]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c
Import openresolv from vendor branch, actually.
[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/fcntl.h>
73 #include <sys/file.h>
74 #include <sys/filedesc.h>
75 #include <sys/priv.h>
76 #include <sys/proc.h>
77 #include <sys/vnode.h>
78 #include <sys/mount.h>
79 #include <sys/kernel.h>
80 #include <sys/syscallsubr.h>
81 #include <sys/sysctl.h>
82 #include <sys/syslog.h>
83 #include <sys/taskqueue.h>
84
85 #include <security/audit/audit.h>
86
87 #include <geom/geom.h>
88
89 #include <ufs/ufs/dir.h>
90 #include <ufs/ufs/extattr.h>
91 #include <ufs/ufs/quota.h>
92 #include <ufs/ufs/inode.h>
93 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
94 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
95
96 #include <ufs/ffs/fs.h>
97 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
98 #include <ufs/ffs/softdep.h>
99
100 typedef ufs2_daddr_t allocfcn_t(struct inode *ip, u_int cg, ufs2_daddr_t bpref,
101                                   int size, int rsize);
102
103 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, int);
104 static ufs2_daddr_t
105               ffs_alloccgblk(struct inode *, struct buf *, ufs2_daddr_t, int);
106 static void     ffs_blkfree_cg(struct ufsmount *, struct fs *,
107                     struct vnode *, ufs2_daddr_t, long, ino_t,
108                     struct workhead *);
109 static void     ffs_blkfree_trim_completed(struct bio *);
110 static void     ffs_blkfree_trim_task(void *ctx, int pending __unused);
111 #ifdef INVARIANTS
112 static int      ffs_checkblk(struct inode *, ufs2_daddr_t, long);
113 #endif
114 static ufs2_daddr_t ffs_clusteralloc(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int,
115                     int);
116 static ino_t    ffs_dirpref(struct inode *);
117 static ufs2_daddr_t ffs_fragextend(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t,
118                     int, int);
119 static void     ffs_fserr(struct fs *, ino_t, char *);
120 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
121                 (struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, int, allocfcn_t *);
122 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int,
123                     int);
124 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
125 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
126 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
127
128 /*
129  * Allocate a block in the filesystem.
130  *
131  * The size of the requested block is given, which must be some
132  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
133  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
134  * the following hierarchy is used to allocate a block:
135  *   1) allocate the requested block.
136  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
137  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
138  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
139  *      available block is located.
140  * If no block preference is given the following hierarchy is used
141  * to allocate a block:
142  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
143  *      inode for the file.
144  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
145  *      available block is located.
146  */
147 int
148 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, flags, cred, bnp)
149         struct inode *ip;
150         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
151         int size, flags;
152         struct ucred *cred;
153         ufs2_daddr_t *bnp;
154 {
155         struct fs *fs;
156         struct ufsmount *ump;
157         ufs2_daddr_t bno;
158         u_int cg, reclaimed;
159         static struct timeval lastfail;
160         static int curfail;
161         int64_t delta;
162 #ifdef QUOTA
163         int error;
164 #endif
165
166         *bnp = 0;
167         fs = ip->i_fs;
168         ump = ip->i_ump;
169         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
170 #ifdef INVARIANTS
171         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
172                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
173                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
174                     fs->fs_fsmnt);
175                 panic("ffs_alloc: bad size");
176         }
177         if (cred == NOCRED)
178                 panic("ffs_alloc: missing credential");
179 #endif /* INVARIANTS */
180         reclaimed = 0;
181 retry:
182 #ifdef QUOTA
183         UFS_UNLOCK(ump);
184         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
185         if (error)
186                 return (error);
187         UFS_LOCK(ump);
188 #endif
189         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
190                 goto nospace;
191         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
192             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
193                 goto nospace;
194         if (bpref >= fs->fs_size)
195                 bpref = 0;
196         if (bpref == 0)
197                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
198         else
199                 cg = dtog(fs, bpref);
200         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, size, ffs_alloccg);
201         if (bno > 0) {
202                 delta = btodb(size);
203                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
204                 if (flags & IO_EXT)
205                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
206                 else
207                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
208                 *bnp = bno;
209                 return (0);
210         }
211 nospace:
212 #ifdef QUOTA
213         UFS_UNLOCK(ump);
214         /*
215          * Restore user's disk quota because allocation failed.
216          */
217         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
218         UFS_LOCK(ump);
219 #endif
220         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
221                 reclaimed = 1;
222                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip));
223                 goto retry;
224         }
225         UFS_UNLOCK(ump);
226         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
227                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
228                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
229                     fs->fs_fsmnt);
230         }
231         return (ENOSPC);
232 }
233
234 /*
235  * Reallocate a fragment to a bigger size
236  *
237  * The number and size of the old block is given, and a preference
238  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
239  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
240  * invoked to get an appropriate block.
241  */
242 int
243 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, flags, cred, bpp)
244         struct inode *ip;
245         ufs2_daddr_t lbprev;
246         ufs2_daddr_t bprev;
247         ufs2_daddr_t bpref;
248         int osize, nsize, flags;
249         struct ucred *cred;
250         struct buf **bpp;
251 {
252         struct vnode *vp;
253         struct fs *fs;
254         struct buf *bp;
255         struct ufsmount *ump;
256         u_int cg, request, reclaimed;
257         int error;
258         ufs2_daddr_t bno;
259         static struct timeval lastfail;
260         static int curfail;
261         int64_t delta;
262
263         *bpp = 0;
264         vp = ITOV(ip);
265         fs = ip->i_fs;
266         bp = NULL;
267         ump = ip->i_ump;
268         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
269 #ifdef INVARIANTS
270         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
271                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
272         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
273             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
274                 printf(
275                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
276                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
277                     nsize, fs->fs_fsmnt);
278                 panic("ffs_realloccg: bad size");
279         }
280         if (cred == NOCRED)
281                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
282 #endif /* INVARIANTS */
283         reclaimed = 0;
284 retry:
285         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
286             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
287                 goto nospace;
288         }
289         if (bprev == 0) {
290                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
291                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
292                     fs->fs_fsmnt);
293                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
294         }
295         UFS_UNLOCK(ump);
296         /*
297          * Allocate the extra space in the buffer.
298          */
299         error = bread(vp, lbprev, osize, NOCRED, &bp);
300         if (error) {
301                 brelse(bp);
302                 return (error);
303         }
304
305         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
306                 if (lbprev >= NDADDR)
307                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
308                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
309         }
310
311 #ifdef QUOTA
312         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
313         if (error) {
314                 brelse(bp);
315                 return (error);
316         }
317 #endif
318         /*
319          * Check for extension in the existing location.
320          */
321         cg = dtog(fs, bprev);
322         UFS_LOCK(ump);
323         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
324         if (bno) {
325                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
326                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
327                 delta = btodb(nsize - osize);
328                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
329                 if (flags & IO_EXT)
330                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
331                 else
332                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
333                 allocbuf(bp, nsize);
334                 bp->b_flags |= B_DONE;
335                 bzero(bp->b_data + osize, nsize - osize);
336                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
337                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
338                 *bpp = bp;
339                 return (0);
340         }
341         /*
342          * Allocate a new disk location.
343          */
344         if (bpref >= fs->fs_size)
345                 bpref = 0;
346         switch ((int)fs->fs_optim) {
347         case FS_OPTSPACE:
348                 /*
349                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
350                  * best use of space, we will waste time relocating it if
351                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
352                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
353                  * to begin optimizing for time.
354                  */
355                 request = nsize;
356                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
357                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
358                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
359                         break;
360                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
361                         fs->fs_fsmnt);
362                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
363                 break;
364         case FS_OPTTIME:
365                 /*
366                  * At this point we have discovered a file that is trying to
367                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
368                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
369                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
370                  * above will be able to grow it in place without further
371                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
372                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
373                  * optimizing for space.
