after the requested
1696  *      inode in the specified cylinder group.
1697  */
1698 static ufs2_daddr_t
1699 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode)
1700         struct inode *ip;
1701         int cg;
1702         ufs2_daddr_t ipref;
1703         int mode;
1704 {
1705         struct fs *fs;
1706         struct cg *cgp;
1707         struct buf *bp, *ibp;
1708         struct ufsmount *ump;
1709         u_int8_t *inosused;
1710         struct ufs2_dinode *dp2;
1711         int error, start, len, loc, map, i;
1712
1713         fs = ip->i_fs;
1714         ump = ip->i_ump;
1715         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1716                 return (0);
1717         UFS_UNLOCK(ump);
1718         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1719                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1720         if (error) {
1721                 brelse(bp);
1722                 UFS_LOCK(ump);
1723                 return (0);
1724         }
1725         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1726         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1727                 brelse(bp);
1728                 UFS_LOCK(ump);
1729                 return (0);
1730         }
1731         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1732         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1733         inosused = cg_inosused(cgp);
1734         if (ipref) {
1735                 ipref %= fs->fs_ipg;
1736                 if (isclr(inosused, ipref))
1737                         goto gotit;
1738         }
1739         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
1740         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
1741         loc = skpc(0xff, len, &inosused[start]);
1742         if (loc == 0) {
1743                 len = start + 1;
1744                 start = 0;
1745                 loc = skpc(0xff, len, &inosused[0]);
1746                 if (loc == 0) {
1747                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
1748                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
1749                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
1750                         /* NOTREACHED */
1751                 }
1752         }
1753         i = start + len - loc;
1754         map = inosused[i];
1755         ipref = i * NBBY;
1756         for (i = 1; i < (1 << NBBY); i <<= 1, ipref++) {
1757                 if ((map & i) == 0) {
1758                         cgp->cg_irotor = ipref;
1759                         goto gotit;
1760                 }
1761         }
1762         printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1763         panic("ffs_nodealloccg: block not in map");
1764         /* NOTREACHED */
1765 gotit:
1766         /*
1767          * Check to see if we need to initialize more inodes.
1768          */
1769         ibp = NULL;
1770         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
1771             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
1772             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
1773                 ibp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1774                     ino_to_fsba(fs, cg * fs->fs_ipg + cgp->cg_initediblk)),
1775                     (int)fs->fs_bsize, 0, 0, 0);
1776                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
1777                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
1778                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
1779                         dp2->di_gen = arc4random() / 2 + 1;
1780                         dp2++;
1781                 }
1782                 cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
1783         }
1784         UFS_LOCK(ump);
1785         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1786         setbit(inosused, ipref);
1787         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1788         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1789         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1790         fs->fs_fmod = 1;
1791         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1792                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1793                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1794                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1795         }
1796         UFS_UNLOCK(ump);
1797         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1798                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref);
1799         bdwrite(bp);
1800         if (ibp != NULL)
1801                 bawrite(ibp);
1802         return (cg * fs->fs_ipg + ipref);
1803 }
1804
1805 /*
1806  * check if a block is free
1807  */
1808 static int
1809 ffs_isfreeblock(struct fs *fs, u_char *cp, ufs1_daddr_t h)
1810 {
1811
1812         switch ((int)fs->fs_frag) {
1813         case 8:
1814                 return (cp[h] == 0);
1815         case 4:
1816                 return ((cp[h >> 1] & (0x0f << ((h & 0x1) << 2))) == 0);
1817         case 2:
1818                 return ((cp[h >> 2] & (0x03 << ((h & 0x3) << 1))) == 0);
1819         case 1:
1820                 return ((cp[h >> 3] & (0x01 << (h & 0x7))) == 0);
1821         default:
1822                 panic("ffs_isfreeblock");
1823         }
1824         return (0);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Free a block or fragment.
1829  *
1830  * The specified block or fragment is placed back in the
1831  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1832  * block reassembly is checked.
