sys/kern/vfs_cache.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * Poul-Henning Kamp of the FreeBSD Project.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS 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 REGENTS 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  *      @(#)vfs_cache.c 8.5 (Berkeley) 3/22/95
  33  */
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38 #include "opt_kdtrace.h"
  39 #include "opt_ktrace.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/filedesc.h>
  44 #include <sys/fnv_hash.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/lock.h>
  47 #include <sys/malloc.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/mount.h>
  50 #include <sys/namei.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/rwlock.h>
  53 #include <sys/sdt.h>
  54 #include <sys/syscallsubr.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56 #include <sys/sysproto.h>
  57 #include <sys/vnode.h>
  58 #ifdef KTRACE
  59 #include <sys/ktrace.h>
  60 #endif
  61
  62 #include <vm/uma.h>
  63
  64 SDT_PROVIDER_DECLARE(vfs);
  65 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, enter, done, done, "struct vnode *", "char *",
  66     "struct vnode *");
  67 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, enter_negative, done, done, "struct vnode *",
  68     "char *");
  69 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, fullpath, entry, entry, "struct vnode *");
  70 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, fullpath, hit, hit, "struct vnode *",
  71     "char *", "struct vnode *");
  72 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, fullpath, miss, miss, "struct vnode *");
  73 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, fullpath, return, return, "int",
  74     "struct vnode *", "char *");
  75 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, lookup, hit, hit, "struct vnode *", "char *",
  76     "struct vnode *");
  77 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, lookup, hit_negative, hit-negative,
  78     "struct vnode *", "char *");
  79 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, lookup, miss, miss, "struct vnode *",
  80     "char *");
  81 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, purge, done, done, "struct vnode *");
  82 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, purge_negative, done, done, "struct vnode *");
  83 SDT_PROBE_DEFINE1(vfs, namecache, purgevfs, done, done, "struct mount *");
  84 SDT_PROBE_DEFINE3(vfs, namecache, zap, done, done, "struct vnode *", "char *",
  85     "struct vnode *");
  86 SDT_PROBE_DEFINE2(vfs, namecache, zap_negative, done, done, "struct vnode *",
  87     "char *");
  88
  89 /*
  90  * This structure describes the elements in the cache of recent
  91  * names looked up by namei.
  92  */
  93
  94 struct  namecache {
  95         LIST_ENTRY(namecache) nc_hash;  /* hash chain */
  96         LIST_ENTRY(namecache) nc_src;   /* source vnode list */
  97         TAILQ_ENTRY(namecache) nc_dst;  /* destination vnode list */
  98         struct  vnode *nc_dvp;          /* vnode of parent of name */
  99         struct  vnode *nc_vp;           /* vnode the name refers to */
 100         u_char  nc_flag;                /* flag bits */
 101         u_char  nc_nlen;                /* length of name */
 102         char    nc_name[0];             /* segment name + nul */
 103 };
 104
 105 /*
 106  * struct namecache_ts repeats struct namecache layout up to the
 107  * nc_nlen member.
 108  * struct namecache_ts is used in place of struct namecache when time(s) need
 109  * to be stored.  The nc_dotdottime field is used when a cache entry is mapping
 110  * both a non-dotdot directory name plus dotdot for the directory's
 111  * parent.
 112  */
 113 struct  namecache_ts {
 114         LIST_ENTRY(namecache) nc_hash;  /* hash chain */
 115         LIST_ENTRY(namecache) nc_src;   /* source vnode list */
 116         TAILQ_ENTRY(namecache) nc_dst;  /* destination vnode list */
 117         struct  vnode *nc_dvp;          /* vnode of parent of name */
 118         struct  vnode *nc_vp;           /* vnode the name refers to */
 119         u_char  nc_flag;                /* flag bits */
 120         u_char  nc_nlen;                /* length of name */
 121         struct  timespec nc_time;       /* timespec provided by fs */
 122         struct  timespec nc_dotdottime; /* dotdot timespec provided by fs */
 123         int     nc_ticks;               /* ticks value when entry was added */
 124         char    nc_name[0];             /* segment name + nul */
 125 };
 126
 127 /*
 128  * Flags in namecache.nc_flag
 129  */
 130 #define NCF_WHITE       0x01
 131 #define NCF_ISDOTDOT    0x02
 132 #define NCF_TS          0x04
 133 #define NCF_DTS         0x08
 134
 135 /*
 136  * Name caching works as follows:
 137  *
 138  * Names found by directory scans are retained in a cache
 139  * for future reference.  It is managed LRU, so frequently
 140  * used names will hang around.  Cache is indexed by hash value
 141  * obtained from (vp, name) where vp refers to the directory
 142  * containing name.
 143  *
 144  * If it is a "negative" entry, (i.e. for a name that is known NOT to
 145  * exist) the vnode pointer will be NULL.
 146  *
 147  * Upon reaching the last segment of a path, if the reference
 148  * is for DELETE, or NOCACHE is set (rewrite), and the
 149  * name is located in the cache, it will be dropped.
 150  */
 151
 152 /*
 153  * Structures associated with name cacheing.
 154  */
 155 #define NCHHASH(hash) \
 156         (&nchashtbl[(hash) & nchash])
 157 static LIST_HEAD(nchashhead, namecache) *nchashtbl;     /* Hash Table */
 158 static TAILQ_HEAD(, namecache) ncneg;   /* Hash Table */
 159 static u_long   nchash;                 /* size of hash table */
 160 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, nchash, CTLFLAG_RD, &nchash, 0,
 161     "Size of namecache hash table");
 162 static u_long   ncnegfactor = 16;       /* ratio of negative entries */
 163 SYSCTL_ULONG(_vfs, OID_AUTO, ncnegfactor, CTLFLAG_RW, &ncnegfactor, 0,
 164     "Ratio of negative namecache entries");
 165 static u_long   numneg;                 /* number of negative entries allocated */
 166 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numneg, CTLFLAG_RD, &numneg, 0,
 167     "Number of negative entries in namecache");
 168 static u_long   numcache;               /* number of cache entries allocated */
 169 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcache, CTLFLAG_RD, &numcache, 0,
 170     "Number of namecache entries");
 171 static u_long   numcachehv;             /* number of cache entries with vnodes held */
 172 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, numcachehv, CTLFLAG_RD, &numcachehv, 0,
 173     "Number of namecache entries with vnodes held");
 174 static u_int    ncsizefactor = 2;
 175 SYSCTL_UINT(_vfs, OID_AUTO, ncsizefactor, CTLFLAG_RW, &ncsizefactor, 0,
 176     "Size factor for namecache");
 177
 178 struct nchstats nchstats;               /* cache effectiveness statistics */
 179
 180 static struct rwlock cache_lock;
 181 RW_SYSINIT(vfscache, &cache_lock, "Name Cache");
 182
 183 #define CACHE_UPGRADE_LOCK()    rw_try_upgrade(&cache_lock)
 184 #define CACHE_RLOCK()           rw_rlock(&cache_lock)
 185 #define CACHE_RUNLOCK()         rw_runlock(&cache_lock)
 186 #define CACHE_WLOCK()           rw_wlock(&cache_lock)
 187 #define CACHE_WUNLOCK()         rw_wunlock(&cache_lock)
 188
 189 /*
 190  * UMA zones for the VFS cache.