374                  */
375                 request = fs->fs_bsize;
376                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
377                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
378                         break;
379                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
380                         fs->fs_fsmnt);
381                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
382                 break;
383         default:
384                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
385                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
386                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
387                 /* NOTREACHED */
388         }
389         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, nsize, ffs_alloccg);
390         if (bno > 0) {
391                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
392                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
393                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp, bprev, (long)osize,
394                             ip->i_number, NULL);
395                 delta = btodb(nsize - osize);
396                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
397                 if (flags & IO_EXT)
398                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
399                 else
400                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
401                 allocbuf(bp, nsize);
402                 bp->b_flags |= B_DONE;
403                 bzero(bp->b_data + osize, nsize - osize);
404                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
405                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
406                 *bpp = bp;
407                 return (0);
408         }
409 #ifdef QUOTA
410         UFS_UNLOCK(ump);
411         /*
412          * Restore user's disk quota because allocation failed.
413          */
414         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
415         UFS_LOCK(ump);
416 #endif
417 nospace:
418         /*
419          * no space available
420          */
421         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
422                 reclaimed = 1;
423                 softdep_request_cleanup(fs, vp);
424                 UFS_UNLOCK(ump);
425                 if (bp) {
426                         brelse(bp);
427                         bp = NULL;
428                 }
429                 UFS_LOCK(ump);
430                 goto retry;
431         }
432         UFS_UNLOCK(ump);
433         if (bp)
434                 brelse(bp);
435         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
436                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
437                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
438                     fs->fs_fsmnt);
439         }
440         return (ENOSPC);
441 }
442
443 /*
444  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
445  *
446  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
447  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
448  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
449  * from the end of the allocation for the logical block immediately
450  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
451  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
452  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
453  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
454  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
455  * allocation will be used.
456  */
457
458 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
459
460 static int doasyncfree = 1;
461 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
462
463 static int doreallocblks = 1;
464 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
465
466 #ifdef DEBUG
467 static volatile int prtrealloc = 0;
468 #endif
469
470 int
471 ffs_reallocblks(ap)
472         struct vop_reallocblks_args /* {
473                 struct vnode *a_vp;
474                 struct cluster_save *a_buflist;
475         } */ *ap;
476 {
477
478         if (doreallocblks == 0)
479                 return (ENOSPC);
480         /*
481          * We can't wait in softdep prealloc as it may fsync and recurse
482          * here.  Instead we simply fail to reallocate blocks if this
483          * rare condition arises.
484          */
485         if (DOINGSOFTDEP(ap->a_vp))
486                 if (softdep_prealloc(ap->a_vp, MNT_NOWAIT) != 0)
487                         return (ENOSPC);
488         if (VTOI(ap->a_vp)->i_ump->um_fstype == UFS1)
489                 return (ffs_reallocblks_ufs1(ap));
490         return (ffs_reallocblks_ufs2(ap));
491 }
492         
493 static int
494 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
495         struct vop_reallocblks_args /* {
496                 struct vnode *a_vp;
497                 struct cluster_save *a_buflist;
498         } */ *ap;
499 {
500         struct fs *fs;
501         struct inode *ip;
502         struct vnode *vp;
503         struct buf *sbp, *ebp;
504         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
505         struct cluster_save *buflist;
506         struct ufsmount *ump;
507         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
508         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
509         ufs2_daddr_t pref;
510         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
511         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
512
513         vp = ap->a_vp;
514         ip = VTOI(vp);
515         fs = ip->i_fs;
516         ump = ip->i_ump;
517         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
518                 return (ENOSPC);
519         buflist = ap->a_buflist;
520         len = buflist->bs_nchildren;
521         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
522         end_lbn = start_lbn + len - 1;
523 #ifdef INVARIANTS
524         for (i = 0; i < len; i++)
525                 if (!ffs_checkblk(ip,
526                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
527                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
528         for (i = 1; i < len; i++)
529                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
530                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
531         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
532         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
533         for (i = 1; i < len - 1; i++)
534                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
535                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
536 #endif
537         /*
538          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
539          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
540          * the previous cylinder group.
541          */
542         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
543             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
544                 return (ENOSPC);
545         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
546             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
547                 return (ENOSPC);
548         /*
549          * Get the starting offset and block map for the first block.
550          */
551         if (start_lvl == 0) {
552                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
553                 soff = start_lbn;
554         } else {
555                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
556                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
557                         brelse(sbp);
558                         return (ENOSPC);
559                 }
560                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
561                 soff = idp->in_off;
562         }
563         /*
564          * If the block range spans two block maps, get the second map.
565          */
566         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
567                 ssize = len;
568         } else {
569 #ifdef INVARIANTS
570                 if (start_lvl > 0 &&
571                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
572                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
573 #endif
574                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
575                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
576                         goto fail;
577                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
578         }
579         /*
580          * Find the preferred location for the cluster.
581          */
582         UFS_LOCK(ump);
583         pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
584         /*
585          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
586          */
587         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
588             len, len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
589                 UFS_UNLOCK(ump);
590                 goto fail;
591         }
592         /*
593          * We have found a new contiguous block.
594          *
595          * First we have to replace the old block pointers with the new
596          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
597          * with the file.
598          */
599 #ifdef DEBUG
600         if (prtrealloc)
601                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
602                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
603 #endif
604         blkno = newblk;
605         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
606                 if (i == ssize) {
607                         bap = ebap;
608                         soff = -i;
609                 }
610 #ifdef INVARIANTS
611                 if (!ffs_checkblk(ip,
612                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
613                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
614                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
615                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
616 #endif
617 #ifdef DEBUG
618                 if (prtrealloc)
619                         printf(" %d,", *bap);
620 #endif
621                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
622                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
623                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
624                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
625                                     buflist->bs_children[i]);
626                         else
627                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
628                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
629                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
630                 }
631                 *bap++ = blkno;
632         }
633         /*
634          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
635          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
636          * the old block values may have been written to disk. In practise
637          * they are almost never written, but if we are concerned about
638          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
639          *
640          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
641          * that shows whether the associated buffers and inodes have
642          * been written. The flag should be set when the cluster is
643          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
644          * We can then check below to see if it is set, and do the
645          * synchronous write only when it has been cleared.
646          */
647         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
648                 if (doasyncfree)
649                         bdwrite(sbp);
650                 else
651                         bwrite(sbp);
652         } else {
653                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
654                 if (!doasyncfree)
655                         ffs_update(vp, 1);
656         }
657         if (ssize < len) {
658                 if (doasyncfree)
659                         bdwrite(ebp);
660                 else
661                         bwrite(ebp);
662         }
663         /*
664          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
665          */
666 #ifdef DEBUG
667         if (prtrealloc)
668                 printf("\n\tnew:");
669 #endif
670         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
671                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
672                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
673                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
674                             fs->fs_bsize, ip->i_number, NULL);
675                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
676 #ifdef INVARIANTS
677                 if (!ffs_checkblk(ip,
678                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
679                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
680 #endif
681 #ifdef DEBUG
682                 if (prtrealloc)
683                         printf(" %d,", blkno);
684 #endif
685         }
686 #ifdef DEBUG
687         if (prtrealloc) {
688                 prtrealloc--;
689                 printf("\n");
690         }
691 #endif
692         return (0);
693
694 fail:
695         if (ssize < len)
696                 brelse(ebp);
697         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
698                 brelse(sbp);
699         return (ENOSPC);
700 }
701
702 static int
703 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
704         struct vop_reallocblks_args /* {
705                 struct vnode *a_vp;
706                 struct cluster_save *a_buflist;
707         } */ *ap;
708 {
709         struct fs *fs;
710         struct inode *ip;
711         struct vnode *vp;
712         struct buf *sbp, *ebp;
713         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
714         struct cluster_save *buflist;
715         struct ufsmount *ump;
716         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
717         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
718         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
719         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
720
721         vp = ap->a_vp;
722         ip = VTOI(vp);
723         fs = ip->i_fs;
724         ump = ip->i_ump;
725         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
726                 return (ENOSPC);
727         buflist = ap->a_buflist;
728         len = buflist->bs_nchildren;
729         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
730         end_lbn = start_lbn + len - 1;
731 #ifdef INVARIANTS
732         for (i = 0; i < len; i++)
733                 if (!ffs_checkblk(ip,
734                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
735                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
736         for (i = 1; i < len; i++)
737                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
738                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
739         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
740         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
741         for (i = 1; i < len - 1; i++)
742                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
743                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
744 #endif
745         /*
746          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
747          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
748          * the previous cylinder group.
749          */
750         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
751             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
752                 return (ENOSPC);
753         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
754             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
755                 return (ENOSPC);
756         /*
757          * Get the starting offset and block map for the first block.