1833  */
1834 void
1835 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum)
1836         struct ufsmount *ump;
1837         struct fs *fs;
1838         struct vnode *devvp;
1839         ufs2_daddr_t bno;
1840         long size;
1841         ino_t inum;
1842 {
1843         struct cg *cgp;
1844         struct buf *bp;
1845         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
1846         ufs2_daddr_t cgblkno;
1847         int i, cg, blk, frags, bbase;
1848         u_int8_t *blksfree;
1849         struct cdev *dev;
1850
1851         cg = dtog(fs, bno);
1852         if (devvp->v_type != VCHR) {
1853                 /* devvp is a snapshot */
1854                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
1855                 cgblkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
1856         } else {
1857                 /* devvp is a normal disk device */
1858                 dev = devvp->v_rdev;
1859                 cgblkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
1860                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree");
1861                 if ((devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
1862                     ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum))
1863                         return;
1864         }
1865 #ifdef INVARIANTS
1866         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1867             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1868                 printf("dev=%s, bno = %jd, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1869                     devtoname(dev), (intmax_t)bno, (long)fs->fs_bsize,
1870                     size, fs->fs_fsmnt);
1871                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1872         }
1873 #endif
1874         if ((u_int)bno >= fs->fs_size) {
1875                 printf("bad block %jd, ino %lu\n", (intmax_t)bno,
1876                     (u_long)inum);
1877                 ffs_fserr(fs, inum, "bad block");
1878                 return;
1879         }
1880         if (bread(devvp, cgblkno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
1881                 brelse(bp);
1882                 return;
1883         }
1884         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1885         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1886                 brelse(bp);
1887                 return;
1888         }
1889         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1890         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1891         cgbno = dtogd(fs, bno);
1892         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1893         UFS_LOCK(ump);
1894         if (size == fs->fs_bsize) {
1895                 fragno = fragstoblks(fs, cgbno);
1896                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, fragno)) {
1897                         if (devvp->v_type != VCHR) {
1898                                 UFS_UNLOCK(ump);
1899                                 /* devvp is a snapshot */
1900                                 brelse(bp);
1901                                 return;
1902                         }
1903                         printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1904                             devtoname(dev), (intmax_t)bno, fs->fs_fsmnt);
1905                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1906                 }
1907                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
1908                 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1909                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1910                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1911                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1912         } else {
1913                 bbase = cgbno - fragnum(fs, cgbno);
1914                 /*
1915                  * decrement the counts associated with the old frags
1916                  */
1917                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1918                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1919                 /*
1920                  * deallocate the fragment
1921                  */
1922                 frags = numfrags(fs, size);
1923                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1924                         if (isset(blksfree, cgbno + i)) {
1925                                 printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1926                                     devtoname(dev), (intmax_t)(bno + i),
1927                                     fs->fs_fsmnt);
1928                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1929                         }
1930                         setbit(blksfree, cgbno + i);
1931                 }
1932                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1933                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1934                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1935                 /*
1936                  * add back in counts associated with the new frags
1937                  */
1938                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1939                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1940                 /*
1941                  * if a complete block has been reassembled, account for it
1942                  */
1943                 fragno = fragstoblks(fs, bbase);
1944                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragno)) {
1945                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1946                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1947                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1948                         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1949                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1950                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1951                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1952                 }
1953         }
1954         fs->fs_fmod = 1;
1955         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1956         UFS_UNLOCK(ump);
1957         bdwrite(bp);
1958 }
1959
1960 #ifdef INVARIANTS
1961 /*
1962  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1963  * fragment is allocated, false if it is free.