 191  *
 192  * The small cache is used for entries with short names, which are the
 193  * most common.  The large cache is used for entries which are too big to
 194  * fit in the small cache.
 195  */
 196 static uma_zone_t cache_zone_small;
 197 static uma_zone_t cache_zone_small_ts;
 198 static uma_zone_t cache_zone_large;
 199 static uma_zone_t cache_zone_large_ts;
 200
 201 #define CACHE_PATH_CUTOFF       35
 202
 203 static struct namecache *
 204 cache_alloc(int len, int ts)
 205 {
 206
 207         if (len > CACHE_PATH_CUTOFF) {
 208                 if (ts)
 209                         return (uma_zalloc(cache_zone_large_ts, M_WAITOK));
 210                 else
 211                         return (uma_zalloc(cache_zone_large, M_WAITOK));
 212         }
 213         if (ts)
 214                 return (uma_zalloc(cache_zone_small_ts, M_WAITOK));
 215         else
 216                 return (uma_zalloc(cache_zone_small, M_WAITOK));
 217 }
 218
 219 static void
 220 cache_free(struct namecache *ncp)
 221 {
 222         int ts;
 223
 224         if (ncp == NULL)
 225                 return;
 226         ts = ncp->nc_flag & NCF_TS;
 227         if (ncp->nc_nlen <= CACHE_PATH_CUTOFF) {
 228                 if (ts)
 229                         uma_zfree(cache_zone_small_ts, ncp);
 230                 else
 231                         uma_zfree(cache_zone_small, ncp);
 232         } else if (ts)
 233                 uma_zfree(cache_zone_large_ts, ncp);
 234         else
 235                 uma_zfree(cache_zone_large, ncp);
 236 }
 237
 238 static char *
 239 nc_get_name(struct namecache *ncp)
 240 {
 241         struct namecache_ts *ncp_ts;
 242
 243         if ((ncp->nc_flag & NCF_TS) == 0)
 244                 return (ncp->nc_name);
 245         ncp_ts = (struct namecache_ts *)ncp;
 246         return (ncp_ts->nc_name);
 247 }
 248
 249 static void
 250 cache_out_ts(struct namecache *ncp, struct timespec *tsp, int *ticksp)
 251 {
 252
 253         KASSERT((ncp->nc_flag & NCF_TS) != 0 ||
 254             (tsp == NULL && ticksp == NULL),
 255             ("No NCF_TS"));
 256
 257         if (tsp != NULL)
 258                 *tsp = ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_time;
 259         if (ticksp != NULL)
 260                 *ticksp = ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_ticks;
 261 }
 262
 263 static int      doingcache = 1;         /* 1 => enable the cache */
 264 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vfscache, CTLFLAG_RW, &doingcache, 0,
 265     "VFS namecache enabled");
 266
 267 /* Export size information to userland */
 268 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, namecache, CTLFLAG_RD, 0,
 269     sizeof(struct namecache), "sizeof(struct namecache)");
 270
 271 /*
 272  * The new name cache statistics
 273  */
 274 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, cache, CTLFLAG_RW, 0,
 275     "Name cache statistics");
 276 #define STATNODE(mode, name, var, descr) \
 277         SYSCTL_ULONG(_vfs_cache, OID_AUTO, name, mode, var, 0, descr);
 278 STATNODE(CTLFLAG_RD, numneg, &numneg, "Number of negative cache entries");
 279 STATNODE(CTLFLAG_RD, numcache, &numcache, "Number of cache entries");
 280 static u_long numcalls; STATNODE(CTLFLAG_RD, numcalls, &numcalls,
 281     "Number of cache lookups");
 282 static u_long dothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dothits, &dothits,
 283     "Number of '.' hits");
 284 static u_long dotdothits; STATNODE(CTLFLAG_RD, dotdothits, &dotdothits,
 285     "Number of '..' hits");
 286 static u_long numchecks; STATNODE(CTLFLAG_RD, numchecks, &numchecks,
 287     "Number of checks in lookup");
 288 static u_long nummiss; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummiss, &nummiss,
 289     "Number of cache misses");
 290 static u_long nummisszap; STATNODE(CTLFLAG_RD, nummisszap, &nummisszap,
 291     "Number of cache misses we do not want to cache");
 292 static u_long numposzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposzaps, &numposzaps,
 293     "Number of cache hits (positive) we do not want to cache");
 294 static u_long numposhits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numposhits, &numposhits,
 295     "Number of cache hits (positive)");
 296 static u_long numnegzaps; STATNODE(CTLFLAG_RD, numnegzaps, &numnegzaps,
 297     "Number of cache hits (negative) we do not want to cache");
 298 static u_long numneghits; STATNODE(CTLFLAG_RD, numneghits, &numneghits,
 299     "Number of cache hits (negative)");
 300 static u_long numupgrades; STATNODE(CTLFLAG_RD, numupgrades, &numupgrades,
 301     "Number of updates of the cache after lookup (write lock + retry)");
 302
 303 SYSCTL_OPAQUE(_vfs_cache, OID_AUTO, nchstats, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE,
 304     &nchstats, sizeof(nchstats), "LU",
 305     "VFS cache effectiveness statistics");
 306
 307
 308
 309 static void cache_zap(struct namecache *ncp);
 310 static int vn_vptocnp_locked(struct vnode **vp, struct ucred *cred, char *buf,
 311     u_int *buflen);
 312 static int vn_fullpath1(struct thread *td, struct vnode *vp, struct vnode *rdir,
 313     char *buf, char **retbuf, u_int buflen);
 314
 315 static MALLOC_DEFINE(M_VFSCACHE, "vfscache", "VFS name cache entries");
 316
 317 #ifdef DIAGNOSTIC
 318 /*
 319  * Grab an atomic snapshot of the name cache hash chain lengths
 320  */
 321 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, hashstat, CTLFLAG_RW, NULL,
 322     "hash table stats");
 323
 324 static int
 325 sysctl_debug_hashstat_rawnchash(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 326 {
 327         int error;
 328         struct nchashhead *ncpp;