758          */
759         if (start_lvl == 0) {
760                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
761                 soff = start_lbn;
762         } else {
763                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
764                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
765                         brelse(sbp);
766                         return (ENOSPC);
767                 }
768                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
769                 soff = idp->in_off;
770         }
771         /*
772          * If the block range spans two block maps, get the second map.
773          */
774         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
775                 ssize = len;
776         } else {
777 #ifdef INVARIANTS
778                 if (start_lvl > 0 &&
779                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
780                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
781 #endif
782                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
783                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
784                         goto fail;
785                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
786         }
787         /*
788          * Find the preferred location for the cluster.
789          */
790         UFS_LOCK(ump);
791         pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
792         /*
793          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
794          */
795         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
796             len, len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
797                 UFS_UNLOCK(ump);
798                 goto fail;
799         }
800         /*
801          * We have found a new contiguous block.
802          *
803          * First we have to replace the old block pointers with the new
804          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
805          * with the file.
806          */
807 #ifdef DEBUG
808         if (prtrealloc)
809                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
810                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
811 #endif
812         blkno = newblk;
813         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
814                 if (i == ssize) {
815                         bap = ebap;
816                         soff = -i;
817                 }
818 #ifdef INVARIANTS
819                 if (!ffs_checkblk(ip,
820                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
821                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
822                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
823                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
824 #endif
825 #ifdef DEBUG
826                 if (prtrealloc)
827                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
828 #endif
829                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
830                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
831                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
832                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
833                                     buflist->bs_children[i]);
834                         else
835                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
836                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
837                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
838                 }
839                 *bap++ = blkno;
840         }
841         /*
842          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
843          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
844          * the old block values may have been written to disk. In practise
845          * they are almost never written, but if we are concerned about
846          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
847          *
848          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
849          * that shows whether the associated buffers and inodes have
850          * been written. The flag should be set when the cluster is
851          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
852          * We can then check below to see if it is set, and do the
853          * synchronous write only when it has been cleared.
854          */
855         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
856                 if (doasyncfree)
857                         bdwrite(sbp);
858                 else
859                         bwrite(sbp);
860         } else {
861                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
862                 if (!doasyncfree)
863                         ffs_update(vp, 1);
864         }
865         if (ssize < len) {
866                 if (doasyncfree)
867                         bdwrite(ebp);
868                 else
869                         bwrite(ebp);
870         }
871         /*
872          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
873          */
874 #ifdef DEBUG
875         if (prtrealloc)
876                 printf("\n\tnew:");
877 #endif
878         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
879                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
880                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
881                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
882                             fs->fs_bsize, ip->i_number, NULL);
883                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
884 #ifdef INVARIANTS
885                 if (!ffs_checkblk(ip,
886                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
887                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
888 #endif
889 #ifdef DEBUG
890                 if (prtrealloc)
891                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
892 #endif
893         }
894 #ifdef DEBUG
895         if (prtrealloc) {
896                 prtrealloc--;
897                 printf("\n");
898         }
899 #endif
900         return (0);
901
902 fail:
903         if (ssize < len)
904                 brelse(ebp);
905         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
906                 brelse(sbp);
907         return (ENOSPC);
908 }
909
910 /*
911  * Allocate an inode in the filesystem.
912  *
913  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
914  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
915  *   1) allocate the preferred inode.
916  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
917  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
918  *      available inode is located.
919  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
920  * to allocate an inode:
921  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
922  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
923  *      available inode is located.
924  */
925 int
926 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
927         struct vnode *pvp;
928         int mode;
929         struct ucred *cred;
930         struct vnode **vpp;
931 {
932         struct inode *pip;
933         struct fs *fs;
934         struct inode *ip;
935         struct timespec ts;
936         struct ufsmount *ump;
937         ino_t ino, ipref;
938         u_int cg;
939         int error, error1;
940         static struct timeval lastfail;
941         static int curfail;
942
943         *vpp = NULL;
944         pip = VTOI(pvp);
945         fs = pip->i_fs;
946         ump = pip->i_ump;
947
948         UFS_LOCK(ump);
949         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
950                 goto noinodes;
951
952         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
953                 ipref = ffs_dirpref(pip);
954         else
955                 ipref = pip->i_number;
956         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
957                 ipref = 0;
958         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
959         /*
960          * Track number of dirs created one after another
961          * in a same cg without intervening by files.
962          */
963         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
964                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
965                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
966         } else {
967                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
968                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
969         }
970         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode, 0,
971                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
972         if (ino == 0)
973                 goto noinodes;
974         error = ffs_vget(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
975         if (error) {
976                 error1 = ffs_vgetf(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp,
977                     FFSV_FORCEINSMQ);
978                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
979                 if (error1 == 0) {
980                         ip = VTOI(*vpp);
981                         if (ip->i_mode)
982                                 goto dup_alloc;
983                         ip->i_flag |= IN_MODIFIED;
984                         vput(*vpp);
985                 }
986                 return (error);
987         }
988         ip = VTOI(*vpp);
989         if (ip->i_mode) {
990 dup_alloc:
991                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
992                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
993                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
994         }
995         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
996                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
997                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
998                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
999         }
1000         ip->i_flags = 0;
1001         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
1002         /*
1003          * Set up a new generation number for this inode.
1004          */
1005         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
1006                 ip->i_gen = arc4random() / 2 + 1;
1007         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
1008         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
1009                 vfs_timestamp(&ts);
1010                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
1011                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
1012         }
1013         ip->i_flag = 0;
1014         vnode_destroy_vobject(*vpp);
1015         (*vpp)->v_type = VNON;
1016         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC)
1017                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
1018         else
1019                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
1020         return (0);
1021 noinodes:
1022         UFS_UNLOCK(ump);
1023         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1024                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1025                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1026                     fs->fs_fsmnt);
1027         }
1028         return (ENOSPC);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * Find a cylinder group to place a directory.
1033  *
1034  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1035  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1036  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1037  * and data. Restrict the number of directories which may be
1038  * allocated one after another in the same cylinder group
1039  * without intervening allocation of files.
1040  *
1041  * If we allocate a first level directory then force allocation
1042  * in another cylinder group.
1043  */
1044 static ino_t
1045 ffs_dirpref(pip)
1046         struct inode *pip;
1047 {
1048         struct fs *fs;
1049         u_int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1050         u_int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1051         u_int minifree, minbfree, maxndir;
1052         u_int mincg, minndir;
1053         u_int maxcontigdirs;
1054
1055         mtx_assert(UFS_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
1056         fs = pip->i_fs;
1057
1058         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1059         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1060         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1061
1062         /*
1063          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1064          */
1065         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1066         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1067                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1068                 mincg = prefcg;
1069                 minndir = fs->fs_ipg;
1070                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1071                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1072                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1073                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1074                                 mincg = cg;
1075                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1076                         }
1077                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1078                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1079                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1080                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1081                                 mincg = cg;
1082                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1083                         }
1084                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1085         }
1086
1087         /*
1088          * Count various limits which used for
1089          * optimal allocation of a directory inode.
1090          */
1091         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1092         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1093         if (minifree < 1)
1094                 minifree = 1;
1095         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1096         if (minbfree < 1)
1097                 minbfree = 1;
1098         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1099         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1100         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1101         if (dirsize < curdirsize)
1102                 dirsize = curdirsize;
1103         if (dirsize <= 0)
1104                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1105         else
1106                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1107         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1108                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1109                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1110         if (maxcontigdirs == 0)
1111                 maxcontigdirs = 1;
1112
1113         /*
1114          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for 
1115          * regular files, but only if we have no deficit in
1116          * inodes or space.
1117          */
1118         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1119         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1120                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1121                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1122                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1123                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1124                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1125                 }
1126         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1127                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1128                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1129                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1130                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1131                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1132                 }
1133         /*
1134          * This is a backstop when we have deficit in space.
1135          */
1136         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1137                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1138                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1139         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1140                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1141                         break;
1142         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1147  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1148  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
1149  *
1150  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1151  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1152  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
1153  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
1154  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
1155  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1156  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1157  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1158  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1159  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1160  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
1161  * here a best guess is made based upon the logical block number being
1162  * allocated.
1163  *
1164  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1165  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks. The end of one of these
1166  * contiguous blocks and the beginning of the next is laid out
1167  * contiguously if possible.