1964  */
1965 static int
1966 ffs_checkblk(ip, bno, size)
1967         struct inode *ip;
1968         ufs2_daddr_t bno;
1969         long size;
1970 {
1971         struct fs *fs;
1972         struct cg *cgp;
1973         struct buf *bp;
1974         ufs1_daddr_t cgbno;
1975         int i, error, frags, free;
1976         u_int8_t *blksfree;
1977
1978         fs = ip->i_fs;
1979         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1980                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1981                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1982                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1983         }
1984         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
1985                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
1986         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
1987                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1988         if (error)
1989                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
1990         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1991         if (!cg_chkmagic(cgp))
1992                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
1993         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1994         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1995         cgbno = dtogd(fs, bno);
1996         if (size == fs->fs_bsize) {
1997                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
1998         } else {
1999                 frags = numfrags(fs, size);
2000                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
2001                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
2002                                 free++;
2003                 if (free != 0 && free != frags)
2004                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
2005         }
2006         brelse(bp);
2007         return (!free);
2008 }
2009 #endif /* INVARIANTS */
2010
2011 /*
2012  * Free an inode.
2013  */
2014 int
2015 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2016         struct vnode *pvp;
2017         ino_t ino;
2018         int mode;
2019 {
2020         struct inode *ip;
2021
2022         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2023                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2024                 return (0);
2025         }
2026         ip = VTOI(pvp);
2027         return (ffs_freefile(ip->i_ump, ip->i_fs, ip->i_devvp, ino, mode));
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Do the actual free operation.
2032  * The specified inode is placed back in the free map.
2033  */
2034 int
2035 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode)
2036         struct ufsmount *ump;
2037         struct fs *fs;
2038         struct vnode *devvp;
2039         ino_t ino;
2040         int mode;
2041 {
2042         struct cg *cgp;
2043         struct buf *bp;
2044         ufs2_daddr_t cgbno;
2045         int error, cg;
2046         u_int8_t *inosused;
2047         struct cdev *dev;
2048
2049         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2050         if (devvp->v_type != VCHR) {
2051                 /* devvp is a snapshot */
2052                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
2053                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2054         } else {
2055                 /* devvp is a normal disk device */
2056                 dev = devvp->v_rdev;
2057                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2058         }
2059         if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2060                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %lu, fs = %s",
2061                     devtoname(dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
2062         if ((error = bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp))) {
2063                 brelse(bp);
2064                 return (error);
2065         }
2066         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2067         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2068                 brelse(bp);
2069                 return (0);
2070         }
2071         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2072         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
2073         inosused = cg_inosused(cgp);
2074         ino %= fs->fs_ipg;
2075         if (isclr(inosused, ino)) {
2076                 printf("dev = %s, ino = %lu, fs = %s\n", devtoname(dev),
2077                     (u_long)ino + cg * fs->fs_ipg, fs->fs_fsmnt);
2078                 if (fs->fs_ronly == 0)
2079                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2080         }
2081         clrbit(inosused, ino);
2082         if (ino < cgp->cg_irotor)
2083                 cgp->cg_irotor = ino;
2084         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2085         UFS_LOCK(ump);
2086         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2087         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2088         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2089                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2090                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2091                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2092         }
2093         fs->fs_fmod = 1;
2094         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2095         UFS_UNLOCK(ump);
2096         bdwrite(bp);
2097         return (0);
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Check to see if a file is free.
2102  */
2103 int
2104 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2105         struct fs *fs;
2106         struct vnode *devvp;
2107         ino_t ino;
2108 {
2109         struct cg *cgp;
2110         struct buf *bp;
2111         ufs2_daddr_t cgbno;
2112         int ret, cg;
2113         u_int8_t *inosused;
2114
2115         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2116         if (devvp->v_type != VCHR) {
2117                 /* devvp is a snapshot */
2118                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2119         } else {
2120                 /* devvp is a normal disk device */
2121                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2122         }
2123         if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2124                 return (1);
2125         if (bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
2126                 brelse(bp);
2127                 return (1);
2128         }
2129         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2130         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2131                 brelse(bp);
2132                 return (1);
2133         }
2134         inosused = cg_inosused(cgp);
2135         ino %= fs->fs_ipg;
2136         ret = isclr(inosused, ino);
2137         brelse(bp);
2138         return (ret);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2143  *
2144  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2145  * available.