 329         struct namecache *ncp;
 330         int n_nchash;
 331         int count;
 332
 333         n_nchash = nchash + 1;  /* nchash is max index, not count */
 334         if (!req->oldptr)
 335                 return SYSCTL_OUT(req, 0, n_nchash * sizeof(int));
 336
 337         /* Scan hash tables for applicable entries */
 338         for (ncpp = nchashtbl; n_nchash > 0; n_nchash--, ncpp++) {
 339                 CACHE_RLOCK();
 340                 count = 0;
 341                 LIST_FOREACH(ncp, ncpp, nc_hash) {
 342                         count++;
 343                 }
 344                 CACHE_RUNLOCK();
 345                 error = SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count));
 346                 if (error)
 347                         return (error);
 348         }
 349         return (0);
 350 }
 351 SYSCTL_PROC(_debug_hashstat, OID_AUTO, rawnchash, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD|
 352     CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_debug_hashstat_rawnchash, "S,int",
 353     "nchash chain lengths");
 354
 355 static int
 356 sysctl_debug_hashstat_nchash(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 357 {
 358         int error;
 359         struct nchashhead *ncpp;
 360         struct namecache *ncp;
 361         int n_nchash;
 362         int count, maxlength, used, pct;
 363
 364         if (!req->oldptr)
 365                 return SYSCTL_OUT(req, 0, 4 * sizeof(int));
 366
 367         n_nchash = nchash + 1;  /* nchash is max index, not count */
 368         used = 0;
 369         maxlength = 0;
 370
 371         /* Scan hash tables for applicable entries */
 372         for (ncpp = nchashtbl; n_nchash > 0; n_nchash--, ncpp++) {
 373                 count = 0;
 374                 CACHE_RLOCK();
 375                 LIST_FOREACH(ncp, ncpp, nc_hash) {
 376                         count++;
 377                 }
 378                 CACHE_RUNLOCK();
 379                 if (count)
 380                         used++;
 381                 if (maxlength < count)
 382                         maxlength = count;
 383         }
 384         n_nchash = nchash + 1;
 385         pct = (used * 100) / (n_nchash / 100);
 386         error = SYSCTL_OUT(req, &n_nchash, sizeof(n_nchash));
 387         if (error)
 388                 return (error);
 389         error = SYSCTL_OUT(req, &used, sizeof(used));
 390         if (error)
 391                 return (error);
 392         error = SYSCTL_OUT(req, &maxlength, sizeof(maxlength));
 393         if (error)
 394                 return (error);
 395         error = SYSCTL_OUT(req, &pct, sizeof(pct));
 396         if (error)
 397                 return (error);
 398         return (0);
 399 }
 400 SYSCTL_PROC(_debug_hashstat, OID_AUTO, nchash, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD|
 401     CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0, sysctl_debug_hashstat_nchash, "I",
 402     "nchash statistics (number of total/used buckets, maximum chain length, usage percentage)");
 403 #endif
 404
 405 /*
 406  * cache_zap():
 407  *
 408  *   Removes a namecache entry from cache, whether it contains an actual
 409  *   pointer to a vnode or if it is just a negative cache entry.
 410  */
 411 static void
 412 cache_zap(ncp)
 413         struct namecache *ncp;
 414 {
 415         struct vnode *vp;
 416
 417         rw_assert(&cache_lock, RA_WLOCKED);
 418         CTR2(KTR_VFS, "cache_zap(%p) vp %p", ncp, ncp->nc_vp);
 419 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 420         if (ncp->nc_vp != NULL) {
 421                 SDT_PROBE(vfs, namecache, zap, done, ncp->nc_dvp,
 422                     nc_get_name(ncp), ncp->nc_vp, 0, 0);
 423         } else {
 424                 SDT_PROBE(vfs, namecache, zap_negative, done, ncp->nc_dvp,
 425                     nc_get_name(ncp), 0, 0, 0);
 426         }
 427 #endif
 428         vp = NULL;
 429         LIST_REMOVE(ncp, nc_hash);
 430         if (ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) {
 431                 if (ncp == ncp->nc_dvp->v_cache_dd)
 432                         ncp->nc_dvp->v_cache_dd = NULL;
 433         } else {
 434                 LIST_REMOVE(ncp, nc_src);
 435                 if (LIST_EMPTY(&ncp->nc_dvp->v_cache_src)) {
 436                         vp = ncp->nc_dvp;
 437                         numcachehv--;
 438                 }
 439         }
 440         if (ncp->nc_vp) {
 441                 TAILQ_REMOVE(&ncp->nc_vp->v_cache_dst, ncp, nc_dst);
 442                 if (ncp == ncp->nc_vp->v_cache_dd)
 443                         ncp->nc_vp->v_cache_dd = NULL;
 444         } else {
 445                 TAILQ_REMOVE(&ncneg, ncp, nc_dst);
 446                 numneg--;
 447         }
 448         numcache--;
 449         cache_free(ncp);
 450         if (vp)
 451                 vdrop(vp);
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Lookup an entry in the cache
 456  *
 457  * Lookup is called with dvp pointing to the directory to search,
 458  * cnp pointing to the name of the entry being sought. If the lookup
 459  * succeeds, the vnode is returned in *vpp, and a status of -1 is
 460  * returned. If the lookup determines that the name does not exist
 461  * (negative cacheing), a status of ENOENT is returned. If the lookup
 462  * fails, a status of zero is returned.  If the directory vnode is
 463  * recycled out from under us due to a forced unmount, a status of
 464  * ENOENT is returned.
 465  *
 466  * vpp is locked and ref'd on return.  If we're looking up DOTDOT, dvp is
 467  * unlocked.  If we're looking up . an extra ref is taken, but the lock is
 468  * not recursively acquired.