1168  */
1169 ufs2_daddr_t
1170 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1171         struct inode *ip;
1172         ufs_lbn_t lbn;
1173         int indx;
1174         ufs1_daddr_t *bap;
1175 {
1176         struct fs *fs;
1177         u_int cg;
1178         u_int avgbfree, startcg;
1179
1180         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1181         fs = ip->i_fs;
1182         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1183                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1184                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1185                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1186                 }
1187                 /*
1188                  * Find a cylinder with greater than average number of
1189                  * unused data blocks.
1190                  */
1191                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1192                         startcg =
1193                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1194                 else
1195                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1196                 startcg %= fs->fs_ncg;
1197                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1198                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1199                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1200                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1201                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1202                         }
1203                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1204                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1205                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1206                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1207                         }
1208                 return (0);
1209         }
1210         /*
1211          * We just always try to lay things out contiguously.
1212          */
1213         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Same as above, but for UFS2
1218  */
1219 ufs2_daddr_t
1220 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1221         struct inode *ip;
1222         ufs_lbn_t lbn;
1223         int indx;
1224         ufs2_daddr_t *bap;
1225 {
1226         struct fs *fs;
1227         u_int cg;
1228         u_int avgbfree, startcg;
1229
1230         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1231         fs = ip->i_fs;
1232         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1233                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1234                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1235                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1236                 }
1237                 /*
1238                  * Find a cylinder with greater than average number of
1239                  * unused data blocks.
1240                  */
1241                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1242                         startcg =
1243                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1244                 else
1245                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1246                 startcg %= fs->fs_ncg;
1247                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1248                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1249                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1250                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1251                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1252                         }
1253                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1254                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1255                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1256                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1257                         }
1258                 return (0);
1259         }
1260         /*
1261          * We just always try to lay things out contiguously.
1262          */
1263         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1268  *
1269  * The policy implemented by this algorithm is:
1270  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1271  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1272  *   3) brute force search for a free block.
1273  *
1274  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1275  * and return with it held on failure.
1276  */
1277 /*VARARGS5*/
1278 static ufs2_daddr_t
1279 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, rsize, allocator)
1280         struct inode *ip;
1281         u_int cg;
1282         ufs2_daddr_t pref;
1283         int size;       /* Search size for data blocks, mode for inodes */
1284         int rsize;      /* Real allocated size. */
1285         allocfcn_t *allocator;
1286 {
1287         struct fs *fs;
1288         ufs2_daddr_t result;
1289         u_int i, icg = cg;
1290
1291         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1292 #ifdef INVARIANTS
1293         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1294                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1295 #endif
1296         fs = ip->i_fs;
1297         /*
1298          * 1: preferred cylinder group
1299          */
1300         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size, rsize);
1301         if (result)
1302                 return (result);
1303         /*
1304          * 2: quadratic rehash
1305          */
1306         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1307                 cg += i;
1308                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1309                         cg -= fs->fs_ncg;
1310                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size, rsize);
1311                 if (result)
1312                         return (result);
1313         }
1314         /*
1315          * 3: brute force search
1316          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1317          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1318          */
1319         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1320         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1321                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size, rsize);
1322                 if (result)
1323                         return (result);
1324                 cg++;
1325                 if (cg == fs->fs_ncg)
1326                         cg = 0;
1327         }
1328         return (0);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Determine whether a fragment can be extended.
1333  *
1334  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1335  * if they are, allocate them.
1336  */
1337 static ufs2_daddr_t
1338 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1339         struct inode *ip;
1340         u_int cg;
1341         ufs2_daddr_t bprev;
1342         int osize, nsize;
1343 {
1344         struct fs *fs;
1345         struct cg *cgp;
1346         struct buf *bp;
1347         struct ufsmount *ump;
1348         int nffree;
1349         long bno;
1350         int frags, bbase;
1351         int i, error;
1352         u_int8_t *blksfree;
1353
1354         ump = ip->i_ump;
1355         fs = ip->i_fs;
1356         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1357                 return (0);
1358         frags = numfrags(fs, nsize);
1359         bbase = fragnum(fs, bprev);
1360         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1361                 /* cannot extend across a block boundary */
1362                 return (0);
1363         }
1364         UFS_UNLOCK(ump);
1365         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1366                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1367         if (error)
1368                 goto fail;
1369         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1370         if (!cg_chkmagic(cgp))
1371                 goto fail;
1372         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1373         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1374         bno = dtogd(fs, bprev);
1375         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1376         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1377                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1378                         goto fail;
1379         /*
1380          * the current fragment can be extended
1381          * deduct the count on fragment being extended into
1382          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1383          * allocate the extended piece
1384          */
1385         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1386                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1387                         break;
1388         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1389         if (i != frags)
1390                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1391         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1392                 clrbit(blksfree, bno + i);
1393                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1394                 nffree++;
1395         }
1396         UFS_LOCK(ump);
1397         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1398         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1399         fs->fs_fmod = 1;
1400         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1401         UFS_UNLOCK(ump);
1402         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1403                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev,
1404                     frags, numfrags(fs, osize));
1405         bdwrite(bp);
1406         return (bprev);
1407
1408 fail:
1409         brelse(bp);
1410         UFS_LOCK(ump);
1411         return (0);
1412
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Determine whether a block can be allocated.
1417  *
1418  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1419  * and if it is, allocate it.
1420  */
1421 static ufs2_daddr_t
1422 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size, rsize)
1423         struct inode *ip;
1424         u_int cg;
1425         ufs2_daddr_t bpref;
1426         int size;
1427         int rsize;
1428 {
1429         struct fs *fs;
1430         struct cg *cgp;
1431         struct buf *bp;
1432         struct ufsmount *ump;
1433         ufs1_daddr_t bno;
1434         ufs2_daddr_t blkno;
1435         int i, allocsiz, error, frags;
1436         u_int8_t *blksfree;
1437
1438         ump = ip->i_ump;
1439         fs = ip->i_fs;
1440         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1441                 return (0);
1442         UFS_UNLOCK(ump);
1443         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1444                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1445         if (error)
1446                 goto fail;
1447         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1448         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1449             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1450                 goto fail;
1451         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1452         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1453         if (size == fs->fs_bsize) {
1454                 UFS_LOCK(ump);
1455                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, rsize);
1456                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1457                 UFS_UNLOCK(ump);
1458                 bdwrite(bp);
1459                 return (blkno);
1460         }
1461         /*
1462          * check to see if any fragments are already available
1463          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1464          * it down to a smaller size if necessary
1465          */
1466         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1467         frags = numfrags(fs, size);
1468         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1469                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1470                         break;
1471         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1472                 /*
1473                  * no fragments were available, so a block will be
1474                  * allocated, and hacked up
1475                  */
1476                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1477                         goto fail;
1478                 UFS_LOCK(ump);
1479                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, rsize);
1480                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1481                 UFS_UNLOCK(ump);
1482                 bdwrite(bp);
1483                 return (blkno);
1484         }
1485         KASSERT(size == rsize,
1486             ("ffs_alloccg: size(%d) != rsize(%d)", size, rsize));
1487         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1488         if (bno < 0)
1489                 goto fail;
1490         for (i = 0; i < frags; i++)
1491                 clrbit(blksfree, bno + i);
1492         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1493         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1494         if (frags != allocsiz)
1495                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1496         UFS_LOCK(ump);
1497         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1498         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1499         fs->fs_fmod = 1;
1500         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1501         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1502         UFS_UNLOCK(ump);
1503         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1504                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno, frags, 0);
1505         bdwrite(bp);
1506         return (blkno);
1507
1508 fail:
1509         brelse(bp);
1510         UFS_LOCK(ump);
1511         return (0);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Allocate a block in a cylinder group.
1516  *
1517  * This algorithm implements the following policy:
1518  *   1) allocate the requested block.
1519  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1520  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1521  *      specified cylinder group.
1522  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1523  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1524  */
1525 static ufs2_daddr_t
1526 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, size)
1527         struct inode *ip;
1528         struct buf *bp;
1529         ufs2_daddr_t bpref;
1530         int size;
1531 {
1532         struct fs *fs;
1533         struct cg *cgp;
1534         struct ufsmount *ump;
1535         ufs1_daddr_t bno;
1536         ufs2_daddr_t blkno;
1537         u_int8_t *blksfree;
1538         int i;
1539
1540         fs = ip->i_fs;
1541         ump = ip->i_ump;
1542         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1543         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1544         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1545         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1546                 bpref = cgp->cg_rotor;
1547         } else {
1548                 bpref = blknum(fs, bpref);
1549                 bno = dtogd(fs, bpref);
1550                 /*
1551                  * if the requested block is available, use it
1552                  */
1553                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1554                         goto gotit;
1555         }
1556         /*
1557          * Take the next available block in this cylinder group.