2146  */
2147 static ufs1_daddr_t
2148 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2149         struct fs *fs;
2150         struct cg *cgp;
2151         ufs2_daddr_t bpref;
2152         int allocsiz;
2153 {
2154         ufs1_daddr_t bno;
2155         int start, len, loc, i;
2156         int blk, field, subfield, pos;
2157         u_int8_t *blksfree;
2158
2159         /*
2160          * find the fragment by searching through the free block
2161          * map for an appropriate bit pattern
2162          */
2163         if (bpref)
2164                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2165         else
2166                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2167         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2168         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2169         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2170                 fragtbl[fs->fs_frag],
2171                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2172         if (loc == 0) {
2173                 len = start + 1;
2174                 start = 0;
2175                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2176                         fragtbl[fs->fs_frag],
2177                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2178                 if (loc == 0) {
2179                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2180                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2181                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2182                         /* NOTREACHED */
2183                 }
2184         }
2185         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2186         cgp->cg_frotor = bno;
2187         /*
2188          * found the byte in the map
2189          * sift through the bits to find the selected frag
2190          */
2191         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2192                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2193                 blk <<= 1;
2194                 field = around[allocsiz];
2195                 subfield = inside[allocsiz];
2196                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2197                         if ((blk & field) == subfield)
2198                                 return (bno + pos);
2199                         field <<= 1;
2200                         subfield <<= 1;
2201                 }
2202         }
2203         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2204         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2205         return (-1);
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Update the cluster map because of an allocation or free.
2210  *
2211  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
2212  */
2213 void
2214 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, cnt)
2215         struct ufsmount *ump;
2216         struct fs *fs;
2217         struct cg *cgp;
2218         ufs1_daddr_t blkno;
2219         int cnt;
2220 {
2221         int32_t *sump;
2222         int32_t *lp;
2223         u_char *freemapp, *mapp;
2224         int i, start, end, forw, back, map, bit;
2225
2226         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
2227
2228         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
2229                 return;
2230         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
2231         sump = cg_clustersum(cgp);
2232         /*
2233          * Allocate or clear the actual block.
2234          */
2235         if (cnt > 0)
2236                 setbit(freemapp, blkno);
2237         else
2238                 clrbit(freemapp, blkno);
2239         /*
2240          * Find the size of the cluster going forward.
2241          */
2242         start = blkno + 1;
2243         end = start + fs->fs_contigsumsize;
2244         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
2245                 end = cgp->cg_nclusterblks;
2246         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2247         map = *mapp++;
2248         bit = 1 << (start % NBBY);
2249         for (i = start; i < end; i++) {
2250                 if ((map & bit) == 0)
2251                         break;
2252                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
2253                         bit <<= 1;
2254                 } else {
2255                         map = *mapp++;
2256                         bit = 1;
2257                 }
2258         }
2259         forw = i - start;
2260         /*
2261          * Find the size of the cluster going backward.
2262          */
2263         start = blkno - 1;
2264         end = start - fs->fs_contigsumsize;
2265         if (end < 0)
2266                 end = -1;
2267         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2268         map = *mapp--;
2269         bit = 1 << (start % NBBY);
2270         for (i = start; i > end; i--) {
2271                 if ((map & bit) == 0)
2272                         break;
2273                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
2274                         bit >>= 1;
2275                 } else {
2276                         map = *mapp--;
2277                         bit = 1 << (NBBY - 1);
2278                 }
2279         }
2280         back = start - i;
2281         /*
2282          * Account for old cluster and the possibly new forward and
2283          * back clusters.
2284          */
2285         i = back + forw + 1;
2286         if (i > fs->fs_contigsumsize)
2287                 i = fs->fs_contigsumsize;
2288         sump[i] += cnt;
2289         if (back > 0)
2290                 sump[back] -= cnt;
2291         if (forw > 0)
2292                 sump[forw] -= cnt;
2293         /*
2294          * Update cluster summary information.