 469  */
 470
 471 int
 472 cache_lookup(dvp, vpp, cnp, tsp, ticksp)
 473         struct vnode *dvp;
 474         struct vnode **vpp;
 475         struct componentname *cnp;
 476         struct timespec *tsp;
 477         int *ticksp;
 478 {
 479         struct namecache *ncp;
 480         uint32_t hash;
 481         int error, ltype, wlocked;
 482
 483         if (!doingcache) {
 484                 cnp->cn_flags &= ~MAKEENTRY;
 485                 return (0);
 486         }
 487 retry:
 488         CACHE_RLOCK();
 489         wlocked = 0;
 490         numcalls++;
 491         error = 0;
 492
 493 retry_wlocked:
 494         if (cnp->cn_nameptr[0] == '.') {
 495                 if (cnp->cn_namelen == 1) {
 496                         *vpp = dvp;
 497                         CTR2(KTR_VFS, "cache_lookup(%p, %s) found via .",
 498                             dvp, cnp->cn_nameptr);
 499                         dothits++;
 500                         SDT_PROBE(vfs, namecache, lookup, hit, dvp, ".",
 501                             *vpp, 0, 0);
 502                         if (tsp != NULL)
 503                                 timespecclear(tsp);
 504                         if (ticksp != NULL)
 505                                 *ticksp = ticks;
 506                         goto success;
 507                 }
 508                 if (cnp->cn_namelen == 2 && cnp->cn_nameptr[1] == '.') {
 509                         dotdothits++;
 510                         if (dvp->v_cache_dd == NULL) {
 511                                 SDT_PROBE(vfs, namecache, lookup, miss, dvp,
 512                                     "..", NULL, 0, 0);
 513                                 goto unlock;
 514                         }
 515                         if ((cnp->cn_flags & MAKEENTRY) == 0) {
 516                                 if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 517                                         goto wlock;
 518                                 if (dvp->v_cache_dd->nc_flag & NCF_ISDOTDOT)
 519                                         cache_zap(dvp->v_cache_dd);
 520                                 dvp->v_cache_dd = NULL;
 521                                 CACHE_WUNLOCK();
 522                                 return (0);
 523                         }
 524                         ncp = dvp->v_cache_dd;
 525                         if (ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT)
 526                                 *vpp = ncp->nc_vp;
 527                         else
 528                                 *vpp = ncp->nc_dvp;
 529                         /* Return failure if negative entry was found. */
 530                         if (*vpp == NULL)
 531                                 goto negative_success;
 532                         CTR3(KTR_VFS, "cache_lookup(%p, %s) found %p via ..",
 533                             dvp, cnp->cn_nameptr, *vpp);
 534                         SDT_PROBE(vfs, namecache, lookup, hit, dvp, "..",
 535                             *vpp, 0, 0);
 536                         cache_out_ts(ncp, tsp, ticksp);
 537                         if ((ncp->nc_flag & (NCF_ISDOTDOT | NCF_DTS)) ==
 538                             NCF_DTS && tsp != NULL)
 539                                 *tsp = ((struct namecache_ts *)ncp)->
 540                                     nc_dotdottime;
 541                         goto success;
 542                 }
 543         }
 544
 545         hash = fnv_32_buf(cnp->cn_nameptr, cnp->cn_namelen, FNV1_32_INIT);
 546         hash = fnv_32_buf(&dvp, sizeof(dvp), hash);
 547         LIST_FOREACH(ncp, (NCHHASH(hash)), nc_hash) {
 548                 numchecks++;
 549                 if (ncp->nc_dvp == dvp && ncp->nc_nlen == cnp->cn_namelen &&
 550                     !bcmp(nc_get_name(ncp), cnp->cn_nameptr, ncp->nc_nlen))
 551                         break;
 552         }
 553
 554         /* We failed to find an entry */
 555         if (ncp == NULL) {
 556                 SDT_PROBE(vfs, namecache, lookup, miss, dvp, cnp->cn_nameptr,
 557                     NULL, 0, 0);
 558                 if ((cnp->cn_flags & MAKEENTRY) == 0) {
 559                         nummisszap++;
 560                 } else {
 561                         nummiss++;
 562                 }
 563                 nchstats.ncs_miss++;
 564                 goto unlock;
 565         }
 566
 567         /* We don't want to have an entry, so dump it */
 568         if ((cnp->cn_flags & MAKEENTRY) == 0) {
 569                 numposzaps++;
 570                 nchstats.ncs_badhits++;
 571                 if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 572                         goto wlock;
 573                 cache_zap(ncp);
 574                 CACHE_WUNLOCK();
 575                 return (0);
 576         }
 577
 578         /* We found a "positive" match, return the vnode */
 579         if (ncp->nc_vp) {
 580                 numposhits++;
 581                 nchstats.ncs_goodhits++;
 582                 *vpp = ncp->nc_vp;
 583                 CTR4(KTR_VFS, "cache_lookup(%p, %s) found %p via ncp %p",
 584                     dvp, cnp->cn_nameptr, *vpp, ncp);
 585                 SDT_PROBE(vfs, namecache, lookup, hit, dvp, nc_get_name(ncp),
 586                     *vpp, 0, 0);
 587                 cache_out_ts(ncp, tsp, ticksp);
 588                 goto success;
 589         }
 590
 591 negative_success:
 592         /* We found a negative match, and want to create it, so purge */
 593         if (cnp->cn_nameiop == CREATE) {
 594                 numnegzaps++;
 595                 nchstats.ncs_badhits++;
 596                 if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 597                         goto wlock;
 598                 cache_zap(ncp);
 599                 CACHE_WUNLOCK();
 600                 return (0);
 601         }
 602
 603         if (!wlocked && !CACHE_UPGRADE_LOCK())
 604                 goto wlock;
 605         numneghits++;
 606         /*
 607          * We found a "negative" match, so we shift it to the end of
 608          * the "negative" cache entries queue to satisfy LRU.  Also,
 609          * check to see if the entry is a whiteout; indicate this to
 610          * the componentname, if so.
 611          */
 612         TAILQ_REMOVE(&ncneg, ncp, nc_dst);
 613         TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneg, ncp, nc_dst);
 614         nchstats.ncs_neghits++;
 615         if (ncp->nc_flag & NCF_WHITE)
 616                 cnp->cn_flags |= ISWHITEOUT;
 617         SDT_PROBE(vfs, namecache, lookup, hit_negative, dvp, nc_get_name(ncp),
 618             0, 0, 0);
 619         cache_out_ts(ncp, tsp, ticksp);
 620         CACHE_WUNLOCK();
 621         return (ENOENT);
 622
 623 wlock:
 624         /*
 625          * We need to update the cache after our lookup, so upgrade to
 626          * a write lock and retry the operation.
 627          */
 628         CACHE_RUNLOCK();
 629         CACHE_WLOCK();
 630         numupgrades++;
 631         wlocked = 1;
 632         goto retry_wlocked;
 633
 634 success:
 635         /*
 636          * On success we return a locked and ref'd vnode as per the lookup
 637          * protocol.
 638          */
 639         if (dvp == *vpp) {   /* lookup on "." */
 640                 VREF(*vpp);
 641                 if (wlocked)
 642                         CACHE_WUNLOCK();
 643                 else
 644                         CACHE_RUNLOCK();
 645                 /*
 646                  * When we lookup "." we still can be asked to lock it
 647                  * differently...
 648                  */
 649                 ltype = cnp->cn_lkflags & LK_TYPE_MASK;
 650                 if (ltype != VOP_ISLOCKED(*vpp)) {
 651                         if (ltype == LK_EXCLUSIVE) {
 652                                 vn_lock(*vpp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
 653                                 if ((*vpp)->v_iflag & VI_DOOMED) {
 654                                         /* forced unmount */
 655                                         vrele(*vpp);
 656                                         *vpp = NULL;
 657                                         return (ENOENT);
 658                                 }
 659                         } else
 660                                 vn_lock(*vpp, LK_DOWNGRADE | LK_RETRY);
 661                 }
 662                 return (-1);
 663         }
 664         ltype = 0;      /* silence gcc warning */
 665         if (cnp->cn_flags & ISDOTDOT) {
 666                 ltype = VOP_ISLOCKED(dvp);
 667                 VOP_UNLOCK(dvp, 0);
 668         }
 669         VI_LOCK(*vpp);
 670         if (wlocked)
 671                 CACHE_WUNLOCK();
 672         else
 673                 CACHE_RUNLOCK();
 674         error = vget(*vpp, cnp->cn_lkflags | LK_INTERLOCK, cnp->cn_thread);
 675         if (cnp->cn_flags & ISDOTDOT) {
 676                 vn_lock(dvp, ltype | LK_RETRY);
 677                 if (dvp->v_iflag & VI_DOOMED) {
 678                         if (error == 0)
 679                                 vput(*vpp);
 680                         *vpp = NULL;
 681                         return (ENOENT);
 682                 }
 683         }
 684         if (error) {
 685                 *vpp = NULL;
 686                 goto retry;
 687         }
 688         if ((cnp->cn_flags & ISLASTCN) &&
 689             (cnp->cn_lkflags & LK_TYPE_MASK) == LK_EXCLUSIVE) {
 690                 ASSERT_VOP_ELOCKED(*vpp, "cache_lookup");
 691         }
 692         return (-1);
 693
 694 unlock:
 695         if (wlocked)
 696                 CACHE_WUNLOCK();
 697         else
 698                 CACHE_RUNLOCK();
 699         return (0);
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Add an entry to the cache.