1558          */
1559         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1560         if (bno < 0)
1561                 return (0);
1562         cgp->cg_rotor = bno;
1563 gotit:
1564         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1565         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1566         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, -1);
1567         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1568         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1569         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1570         fs->fs_fmod = 1;
1571         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1572         /*
1573          * If the caller didn't want the whole block free the frags here.
1574          */
1575         size = numfrags(fs, size);
1576         if (size != fs->fs_frag) {
1577                 bno = dtogd(fs, blkno);
1578                 for (i = size; i < fs->fs_frag; i++)
1579                         setbit(blksfree, bno + i);
1580                 i = fs->fs_frag - size;
1581                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1582                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1583                 fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nffree += i;
1584                 fs->fs_fmod = 1;
1585                 cgp->cg_frsum[i]++;
1586         }
1587         /* XXX Fixme. */
1588         UFS_UNLOCK(ump);
1589         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1590                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno,
1591                     size, 0);
1592         UFS_LOCK(ump);
1593         return (blkno);
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Determine whether a cluster can be allocated.
1598  *
1599  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1600  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1601  * take the first one that we find following bpref.
1602  */
1603 static ufs2_daddr_t
1604 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len, unused)
1605         struct inode *ip;
1606         u_int cg;
1607         ufs2_daddr_t bpref;
1608         int len;
1609         int unused;
1610 {
1611         struct fs *fs;
1612         struct cg *cgp;
1613         struct buf *bp;
1614         struct ufsmount *ump;
1615         int i, run, bit, map, got;
1616         ufs2_daddr_t bno;
1617         u_char *mapp;
1618         int32_t *lp;
1619         u_int8_t *blksfree;
1620
1621         fs = ip->i_fs;
1622         ump = ip->i_ump;
1623         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1624                 return (0);
1625         UFS_UNLOCK(ump);
1626         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1627             NOCRED, &bp))
1628                 goto fail_lock;
1629         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1630         if (!cg_chkmagic(cgp))
1631                 goto fail_lock;
1632         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1633         /*
1634          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1635          * available in this cylinder group.
1636          */
1637         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1638         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1639                 if (*lp++ > 0)
1640                         break;
1641         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1642                 /*
1643                  * This is the first time looking for a cluster in this
1644                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1645                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1646                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1647                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1648                  */
1649                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1650                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1651                         if (*lp-- > 0)
1652                                 break;
1653                 UFS_LOCK(ump);
1654                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1655                 goto fail;
1656         }
1657         /*
1658          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1659          * We take the first one that we find, even if it is larger
1660          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1661          * block allocation. We do not search before the current
1662          * preference point as we do not want to allocate a block
1663          * that is allocated before the previous one (as we will
1664          * then have to wait for another pass of the elevator
1665          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1666          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1667          */
1668         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1669                 bpref = 0;
1670         else
1671                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1672         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1673         map = *mapp++;
1674         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1675         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1676                 if ((map & bit) == 0) {
1677                         run = 0;
1678                 } else {
1679                         run++;
1680                         if (run == len)
1681                                 break;
1682                 }
1683                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1684                         bit <<= 1;
1685                 } else {
1686                         map = *mapp++;
1687                         bit = 1;
1688                 }
1689         }
1690         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1691                 goto fail_lock;
1692         /*
1693          * Allocate the cluster that we have found.
1694          */
1695         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1696         for (i = 1; i <= len; i++)
1697                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1698                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1699         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1700         if (dtog(fs, bno) != cg)
1701                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1702         len = blkstofrags(fs, len);
1703         UFS_LOCK(ump);
1704         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
1705                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i, fs->fs_bsize) != bno + i)
1706                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1707         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1708         UFS_UNLOCK(ump);
1709         bdwrite(bp);
1710         return (bno);
1711
1712 fail_lock:
1713         UFS_LOCK(ump);
1714 fail:
1715         brelse(bp);
1716         return (0);
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Determine whether an inode can be allocated.
1721  *
1722  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1723  * allocate it using the following policy:
1724  *   1) allocate the requested inode.
1725  *   2) allocate the next available inode after the requested
1726  *      inode in the specified cylinder group.
1727  */
1728 static ufs2_daddr_t
1729 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode, unused)
1730         struct inode *ip;
1731         u_int cg;
1732         ufs2_daddr_t ipref;
1733         int mode;
1734         int unused;
1735 {
1736         struct fs *fs;
1737         struct cg *cgp;
1738         struct buf *bp, *ibp;
1739         struct ufsmount *ump;
1740         u_int8_t *inosused;
1741         struct ufs2_dinode *dp2;
1742         int error, start, len, loc, map, i;
1743
1744         fs = ip->i_fs;
1745         ump = ip->i_ump;
1746         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1747                 return (0);
1748         UFS_UNLOCK(ump);
1749         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1750                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1751         if (error) {
1752                 brelse(bp);
1753                 UFS_LOCK(ump);
1754                 return (0);
1755         }
1756         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1757         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1758                 brelse(bp);
1759                 UFS_LOCK(ump);
1760                 return (0);
1761         }
1762         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1763         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1764         inosused = cg_inosused(cgp);
1765         if (ipref) {
1766                 ipref %= fs->fs_ipg;
1767                 if (isclr(inosused, ipref))
1768                         goto gotit;
1769         }
1770         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
1771         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
1772         loc = skpc(0xff, len, &inosused[start]);
1773         if (loc == 0) {
1774                 len = start + 1;
1775                 start = 0;
1776                 loc = skpc(0xff, len, &inosused[0]);
1777                 if (loc == 0) {
1778                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
1779                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
1780                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
1781                         /* NOTREACHED */
1782                 }
1783         }
1784         i = start + len - loc;
1785         map = inosused[i] ^ 0xff;
1786         if (map == 0) {
1787                 printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1788                 panic("ffs_nodealloccg: block not in map");
1789         }
1790         ipref = i * NBBY + ffs(map) - 1;
1791         cgp->cg_irotor = ipref;
1792 gotit:
1793         /*
1794          * Check to see if we need to initialize more inodes.
1795          */
1796         ibp = NULL;
1797         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
1798             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
1799             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
1800                 ibp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1801                     ino_to_fsba(fs, cg * fs->fs_ipg + cgp->cg_initediblk)),
1802                     (int)fs->fs_bsize, 0, 0, 0);
1803                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
1804                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
1805                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
1806                         dp2->di_gen = arc4random() / 2 + 1;
1807                         dp2++;
1808                 }
1809                 cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
1810         }
1811         UFS_LOCK(ump);
1812         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1813         setbit(inosused, ipref);
1814         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1815         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1816         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1817         fs->fs_fmod = 1;
1818         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1819                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1820                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1821                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1822         }
1823         UFS_UNLOCK(ump);
1824         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1825                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref);
1826         bdwrite(bp);
1827         if (ibp != NULL)
1828                 bawrite(ibp);
1829         return ((ino_t)(cg * fs->fs_ipg + ipref));
1830 }
1831
1832 /*
1833  * Free a block or fragment.
1834  *
1835  * The specified block or fragment is placed back in the
1836  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1837  * block reassembly is checked.