2295          */
2296         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
2297         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
2298                 if (*lp-- > 0)
2299                         break;
2300         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
2305  *
2306  * The form of the error message is:
2307  *      fs: error message
2308  */
2309 static void
2310 ffs_fserr(fs, inum, cp)
2311         struct fs *fs;
2312         ino_t inum;
2313         char *cp;
2314 {
2315         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2316         struct proc *p = td->td_proc;
2317
2318         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %d on %s: %s\n",
2319             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, inum, fs->fs_fsmnt, cp);
2320 }
2321
2322 /*
2323  * This function provides the capability for the fsck program to
2324  * update an active filesystem. Eleven operations are provided:
2325  *
2326  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
2327  *      specified inode by the specified amount. Under normal
2328  *      operation the count should always go down. Decrementing
2329  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
2330  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used to
2331  *      by the specifed amount.
2332  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
2333  *      adjust the superblock summary.
2334  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
2335  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2336  *      as in use.
2337  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
2338  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2339  *      as in use.
2340  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
2341  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
2342  *      as in use.
2343  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
2344  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
2345  */
2346
2347 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
2348
2349 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt, CTLFLAG_WR|CTLTYPE_STRUCT,
2350         0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck", "Adjust Inode Reference Count");
2351
2352 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt, CTLFLAG_WR,
2353         sysctl_ffs_fsck, "Adjust Inode Used Blocks Count");
2354
2355 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir, CTLFLAG_WR,
2356         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of directories");
2357
2358 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree, CTLFLAG_WR,
2359         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free blocks");
2360
2361 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree, CTLFLAG_WR,
2362         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free inodes");
2363
2364 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree, CTLFLAG_WR,
2365         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free frags");
2366
2367 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters, CTLFLAG_WR,
2368         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free clusters");
2369
2370 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs, CTLFLAG_WR,
2371         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Directory Inodes");
2372
2373 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles, CTLFLAG_WR,
2374         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of File Inodes");
2375
2376 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks, CTLFLAG_WR,
2377         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Blocks");
2378
2379 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags, CTLFLAG_WR,
2380         sysctl_ffs_fsck, "Change Filesystem Flags");
2381
2382 #ifdef DEBUG
2383 static int fsckcmds = 0;
2384 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0, "");
2385 #endif /* DEBUG */
2386
2387 static int
2388 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2389 {
2390         struct fsck_cmd cmd;
2391         struct ufsmount *ump;
2392         struct vnode *vp;
2393         struct inode *ip;
2394         struct mount *mp;
2395         struct fs *fs;
2396         ufs2_daddr_t blkno;
2397         long blkcnt, blksize;
2398         struct file *fp;
2399         int filetype, error;
2400
2401         if (req->newlen > sizeof cmd)
2402                 return (EBADRPC);
2403         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof cmd)) != 0)
2404                 return (error);
2405         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
2406                 return (ERPCMISMATCH);
2407         if ((error = getvnode(curproc->p_fd, cmd.handle, &fp)) != 0)
2408                 return (error);
2409         vn_start_write(fp->f_data, &mp, V_WAIT);
2410         if (mp == 0 || strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
2411                 vn_finished_write(mp);
2412                 fdrop(fp, curthread);
2413                 return (EINVAL);
2414         }
2415         if (mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) {
2416                 vn_finished_write(mp);
2417                 fdrop(fp, curthread);
2418                 return (EROFS);
2419         }
2420         ump = VFSTOUFS(mp);
2421         fs = ump->um_fs;
2422         filetype = IFREG;
2423
2424         switch (oidp->oid_number) {
2425
2426         case FFS_SET_FLAGS:
2427 #ifdef DEBUG
2428                 if (fsckcmds)
2429                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
2430                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
2431 #endif /* DEBUG */
2432                 if (cmd.size > 0)
2433                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
2434                 else
2435                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
2436                 break;
2437
2438         case FFS_ADJ_REFCNT:
2439 #ifdef DEBUG
2440                 if (fsckcmds) {
2441                         printf("%s: adjust inode %jd count by %jd\n",
2442                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2443                             (intmax_t)cmd.size);
2444                 }
2445 #endif /* DEBUG */
2446                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2447                         break;
2448                 ip = VTOI(vp);
2449                 ip->i_nlink += cmd.size;
2450                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