 704  */
 705 void
 706 cache_enter_time(dvp, vp, cnp, tsp, dtsp)
 707         struct vnode *dvp;
 708         struct vnode *vp;
 709         struct componentname *cnp;
 710         struct timespec *tsp;
 711         struct timespec *dtsp;
 712 {
 713         struct namecache *ncp, *n2;
 714         struct namecache_ts *n3;
 715         struct nchashhead *ncpp;
 716         uint32_t hash;
 717         int flag;
 718         int hold;
 719         int zap;
 720         int len;
 721
 722         CTR3(KTR_VFS, "cache_enter(%p, %p, %s)", dvp, vp, cnp->cn_nameptr);
 723         VNASSERT(vp == NULL || (vp->v_iflag & VI_DOOMED) == 0, vp,
 724             ("cache_enter: Adding a doomed vnode"));
 725         VNASSERT(dvp == NULL || (dvp->v_iflag & VI_DOOMED) == 0, dvp,
 726             ("cache_enter: Doomed vnode used as src"));
 727
 728         if (!doingcache)
 729                 return;
 730
 731         /*
 732          * Avoid blowout in namecache entries.
 733          */
 734         if (numcache >= desiredvnodes * ncsizefactor)
 735                 return;
 736
 737         flag = 0;
 738         if (cnp->cn_nameptr[0] == '.') {
 739                 if (cnp->cn_namelen == 1)
 740                         return;
 741                 if (cnp->cn_namelen == 2 && cnp->cn_nameptr[1] == '.') {
 742                         CACHE_WLOCK();
 743                         /*
 744                          * If dotdot entry already exists, just retarget it
 745                          * to new parent vnode, otherwise continue with new
 746                          * namecache entry allocation.
 747                          */
 748                         if ((ncp = dvp->v_cache_dd) != NULL &&
 749                             ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) {
 750                                 KASSERT(ncp->nc_dvp == dvp,
 751                                     ("wrong isdotdot parent"));
 752                                 if (ncp->nc_vp != NULL)
 753                                         TAILQ_REMOVE(&ncp->nc_vp->v_cache_dst,
 754                                             ncp, nc_dst);
 755                                 else
 756                                         TAILQ_REMOVE(&ncneg, ncp, nc_dst);
 757                                 if (vp != NULL)
 758                                         TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_cache_dst,
 759                                             ncp, nc_dst);
 760                                 else
 761                                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneg, ncp, nc_dst);
 762                                 ncp->nc_vp = vp;
 763                                 CACHE_WUNLOCK();
 764                                 return;
 765                         }
 766                         dvp->v_cache_dd = NULL;
 767                         SDT_PROBE(vfs, namecache, enter, done, dvp, "..", vp,
 768                             0, 0);
 769                         CACHE_WUNLOCK();
 770                         flag = NCF_ISDOTDOT;
 771                 }
 772         }
 773
 774         hold = 0;
 775         zap = 0;
 776
 777         /*
 778          * Calculate the hash key and setup as much of the new
 779          * namecache entry as possible before acquiring the lock.
 780          */
 781         ncp = cache_alloc(cnp->cn_namelen, tsp != NULL);
 782         ncp->nc_vp = vp;
 783         ncp->nc_dvp = dvp;
 784         ncp->nc_flag = flag;
 785         if (tsp != NULL) {
 786                 n3 = (struct namecache_ts *)ncp;
 787                 n3->nc_time = *tsp;
 788                 n3->nc_ticks = ticks;
 789                 n3->nc_flag |= NCF_TS;
 790                 if (dtsp != NULL) {
 791                         n3->nc_dotdottime = *dtsp;
 792                         n3->nc_flag |= NCF_DTS;
 793                 }
 794         }
 795         len = ncp->nc_nlen = cnp->cn_namelen;
 796         hash = fnv_32_buf(cnp->cn_nameptr, len, FNV1_32_INIT);
 797         strlcpy(nc_get_name(ncp), cnp->cn_nameptr, len + 1);
 798         hash = fnv_32_buf(&dvp, sizeof(dvp), hash);
 799         CACHE_WLOCK();
 800
 801         /*
 802          * See if this vnode or negative entry is already in the cache
 803          * with this name.  This can happen with concurrent lookups of
 804          * the same path name.
 805          */
 806         ncpp = NCHHASH(hash);
 807         LIST_FOREACH(n2, ncpp, nc_hash) {
 808                 if (n2->nc_dvp == dvp &&
 809                     n2->nc_nlen == cnp->cn_namelen &&
 810                     !bcmp(nc_get_name(n2), cnp->cn_nameptr, n2->nc_nlen)) {
 811                         if (tsp != NULL) {
 812                                 KASSERT((n2->nc_flag & NCF_TS) != 0,
 813                                     ("no NCF_TS"));
 814                                 n3 = (struct namecache_ts *)n2;
 815                                 n3->nc_time =
 816                                     ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_time;
 817                                 n3->nc_ticks =
 818                                     ((struct namecache_ts *)ncp)->nc_ticks;
 819                                 if (dtsp != NULL) {
 820                                         n3->nc_dotdottime =
 821                                             ((struct namecache_ts *)ncp)->
 822                                             nc_dotdottime;
 823                                         n3->nc_flag |= NCF_DTS;
 824                                 }
 825                         }
 826                         CACHE_WUNLOCK();
 827                         cache_free(ncp);
 828                         return;
 829                 }
 830         }
 831
 832         if (flag == NCF_ISDOTDOT) {
 833                 /*
 834                  * See if we are trying to add .. entry, but some other lookup
 835                  * has populated v_cache_dd pointer already.
 836                  */
 837                 if (dvp->v_cache_dd != NULL) {
 838                     CACHE_WUNLOCK();
 839                     cache_free(ncp);
 840                     return;
 841                 }
 842                 KASSERT(vp == NULL || vp->v_type == VDIR,
 843                     ("wrong vnode type %p", vp));
 844                 dvp->v_cache_dd = ncp;
 845         }
 846
 847         numcache++;
 848         if (!vp) {
 849                 numneg++;
 850                 if (cnp->cn_flags & ISWHITEOUT)
 851                         ncp->nc_flag |= NCF_WHITE;
 852         } else if (vp->v_type == VDIR) {
 853                 if (flag != NCF_ISDOTDOT) {
 854                         /*
 855                          * For this case, the cache entry maps both the
 856                          * directory name in it and the name ".." for the
 857                          * directory's parent.