1838  */
1839 static void
1840 ffs_blkfree_cg(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd)
1841         struct ufsmount *ump;
1842         struct fs *fs;
1843         struct vnode *devvp;
1844         ufs2_daddr_t bno;
1845         long size;
1846         ino_t inum;
1847         struct workhead *dephd;
1848 {
1849         struct mount *mp;
1850         struct cg *cgp;
1851         struct buf *bp;
1852         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
1853         ufs2_daddr_t cgblkno;
1854         int i, blk, frags, bbase;
1855         u_int cg;
1856         u_int8_t *blksfree;
1857         struct cdev *dev;
1858
1859         cg = dtog(fs, bno);
1860         if (devvp->v_type == VREG) {
1861                 /* devvp is a snapshot */
1862                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
1863                 cgblkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
1864         } else {
1865                 /* devvp is a normal disk device */
1866                 dev = devvp->v_rdev;
1867                 cgblkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
1868                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree");
1869                 if ((devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
1870                     ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum))
1871                         return;
1872         }
1873 #ifdef INVARIANTS
1874         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1875             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1876                 printf("dev=%s, bno = %jd, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1877                     devtoname(dev), (intmax_t)bno, (long)fs->fs_bsize,
1878                     size, fs->fs_fsmnt);
1879                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1880         }
1881 #endif
1882         if ((u_int)bno >= fs->fs_size) {
1883                 printf("bad block %jd, ino %lu\n", (intmax_t)bno,
1884                     (u_long)inum);
1885                 ffs_fserr(fs, inum, "bad block");
1886                 return;
1887         }
1888         if (bread(devvp, cgblkno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
1889                 brelse(bp);
1890                 return;
1891         }
1892         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1893         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1894                 brelse(bp);
1895                 return;
1896         }
1897         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1898         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1899         cgbno = dtogd(fs, bno);
1900         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1901         UFS_LOCK(ump);
1902         if (size == fs->fs_bsize) {
1903                 fragno = fragstoblks(fs, cgbno);
1904                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, fragno)) {
1905                         if (devvp->v_type == VREG) {
1906                                 UFS_UNLOCK(ump);
1907                                 /* devvp is a snapshot */
1908                                 brelse(bp);
1909                                 return;
1910                         }
1911                         printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1912                             devtoname(dev), (intmax_t)bno, fs->fs_fsmnt);
1913                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1914                 }
1915                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
1916                 ffs_clusteracct(fs, cgp, fragno, 1);
1917                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1918                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1919                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1920         } else {
1921                 bbase = cgbno - fragnum(fs, cgbno);
1922                 /*
1923                  * decrement the counts associated with the old frags
1924                  */
1925                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1926                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1927                 /*
1928                  * deallocate the fragment
1929                  */
1930                 frags = numfrags(fs, size);
1931                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1932                         if (isset(blksfree, cgbno + i)) {
1933                                 printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1934                                     devtoname(dev), (intmax_t)(bno + i),
1935                                     fs->fs_fsmnt);
1936                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1937                         }
1938                         setbit(blksfree, cgbno + i);
1939                 }
1940                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1941                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1942                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1943                 /*
1944                  * add back in counts associated with the new frags
1945                  */
1946                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1947                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1948                 /*
1949                  * if a complete block has been reassembled, account for it
1950                  */
1951                 fragno = fragstoblks(fs, bbase);
1952                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragno)) {
1953                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1954                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1955                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1956                         ffs_clusteracct(fs, cgp, fragno, 1);
1957                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1958                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1959                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1960                 }
1961         }
1962         fs->fs_fmod = 1;
1963         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1964         UFS_UNLOCK(ump);
1965         mp = UFSTOVFS(ump);
1966         if (mp->mnt_flag & MNT_SOFTDEP && devvp->v_type != VREG)
1967                 softdep_setup_blkfree(UFSTOVFS(ump), bp, bno,
1968                     numfrags(fs, size), dephd);
1969         bdwrite(bp);
1970 }
1971
1972 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(ffs_trim);
1973
1974 struct ffs_blkfree_trim_params {
1975         struct task task;
1976         struct ufsmount *ump;
1977         struct vnode *devvp;
1978         ufs2_daddr_t bno;
1979         long size;
1980         ino_t inum;
1981         struct workhead *pdephd;
1982         struct workhead dephd;
1983 };
1984
1985 static void
1986 ffs_blkfree_trim_task(ctx, pending)
1987         void *ctx;
1988         int pending;
1989 {
1990         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
1991
1992         tp = ctx;
1993         ffs_blkfree_cg(tp->ump, tp->ump->um_fs, tp->devvp, tp->bno, tp->size,
1994             tp->inum, tp->pdephd);
1995         vn_finished_secondary_write(UFSTOVFS(tp->ump));
1996         free(tp, M_TEMP);
1997 }
1998
1999 static void
2000 ffs_blkfree_trim_completed(bip)
2001         struct bio *bip;
2002 {
2003         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2004
2005         tp = bip->bio_caller2;
2006         g_destroy_bio(bip);
2007         TASK_INIT(&tp->task, 0, ffs_blkfree_trim_task, tp);
2008         taskqueue_enqueue(taskqueue_ffs_trim, &tp->task);
2009 }
2010
2011 void
2012 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd)
2013         struct ufsmount *ump;
2014         struct fs *fs;
2015         struct vnode *devvp;
2016         ufs2_daddr_t bno;
2017         long size;
2018         ino_t inum;
2019         struct workhead *dephd;
2020 {
2021         struct mount *mp;
2022         struct bio *bip;
2023         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2024
2025         if (!ump->um_candelete) {
2026                 ffs_blkfree_cg(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd);
2027                 return;
2028         }
2029
2030         /*
2031          * Postpone the set of the free bit in the cg bitmap until the
2032          * BIO_DELETE is completed.  Otherwise, due to disk queue
2033          * reordering, TRIM might be issued after we reuse the block
2034          * and write some new data into it.
2035          */
2036         tp = malloc(sizeof(struct ffs_blkfree_trim_params), M_TEMP, M_WAITOK);
2037         tp->ump = ump;
2038         tp->devvp = devvp;
2039         tp->bno = bno;
2040         tp->size = size;
2041         tp->inum = inum;
2042         if (dephd != NULL) {
2043                 LIST_INIT(&tp->dephd);
2044                 LIST_SWAP(dephd, &tp->dephd, worklist, wk_list);
2045                 tp->pdephd = &tp->dephd;
2046         } else
2047                 tp->pdephd = NULL;
2048
2049         bip = g_alloc_bio();
2050         bip->bio_cmd = BIO_DELETE;
2051         bip->bio_offset = dbtob(fsbtodb(fs, bno));
2052         bip->bio_done = ffs_blkfree_trim_completed;
2053         bip->bio_length = size;
2054         bip->bio_caller2 = tp;
2055
2056         mp = UFSTOVFS(ump);
2057         vn_start_secondary_write(NULL, &mp, 0);
2058         g_io_request(bip, (struct g_consumer *)devvp->v_bufobj.bo_private);
2059 }
2060
2061 #ifdef INVARIANTS
2062 /*
2063  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
2064  * fragment is allocated, false if it is free.
2065  */
2066 static int
2067 ffs_checkblk(ip, bno, size)
2068         struct inode *ip;
2069         ufs2_daddr_t bno;
2070         long size;
2071 {
2072         struct fs *fs;
2073         struct cg *cgp;
2074         struct buf *bp;
2075         ufs1_daddr_t cgbno;
2076         int i, error, frags, free;
2077         u_int8_t *blksfree;
2078
2079         fs = ip->i_fs;
2080         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
2081                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
2082                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
2083                 panic("ffs_checkblk: bad size");
2084         }
2085         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
2086                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
2087         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
2088                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
2089         if (error)
2090                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
2091         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2092         if (!cg_chkmagic(cgp))
2093                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
2094         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2095         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2096         cgbno = dtogd(fs, bno);
2097         if (size == fs->fs_bsize) {
2098                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
2099         } else {
2100                 frags = numfrags(fs, size);
2101                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
2102                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
2103                                 free++;
2104                 if (free != 0 && free != frags)
2105                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
2106         }
2107         brelse(bp);
2108         return (!free);
2109 }
2110 #endif /* INVARIANTS */
2111
2112 /*
2113  * Free an inode.
2114  */
2115 int
2116 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2117         struct vnode *pvp;
2118         ino_t ino;
2119         int mode;
2120 {
2121         struct inode *ip;
2122
2123         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2124                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2125                 return (0);
2126         }
2127         ip = VTOI(pvp);
2128         return (ffs_freefile(ip->i_ump, ip->i_fs, ip->i_devvp, ino, mode,
2129             NULL));
2130 }
2131
2132 /*
2133  * Do the actual free operation.
2134  * The specified inode is placed back in the free map.