2451                 ip->i_effnlink += cmd.size;
2452                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2453                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
2454                         softdep_change_linkcnt(ip);
2455                 vput(vp);
2456                 break;
2457
2458         case FFS_ADJ_BLKCNT:
2459 #ifdef DEBUG
2460                 if (fsckcmds) {
2461                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
2462                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2463                             (intmax_t)cmd.size);
2464                 }
2465 #endif /* DEBUG */
2466                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2467                         break;
2468                 ip = VTOI(vp);
2469                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
2470                         UFS_LOCK(ump);
2471                         fs->fs_pendingblocks += cmd.size;
2472                         UFS_UNLOCK(ump);
2473                 }
2474                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
2475                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2476                 vput(vp);
2477                 break;
2478
2479         case FFS_DIR_FREE:
2480                 filetype = IFDIR;
2481                 /* fall through */
2482
2483         case FFS_FILE_FREE:
2484 #ifdef DEBUG
2485                 if (fsckcmds) {
2486                         if (cmd.size == 1)
2487                                 printf("%s: free %s inode %d\n",
2488                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2489                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2490                                     (ino_t)cmd.value);
2491                         else
2492                                 printf("%s: free %s inodes %d-%d\n",
2493                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2494                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2495                                     (ino_t)cmd.value,
2496                                     (ino_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
2497                 }
2498 #endif /* DEBUG */
2499                 while (cmd.size > 0) {
2500                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
2501                             cmd.value, filetype)))
2502                                 break;
2503                         cmd.size -= 1;
2504                         cmd.value += 1;
2505                 }
2506                 break;
2507
2508         case FFS_BLK_FREE:
2509 #ifdef DEBUG
2510                 if (fsckcmds) {
2511                         if (cmd.size == 1)
2512                                 printf("%s: free block %jd\n",
2513                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2514                                     (intmax_t)cmd.value);
2515                         else
2516                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
2517                                     mp->mnt_stat.f_mntonname, 
2518                                     (intmax_t)cmd.value,
2519                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
2520                 }
2521 #endif /* DEBUG */
2522                 blkno = cmd.value;
2523                 blkcnt = cmd.size;
2524                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
2525                 while (blkcnt > 0) {
2526                         if (blksize > blkcnt)
2527                                 blksize = blkcnt;
2528                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
2529                             blksize * fs->fs_fsize, ROOTINO);
2530                         blkno += blksize;
2531                         blkcnt -= blksize;
2532                         blksize = fs->fs_frag;
2533                 }
2534                 break;
2535
2536         /*
2537          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
2538          * submit deltas when necessary.
2539          */
2540         case FFS_ADJ_NDIR:
2541 #ifdef DEBUG
2542                 if (fsckcmds) {
2543                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
2544                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2545                 }
2546 #endif /* DEBUG */
2547                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
2548                 break;
2549         case FFS_ADJ_NBFREE:
2550 #ifdef DEBUG
2551                 if (fsckcmds) {
2552                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
2553                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2554                 }
2555 #endif /* DEBUG */
2556                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
2557                 break;
2558         case FFS_ADJ_NIFREE:
2559 #ifdef DEBUG
2560                 if (fsckcmds) {
2561                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
2562                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2563                 }
2564 #endif /* DEBUG */
2565                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
2566                 break;
2567         case FFS_ADJ_NFFREE:
2568 #ifdef DEBUG
2569                 if (fsckcmds) {
2570                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
2571                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2572                 }
2573 #endif /* DEBUG */
2574                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
2575                 break;
2576         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
2577 #ifdef DEBUG
2578                 if (fsckcmds) {
2579                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
2580                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2581                 }
2582 #endif /* DEBUG */
2583                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
2584                 break;
2585
2586         default:
2587 #ifdef DEBUG
2588                 if (fsckcmds) {
2589                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
2590                             oidp->oid_number);
2591                 }
2592 #endif /* DEBUG */
2593                 error = EINVAL;
2594                 break;
2595
2596         }
2597         fdrop(fp, curthread);
2598         vn_finished_write(mp);
2599         return (error);
2600 }