 858                          */
 859                         if ((n2 = vp->v_cache_dd) != NULL &&
 860                             (n2->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) != 0)
 861                                 cache_zap(n2);
 862                         vp->v_cache_dd = ncp;
 863                 }
 864         } else {
 865                 vp->v_cache_dd = NULL;
 866         }
 867
 868         /*
 869          * Insert the new namecache entry into the appropriate chain
 870          * within the cache entries table.
 871          */
 872         LIST_INSERT_HEAD(ncpp, ncp, nc_hash);
 873         if (flag != NCF_ISDOTDOT) {
 874                 if (LIST_EMPTY(&dvp->v_cache_src)) {
 875                         hold = 1;
 876                         numcachehv++;
 877                 }
 878                 LIST_INSERT_HEAD(&dvp->v_cache_src, ncp, nc_src);
 879         }
 880
 881         /*
 882          * If the entry is "negative", we place it into the
 883          * "negative" cache queue, otherwise, we place it into the
 884          * destination vnode's cache entries queue.
 885          */
 886         if (vp) {
 887                 TAILQ_INSERT_HEAD(&vp->v_cache_dst, ncp, nc_dst);
 888                 SDT_PROBE(vfs, namecache, enter, done, dvp, nc_get_name(ncp),
 889                     vp, 0, 0);
 890         } else {
 891                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ncneg, ncp, nc_dst);
 892                 SDT_PROBE(vfs, namecache, enter_negative, done, dvp,
 893                     nc_get_name(ncp), 0, 0, 0);
 894         }
 895         if (numneg * ncnegfactor > numcache) {
 896                 ncp = TAILQ_FIRST(&ncneg);
 897                 zap = 1;
 898         }
 899         if (hold)
 900                 vhold(dvp);
 901         if (zap)
 902                 cache_zap(ncp);
 903         CACHE_WUNLOCK();
 904 }
 905
 906 /*
 907  * Name cache initialization, from vfs_init() when we are booting
 908  */
 909 static void
 910 nchinit(void *dummy __unused)
 911 {
 912
 913         TAILQ_INIT(&ncneg);
 914
 915         cache_zone_small = uma_zcreate("S VFS Cache",
 916             sizeof(struct namecache) + CACHE_PATH_CUTOFF + 1,
 917             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 918         cache_zone_small_ts = uma_zcreate("STS VFS Cache",
 919             sizeof(struct namecache_ts) + CACHE_PATH_CUTOFF + 1,
 920             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 921         cache_zone_large = uma_zcreate("L VFS Cache",
 922             sizeof(struct namecache) + NAME_MAX + 1,
 923             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 924         cache_zone_large_ts = uma_zcreate("LTS VFS Cache",
 925             sizeof(struct namecache_ts) + NAME_MAX + 1,
 926             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 927
 928         nchashtbl = hashinit(desiredvnodes * 2, M_VFSCACHE, &nchash);
 929 }
 930 SYSINIT(vfs, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_SECOND, nchinit, NULL);
 931
 932
 933 /*
 934  * Invalidate all entries to a particular vnode.
 935  */
 936 void
 937 cache_purge(vp)
 938         struct vnode *vp;
 939 {
 940
 941         CTR1(KTR_VFS, "cache_purge(%p)", vp);
 942         SDT_PROBE(vfs, namecache, purge, done, vp, 0, 0, 0, 0);
 943         CACHE_WLOCK();
 944         while (!LIST_EMPTY(&vp->v_cache_src))
 945                 cache_zap(LIST_FIRST(&vp->v_cache_src));
 946         while (!TAILQ_EMPTY(&vp->v_cache_dst))
 947                 cache_zap(TAILQ_FIRST(&vp->v_cache_dst));
 948         if (vp->v_cache_dd != NULL) {
 949                 KASSERT(vp->v_cache_dd->nc_flag & NCF_ISDOTDOT,
 950                    ("lost dotdot link"));
 951                 cache_zap(vp->v_cache_dd);
 952         }
 953         KASSERT(vp->v_cache_dd == NULL, ("incomplete purge"));
 954         CACHE_WUNLOCK();
 955 }
 956
 957 /*
 958  * Invalidate all negative entries for a particular directory vnode.
 959  */
 960 void
 961 cache_purge_negative(vp)
 962         struct vnode *vp;
 963 {
 964         struct namecache *cp, *ncp;
 965
 966         CTR1(KTR_VFS, "cache_purge_negative(%p)", vp);
 967         SDT_PROBE(vfs, namecache, purge_negative, done, vp, 0, 0, 0, 0);
 968         CACHE_WLOCK();
 969         LIST_FOREACH_SAFE(cp, &vp->v_cache_src, nc_src, ncp) {
 970                 if (cp->nc_vp == NULL)
 971                         cache_zap(cp);
 972         }
 973         CACHE_WUNLOCK();
 974 }
 975
 976 /*
 977  * Flush all entries referencing a particular filesystem.
 978  */
 979 void
 980 cache_purgevfs(mp)
 981         struct mount *mp;
 982 {
 983         struct nchashhead *ncpp;
 984         struct namecache *ncp, *nnp;
 985
 986         /* Scan hash tables for applicable entries */
 987         SDT_PROBE(vfs, namecache, purgevfs, done, mp, 0, 0, 0, 0);
 988         CACHE_WLOCK();
 989         for (ncpp = &nchashtbl[nchash]; ncpp >= nchashtbl; ncpp--) {
 990                 LIST_FOREACH_SAFE(ncp, ncpp, nc_hash, nnp) {
 991                         if (ncp->nc_dvp->v_mount == mp)
 992                                 cache_zap(ncp);
 993                 }
 994         }
 995         CACHE_WUNLOCK();
 996 }
 997
 998 /*
 999  * Perform canonical checks and cache lookup and pass on to filesystem
1000  * through the vop_cachedlookup only if needed.
1001  */
1002
1003 int
1004 vfs_cache_lookup(ap)
1005         struct vop_lookup_args /* {
1006                 struct vnode *a_dvp;
1007                 struct vnode **a_vpp;
1008                 struct componentname *a_cnp;
1009         } */ *ap;
1010 {
1011         struct vnode *dvp;
1012         int error;
1013         struct vnode **vpp = ap->a_vpp;
1014         struct componentname *cnp = ap->a_cnp;
1015         struct ucred *cred = cnp->cn_cred;
1016         int flags = cnp->cn_flags;
1017         struct thread *td = cnp->cn_thread;
1018
1019         *vpp = NULL;
1020         dvp = ap->a_dvp;
1021
1022         if (dvp->v_type != VDIR)
1023                 return (ENOTDIR);
1024
1025         if ((flags & ISLASTCN) && (dvp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY) &&
1026             (cnp->cn_nameiop == DELETE || cnp->cn_nameiop == RENAME))
1027                 return (EROFS);
1028
1029         error = VOP_ACCESS(dvp, VEXEC, cred, td);
1030         if (error)
1031                 return (error);
1032
1033         error = cache_lookup(dvp, vpp, cnp, NULL, NULL);
1034         if (error == 0)
1035                 return (VOP_CACHEDLOOKUP(dvp, vpp, cnp));
1036         if (error == -1)
1037                 return (0);
1038         return (error);
1039 }
1040
1041
1042 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1043 struct  __getcwd_args {
1044         u_char  *buf;
1045         u_int   buflen;
1046 };
1047 #endif
1048
1049 /*
1050  * XXX All of these sysctls would probably be more productive dead.