2135  */
2136 int
2137 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode, wkhd)
2138         struct ufsmount *ump;
2139         struct fs *fs;
2140         struct vnode *devvp;
2141         ino_t ino;
2142         int mode;
2143         struct workhead *wkhd;
2144 {
2145         struct cg *cgp;
2146         struct buf *bp;
2147         ufs2_daddr_t cgbno;
2148         int error;
2149         u_int cg;
2150         u_int8_t *inosused;
2151         struct cdev *dev;
2152
2153         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2154         if (devvp->v_type == VREG) {
2155                 /* devvp is a snapshot */
2156                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
2157                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2158         } else {
2159                 /* devvp is a normal disk device */
2160                 dev = devvp->v_rdev;
2161                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2162         }
2163         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2164                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %lu, fs = %s",
2165                     devtoname(dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
2166         if ((error = bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp))) {
2167                 brelse(bp);
2168                 return (error);
2169         }
2170         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2171         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2172                 brelse(bp);
2173                 return (0);
2174         }
2175         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2176         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
2177         inosused = cg_inosused(cgp);
2178         ino %= fs->fs_ipg;
2179         if (isclr(inosused, ino)) {
2180                 printf("dev = %s, ino = %u, fs = %s\n", devtoname(dev),
2181                     ino + cg * fs->fs_ipg, fs->fs_fsmnt);
2182                 if (fs->fs_ronly == 0)
2183                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2184         }
2185         clrbit(inosused, ino);
2186         if (ino < cgp->cg_irotor)
2187                 cgp->cg_irotor = ino;
2188         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2189         UFS_LOCK(ump);
2190         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2191         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2192         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2193                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2194                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2195                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2196         }
2197         fs->fs_fmod = 1;
2198         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2199         UFS_UNLOCK(ump);
2200         if (UFSTOVFS(ump)->mnt_flag & MNT_SOFTDEP && devvp->v_type != VREG)
2201                 softdep_setup_inofree(UFSTOVFS(ump), bp,
2202                     ino + cg * fs->fs_ipg, wkhd);
2203         bdwrite(bp);
2204         return (0);
2205 }
2206
2207 /*
2208  * Check to see if a file is free.
2209  */
2210 int
2211 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2212         struct fs *fs;
2213         struct vnode *devvp;
2214         ino_t ino;
2215 {
2216         struct cg *cgp;
2217         struct buf *bp;
2218         ufs2_daddr_t cgbno;
2219         int ret;
2220         u_int cg;
2221         u_int8_t *inosused;
2222
2223         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2224         if (devvp->v_type == VREG) {
2225                 /* devvp is a snapshot */
2226                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2227         } else {
2228                 /* devvp is a normal disk device */
2229                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2230         }
2231         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2232                 return (1);
2233         if (bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
2234                 brelse(bp);
2235                 return (1);
2236         }
2237         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2238         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2239                 brelse(bp);
2240                 return (1);
2241         }
2242         inosused = cg_inosused(cgp);
2243         ino %= fs->fs_ipg;
2244         ret = isclr(inosused, ino);
2245         brelse(bp);
2246         return (ret);
2247 }
2248
2249 /*
2250  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2251  *
2252  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2253  * available.
2254  */
2255 static ufs1_daddr_t
2256 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2257         struct fs *fs;
2258         struct cg *cgp;
2259         ufs2_daddr_t bpref;
2260         int allocsiz;
2261 {
2262         ufs1_daddr_t bno;
2263         int start, len, loc, i;
2264         int blk, field, subfield, pos;
2265         u_int8_t *blksfree;
2266
2267         /*
2268          * find the fragment by searching through the free block
2269          * map for an appropriate bit pattern
2270          */
2271         if (bpref)
2272                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2273         else
2274                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2275         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2276         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2277         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2278                 fragtbl[fs->fs_frag],
2279                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2280         if (loc == 0) {
2281                 len = start + 1;
2282                 start = 0;
2283                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2284                         fragtbl[fs->fs_frag],
2285                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2286                 if (loc == 0) {
2287                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2288                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2289                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2290                         /* NOTREACHED */
2291                 }
2292         }
2293         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2294         cgp->cg_frotor = bno;
2295         /*
2296          * found the byte in the map
2297          * sift through the bits to find the selected frag
2298          */
2299         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2300                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2301                 blk <<= 1;
2302                 field = around[allocsiz];
2303                 subfield = inside[allocsiz];
2304                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2305                         if ((blk & field) == subfield)
2306                                 return (bno + pos);
2307                         field <<= 1;
2308                         subfield <<= 1;
2309                 }
2310         }
2311         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2312         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2313         return (-1);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
2318  *
2319  * The form of the error message is:
2320  *      fs: error message
2321  */
2322 static void
2323 ffs_fserr(fs, inum, cp)
2324         struct fs *fs;
2325         ino_t inum;
2326         char *cp;
2327 {
2328         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2329         struct proc *p = td->td_proc;
2330
2331         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %d on %s: %s\n",
2332             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, inum, fs->fs_fsmnt, cp);
2333 }
2334
2335 /*
2336  * This function provides the capability for the fsck program to
2337  * update an active filesystem. Fourteen operations are provided:
2338  *
2339  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
2340  *      specified inode by the specified amount. Under normal
2341  *      operation the count should always go down. Decrementing
2342  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
2343  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used to
2344  *      by the specifed amount.
2345  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
2346  *      adjust the superblock summary.
2347  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
2348  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2349  *      as in use.
2350  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
2351  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2352  *      as in use.
2353  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
2354  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
2355  *      as in use.
2356  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
2357  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
2358  * setcwd(dirinode) - set the current directory to dirinode in the
2359  *      filesystem associated with the snapshot.
2360  * setdotdot(oldvalue, newvalue) - Verify that the inode number for ".."
2361  *      in the current directory is oldvalue then change it to newvalue.
2362  * unlink(nameptr, oldvalue) - Verify that the inode number associated
2363  *      with nameptr in the current directory is oldvalue then unlink it.
2364  */
2365
2366 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
2367
2368 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt, CTLFLAG_WR|CTLTYPE_STRUCT,
2369         0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck", "Adjust Inode Reference Count");
2370
2371 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt, CTLFLAG_WR,
2372         sysctl_ffs_fsck, "Adjust Inode Used Blocks Count");
2373
2374 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir, CTLFLAG_WR,
2375         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of directories");
2376
2377 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree, CTLFLAG_WR,
2378         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free blocks");
2379
2380 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree, CTLFLAG_WR,
2381         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free inodes");
2382
2383 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree, CTLFLAG_WR,
2384         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free frags");
2385
2386 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters, CTLFLAG_WR,
2387         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free clusters");
2388
2389 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs, CTLFLAG_WR,
2390         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Directory Inodes");
2391
2392 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles, CTLFLAG_WR,
2393         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of File Inodes");
2394
2395 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks, CTLFLAG_WR,
2396         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Blocks");
2397
2398 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags, CTLFLAG_WR,
2399         sysctl_ffs_fsck, "Change Filesystem Flags");
2400
2401 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_CWD, setcwd, CTLFLAG_WR,
2402         sysctl_ffs_fsck, "Set Current Working Directory");
2403
2404 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_DOTDOT, setdotdot, CTLFLAG_WR,
2405         sysctl_ffs_fsck, "Change Value of .. Entry");
2406
2407 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_UNLINK, unlink, CTLFLAG_WR,
2408         sysctl_ffs_fsck, "Unlink a Duplicate Name");
2409
2410 #ifdef DEBUG
2411 static int fsckcmds = 0;
2412 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0, "");
2413 #endif /* DEBUG */
2414
2415 static int
2416 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2417 {
2418         struct thread *td = curthread;
2419         struct fsck_cmd cmd;
2420         struct ufsmount *ump;
2421         struct vnode *vp, *vpold, *dvp, *fdvp;
2422         struct inode *ip, *dp;
2423         struct mount *mp;
2424         struct fs *fs;
2425         ufs2_daddr_t blkno;
2426         long blkcnt, blksize;
2427         struct filedesc *fdp;
2428         struct file *fp;
2429         int vfslocked, filetype, error;
2430
2431         if (req->newlen > sizeof cmd)
2432                 return (EBADRPC);