1051  */
1052 static int disablecwd;
1053 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablecwd, CTLFLAG_RW, &disablecwd, 0,
1054    "Disable the getcwd syscall");
1055
1056 /* Implementation of the getcwd syscall. */
1057 int
1058 sys___getcwd(td, uap)
1059         struct thread *td;
1060         struct __getcwd_args *uap;
1061 {
1062
1063         return (kern___getcwd(td, uap->buf, UIO_USERSPACE, uap->buflen));
1064 }
1065
1066 int
1067 kern___getcwd(struct thread *td, u_char *buf, enum uio_seg bufseg, u_int buflen)
1068 {
1069         char *bp, *tmpbuf;
1070         struct filedesc *fdp;
1071         struct vnode *cdir, *rdir;
1072         int error;
1073
1074         if (disablecwd)
1075                 return (ENODEV);
1076         if (buflen < 2)
1077                 return (EINVAL);
1078         if (buflen > MAXPATHLEN)
1079                 buflen = MAXPATHLEN;
1080
1081         tmpbuf = malloc(buflen, M_TEMP, M_WAITOK);
1082         fdp = td->td_proc->p_fd;
1083         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1084         cdir = fdp->fd_cdir;
1085         VREF(cdir);
1086         rdir = fdp->fd_rdir;
1087         VREF(rdir);
1088         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1089         error = vn_fullpath1(td, cdir, rdir, tmpbuf, &bp, buflen);
1090         vrele(rdir);
1091         vrele(cdir);
1092
1093         if (!error) {
1094                 if (bufseg == UIO_SYSSPACE)
1095                         bcopy(bp, buf, strlen(bp) + 1);
1096                 else
1097                         error = copyout(bp, buf, strlen(bp) + 1);
1098 #ifdef KTRACE
1099         if (KTRPOINT(curthread, KTR_NAMEI))
1100                 ktrnamei(bp);
1101 #endif
1102         }
1103         free(tmpbuf, M_TEMP);
1104         return (error);
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Thus begins the fullpath magic.
1109  */
1110
1111 #undef STATNODE
1112 #define STATNODE(name, descr)                                           \
1113         static u_int name;                                              \
1114         SYSCTL_UINT(_vfs_cache, OID_AUTO, name, CTLFLAG_RD, &name, 0, descr)
1115
1116 static int disablefullpath;
1117 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, disablefullpath, CTLFLAG_RW, &disablefullpath, 0,
1118     "Disable the vn_fullpath function");
1119
1120 /* These count for kern___getcwd(), too. */
1121 STATNODE(numfullpathcalls, "Number of fullpath search calls");
1122 STATNODE(numfullpathfail1, "Number of fullpath search errors (ENOTDIR)");
1123 STATNODE(numfullpathfail2,
1124     "Number of fullpath search errors (VOP_VPTOCNP failures)");
1125 STATNODE(numfullpathfail4, "Number of fullpath search errors (ENOMEM)");
1126 STATNODE(numfullpathfound, "Number of successful fullpath calls");
1127
1128 /*
1129  * Retrieve the full filesystem path that correspond to a vnode from the name
1130  * cache (if available)
1131  */
1132 int
1133 vn_fullpath(struct thread *td, struct vnode *vn, char **retbuf, char **freebuf)
1134 {
1135         char *buf;
1136         struct filedesc *fdp;
1137         struct vnode *rdir;
1138         int error;
1139
1140         if (disablefullpath)
1141                 return (ENODEV);
1142         if (vn == NULL)
1143                 return (EINVAL);
1144
1145         buf = malloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
1146         fdp = td->td_proc->p_fd;
1147         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1148         rdir = fdp->fd_rdir;
1149         VREF(rdir);
1150         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1151         error = vn_fullpath1(td, vn, rdir, buf, retbuf, MAXPATHLEN);
1152         vrele(rdir);
1153
1154         if (!error)
1155                 *freebuf = buf;
1156         else
1157                 free(buf, M_TEMP);
1158         return (error);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * This function is similar to vn_fullpath, but it attempts to lookup the
1163  * pathname relative to the global root mount point.  This is required for the
1164  * auditing sub-system, as audited pathnames must be absolute, relative to the
1165  * global root mount point.
1166  */
1167 int
1168 vn_fullpath_global(struct thread *td, struct vnode *vn,
1169     char **retbuf, char **freebuf)
1170 {
1171         char *buf;
1172         int error;
1173
1174         if (disablefullpath)
1175                 return (ENODEV);
1176         if (vn == NULL)
1177                 return (EINVAL);
1178         buf = malloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
1179         error = vn_fullpath1(td, vn, rootvnode, buf, retbuf, MAXPATHLEN);
1180         if (!error)
1181                 *freebuf = buf;
1182         else
1183                 free(buf, M_TEMP);
1184         return (error);
1185 }
1186
1187 int
1188 vn_vptocnp(struct vnode **vp, struct ucred *cred, char *buf, u_int *buflen)
1189 {
1190         int error;
1191
1192         CACHE_RLOCK();
1193         error = vn_vptocnp_locked(vp, cred, buf, buflen);
1194         if (error == 0)
1195                 CACHE_RUNLOCK();
1196         return (error);
1197 }
1198
1199 static int
1200 vn_vptocnp_locked(struct vnode **vp, struct ucred *cred, char *buf,
1201     u_int *buflen)
1202 {
1203         struct vnode *dvp;
1204         struct namecache *ncp;
1205         int error;
1206
1207         TAILQ_FOREACH(ncp, &((*vp)->v_cache_dst), nc_dst) {
1208                 if ((ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) == 0)
1209                         break;
1210         }
1211         if (ncp != NULL) {
1212                 if (*buflen < ncp->nc_nlen) {
1213                         CACHE_RUNLOCK();
1214                         vrele(*vp);
1215                         numfullpathfail4++;
1216                         error = ENOMEM;
1217                         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return, error,
1218                             vp, NULL, 0, 0);
1219                         return (error);
1220                 }
1221                 *buflen -= ncp->nc_nlen;
1222                 memcpy(buf + *buflen, nc_get_name(ncp), ncp->nc_nlen);
1223                 SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, hit, ncp->nc_dvp,
1224                     nc_get_name(ncp), vp, 0, 0);
1225                 dvp = *vp;
1226                 *vp = ncp->nc_dvp;
1227                 vref(*vp);
1228                 CACHE_RUNLOCK();
1229                 vrele(dvp);
1230                 CACHE_RLOCK();
1231                 return (0);
1232         }
1233         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, miss, vp, 0, 0, 0, 0);
1234
1235         CACHE_RUNLOCK();
1236         vn_lock(*vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1237         error = VOP_VPTOCNP(*vp, &dvp, cred, buf, buflen);
1238         vput(*vp);
1239         if (error) {
1240                 numfullpathfail2++;
1241                 SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return,  error, vp,
1242                     NULL, 0, 0);
1243                 return (error);
1244         }
1245
1246         *vp = dvp;
1247         CACHE_RLOCK();
1248         if (dvp->v_iflag & VI_DOOMED) {
1249                 /* forced unmount */
1250                 CACHE_RUNLOCK();
1251                 vrele(dvp);
1252                 error = ENOENT;
1253                 SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return, error, vp,
1254                     NULL, 0, 0);
1255                 return (error);
1256         }
1257         /*
1258          * *vp has its use count incremented still.