2433         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof cmd)) != 0)
2434                 return (error);
2435         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
2436                 return (ERPCMISMATCH);
2437         if ((error = getvnode(curproc->p_fd, cmd.handle, &fp)) != 0)
2438                 return (error);
2439         vp = fp->f_data;
2440         if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VDIR) {
2441                 fdrop(fp, td);
2442                 return (EINVAL);
2443         }
2444         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
2445         if (mp == 0 || strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
2446                 vn_finished_write(mp);
2447                 fdrop(fp, td);
2448                 return (EINVAL);
2449         }
2450         if (mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) {
2451                 vn_finished_write(mp);
2452                 fdrop(fp, td);
2453                 return (EROFS);
2454         }
2455         ump = VFSTOUFS(mp);
2456         fs = ump->um_fs;
2457         filetype = IFREG;
2458
2459         switch (oidp->oid_number) {
2460
2461         case FFS_SET_FLAGS:
2462 #ifdef DEBUG
2463                 if (fsckcmds)
2464                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
2465                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
2466 #endif /* DEBUG */
2467                 if (cmd.size > 0)
2468                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
2469                 else
2470                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
2471                 break;
2472
2473         case FFS_ADJ_REFCNT:
2474 #ifdef DEBUG
2475                 if (fsckcmds) {
2476                         printf("%s: adjust inode %jd count by %jd\n",
2477                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2478                             (intmax_t)cmd.size);
2479                 }
2480 #endif /* DEBUG */
2481                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2482                         break;
2483                 ip = VTOI(vp);
2484                 ip->i_nlink += cmd.size;
2485                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
2486                 ip->i_effnlink += cmd.size;
2487                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2488                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
2489                         softdep_change_linkcnt(ip);
2490                 vput(vp);
2491                 break;
2492
2493         case FFS_ADJ_BLKCNT:
2494 #ifdef DEBUG
2495                 if (fsckcmds) {
2496                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
2497                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2498                             (intmax_t)cmd.size);
2499                 }
2500 #endif /* DEBUG */
2501                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2502                         break;
2503                 ip = VTOI(vp);
2504                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
2505                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2506                 vput(vp);
2507                 break;
2508
2509         case FFS_DIR_FREE:
2510                 filetype = IFDIR;
2511                 /* fall through */
2512
2513         case FFS_FILE_FREE:
2514 #ifdef DEBUG
2515                 if (fsckcmds) {
2516                         if (cmd.size == 1)
2517                                 printf("%s: free %s inode %d\n",
2518                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2519                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2520                                     (ino_t)cmd.value);
2521                         else
2522                                 printf("%s: free %s inodes %d-%d\n",
2523                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2524                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2525                                     (ino_t)cmd.value,
2526                                     (ino_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
2527                 }
2528 #endif /* DEBUG */
2529                 while (cmd.size > 0) {
2530                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
2531                             cmd.value, filetype, NULL)))
2532                                 break;
2533                         cmd.size -= 1;
2534                         cmd.value += 1;
2535                 }
2536                 break;
2537
2538         case FFS_BLK_FREE:
2539 #ifdef DEBUG
2540                 if (fsckcmds) {
2541                         if (cmd.size == 1)
2542                                 printf("%s: free block %jd\n",
2543                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2544                                     (intmax_t)cmd.value);
2545                         else
2546                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
2547                                     mp->mnt_stat.f_mntonname, 
2548                                     (intmax_t)cmd.value,
2549                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
2550                 }
2551 #endif /* DEBUG */
2552                 blkno = cmd.value;
2553                 blkcnt = cmd.size;
2554                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
2555                 while (blkcnt > 0) {
2556                         if (blksize > blkcnt)
2557                                 blksize = blkcnt;
2558                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
2559                             blksize * fs->fs_fsize, ROOTINO, NULL);
2560                         blkno += blksize;
2561                         blkcnt -= blksize;
2562                         blksize = fs->fs_frag;
2563                 }
2564                 break;
2565
2566         /*
2567          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
2568          * submit deltas when necessary.
2569          */
2570         case FFS_ADJ_NDIR:
2571 #ifdef DEBUG
2572                 if (fsckcmds) {
2573                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
2574                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2575                 }
2576 #endif /* DEBUG */
2577                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
2578                 break;
2579
2580         case FFS_ADJ_NBFREE:
2581 #ifdef DEBUG
2582                 if (fsckcmds) {
2583                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
2584                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2585                 }
2586 #endif /* DEBUG */
2587                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
2588                 break;
2589
2590         case FFS_ADJ_NIFREE:
2591 #ifdef DEBUG
2592                 if (fsckcmds) {
2593                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
2594                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2595                 }
2596 #endif /* DEBUG */
2597                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
2598                 break;
2599
2600         case FFS_ADJ_NFFREE:
2601 #ifdef DEBUG
2602                 if (fsckcmds) {
2603                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
2604                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2605                 }
2606 #endif /* DEBUG */
2607                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
2608                 break;
2609
2610         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
2611 #ifdef DEBUG
2612                 if (fsckcmds) {
2613                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
2614                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2615                 }
2616 #endif /* DEBUG */
2617                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
2618                 break;
2619
2620         case FFS_SET_CWD:
2621 #ifdef DEBUG
2622                 if (fsckcmds) {
2623                         printf("%s: set current directory to inode %jd\n",
2624                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2625                 }
2626 #endif /* DEBUG */
2627                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_SHARED, &vp)))
2628                         break;
2629                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
2630                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2631                 if ((error = change_dir(vp, td)) != 0) {
2632                         vput(vp);
2633                         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2634                         break;
2635                 }
2636                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2637                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2638                 fdp = td->td_proc->p_fd;
2639                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2640                 vpold = fdp->fd_cdir;
2641                 fdp->fd_cdir = vp;
2642                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2643                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vpold->v_mount);
2644                 vrele(vpold);
2645                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2646                 break;
2647
2648         case FFS_SET_DOTDOT:
2649 #ifdef DEBUG
2650                 if (fsckcmds) {
2651                         printf("%s: change .. in cwd from %jd to %jd\n",
2652                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2653                             (intmax_t)cmd.size);
2654                 }
2655 #endif /* DEBUG */
2656                 /*
2657                  * First we have to get and lock the parent directory
2658                  * to which ".." points.
2659                  */
2660                 error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &fdvp);
2661                 if (error)
2662                         break;
2663                 /*
2664                  * Now we get and lock the child directory containing "..".
2665                  */
2666                 FILEDESC_SLOCK(td->td_proc->p_fd);
2667                 dvp = td->td_proc->p_fd->fd_cdir;
2668                 FILEDESC_SUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
2669                 if ((error = vget(dvp, LK_EXCLUSIVE, td)) != 0) {
2670                         vput(fdvp);
2671                         break;
2672                 }
2673                 dp = VTOI(dvp);
2674                 dp->i_offset = 12;      /* XXX mastertemplate.dot_reclen */
2675                 error = ufs_dirrewrite(dp, VTOI(fdvp), (ino_t)cmd.size,
2676                     DT_DIR, 0);
2677                 cache_purge(fdvp);
2678                 cache_purge(dvp);
2679                 vput(dvp);
2680                 vput(fdvp);
2681                 break;
2682
2683         case FFS_UNLINK:
2684 #ifdef DEBUG
2685                 if (fsckcmds) {
2686                         char buf[32];
2687
2688                         if (copyinstr((char *)(intptr_t)cmd.value, buf,32,NULL))
2689                                 strncpy(buf, "Name_too_long", 32);
2690                         printf("%s: unlink %s (inode %jd)\n",
2691                             mp->mnt_stat.f_mntonname, buf, (intmax_t)cmd.size);
2692                 }
2693 #endif /* DEBUG */
2694                 /*
2695                  * kern_unlinkat will do its own start/finish writes and
2696                  * they do not nest, so drop ours here. Setting mp == NULL
2697                  * indicates that vn_finished_write is not needed down below.
2698                  */
2699                 vn_finished_write(mp);
2700                 mp = NULL;
2701                 error = kern_unlinkat(td, AT_FDCWD, (char *)(intptr_t)cmd.value,
2702                     UIO_USERSPACE, (ino_t)cmd.size);
2703                 break;
2704
2705         default:
2706 #ifdef DEBUG
2707                 if (fsckcmds) {
2708                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
2709                             oidp->oid_number);
2710                 }
2711 #endif /* DEBUG */
2712                 error = EINVAL;
2713                 break;
2714
2715         }
2716         fdrop(fp, td);
2717         vn_finished_write(mp);
2718         return (error);
2719 }