1259          */
1260
1261         return (0);
1262 }
1263
1264 /*
1265  * The magic behind kern___getcwd() and vn_fullpath().
1266  */
1267 static int
1268 vn_fullpath1(struct thread *td, struct vnode *vp, struct vnode *rdir,
1269     char *buf, char **retbuf, u_int buflen)
1270 {
1271         int error, slash_prefixed;
1272 #ifdef KDTRACE_HOOKS
1273         struct vnode *startvp = vp;
1274 #endif
1275         struct vnode *vp1;
1276
1277         buflen--;
1278         buf[buflen] = '\0';
1279         error = 0;
1280         slash_prefixed = 0;
1281
1282         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, entry, vp, 0, 0, 0, 0);
1283         numfullpathcalls++;
1284         vref(vp);
1285         CACHE_RLOCK();
1286         if (vp->v_type != VDIR) {
1287                 error = vn_vptocnp_locked(&vp, td->td_ucred, buf, &buflen);
1288                 if (error)
1289                         return (error);
1290                 if (buflen == 0) {
1291                         CACHE_RUNLOCK();
1292                         vrele(vp);
1293                         return (ENOMEM);
1294                 }
1295                 buf[--buflen] = '/';
1296                 slash_prefixed = 1;
1297         }
1298         while (vp != rdir && vp != rootvnode) {
1299                 if (vp->v_vflag & VV_ROOT) {
1300                         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {  /* forced unmount */
1301                                 CACHE_RUNLOCK();
1302                                 vrele(vp);
1303                                 error = ENOENT;
1304                                 SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return,
1305                                     error, vp, NULL, 0, 0);
1306                                 break;
1307                         }
1308                         vp1 = vp->v_mount->mnt_vnodecovered;
1309                         vref(vp1);
1310                         CACHE_RUNLOCK();
1311                         vrele(vp);
1312                         vp = vp1;
1313                         CACHE_RLOCK();
1314                         continue;
1315                 }
1316                 if (vp->v_type != VDIR) {
1317                         CACHE_RUNLOCK();
1318                         vrele(vp);
1319                         numfullpathfail1++;
1320                         error = ENOTDIR;
1321                         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return,
1322                             error, vp, NULL, 0, 0);
1323                         break;
1324                 }
1325                 error = vn_vptocnp_locked(&vp, td->td_ucred, buf, &buflen);
1326                 if (error)
1327                         break;
1328                 if (buflen == 0) {
1329                         CACHE_RUNLOCK();
1330                         vrele(vp);
1331                         error = ENOMEM;
1332                         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return, error,
1333                             startvp, NULL, 0, 0);
1334                         break;
1335                 }
1336                 buf[--buflen] = '/';
1337                 slash_prefixed = 1;
1338         }
1339         if (error)
1340                 return (error);
1341         if (!slash_prefixed) {
1342                 if (buflen == 0) {
1343                         CACHE_RUNLOCK();
1344                         vrele(vp);
1345                         numfullpathfail4++;
1346                         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return, ENOMEM,
1347                             startvp, NULL, 0, 0);
1348                         return (ENOMEM);
1349                 }
1350                 buf[--buflen] = '/';
1351         }
1352         numfullpathfound++;
1353         CACHE_RUNLOCK();
1354         vrele(vp);
1355
1356         SDT_PROBE(vfs, namecache, fullpath, return, 0, startvp, buf + buflen,
1357             0, 0);
1358         *retbuf = buf + buflen;
1359         return (0);
1360 }
1361
1362 struct vnode *
1363 vn_dir_dd_ino(struct vnode *vp)
1364 {
1365         struct namecache *ncp;
1366         struct vnode *ddvp;
1367
1368         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_dir_dd_ino");
1369         CACHE_RLOCK();
1370         TAILQ_FOREACH(ncp, &(vp->v_cache_dst), nc_dst) {
1371                 if ((ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) != 0)
1372                         continue;
1373                 ddvp = ncp->nc_dvp;
1374                 VI_LOCK(ddvp);
1375                 CACHE_RUNLOCK();
1376                 if (vget(ddvp, LK_INTERLOCK | LK_SHARED | LK_NOWAIT, curthread))
1377                         return (NULL);
1378                 return (ddvp);
1379         }
1380         CACHE_RUNLOCK();
1381         return (NULL);
1382 }
1383
1384 int
1385 vn_commname(struct vnode *vp, char *buf, u_int buflen)
1386 {
1387         struct namecache *ncp;
1388         int l;
1389
1390         CACHE_RLOCK();
1391         TAILQ_FOREACH(ncp, &vp->v_cache_dst, nc_dst)
1392                 if ((ncp->nc_flag & NCF_ISDOTDOT) == 0)
1393                         break;
1394         if (ncp == NULL) {
1395                 CACHE_RUNLOCK();
1396                 return (ENOENT);
1397         }
1398         l = min(ncp->nc_nlen, buflen - 1);
1399         memcpy(buf, nc_get_name(ncp), l);
1400         CACHE_RUNLOCK();
1401         buf[l] = '\0';
1402         return (0);
1403 }
1404
1405 /* ABI compat shims for old kernel modules. */
1406 #undef cache_enter
1407
1408 void    cache_enter(struct vnode *dvp, struct vnode *vp,
1409             struct componentname *cnp);
1410
1411 void
1412 cache_enter(struct vnode *dvp, struct vnode *vp, struct componentname *cnp)
1413 {
1414
1415         cache_enter_time(dvp, vp, cnp, NULL, NULL);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * This function updates path string to vnode's full global path
1420  * and checks the size of the new path string against the pathlen argument.
1421  *
1422  * Requires a locked, referenced vnode and GIANT lock held.
1423  * Vnode is re-locked on success or ENODEV, otherwise unlocked.
1424  *
1425  * If sysctl debug.disablefullpath is set, ENODEV is returned,
1426  * vnode is left locked and path remain untouched.
1427  *
1428  * If vp is a directory, the call to vn_fullpath_global() always succeeds
1429  * because it falls back to the ".." lookup if the namecache lookup fails.
1430  */
1431 int
1432 vn_path_to_global_path(struct thread *td, struct vnode *vp, char *path,
1433     u_int pathlen)
1434 {
1435         struct nameidata nd;
1436         struct vnode *vp1;
1437         char *rpath, *fbuf;
1438         int error;
1439
1440         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, __func__);
1441
1442         /* Return ENODEV if sysctl debug.disablefullpath==1 */
1443         if (disablefullpath)
1444                 return (ENODEV);
1445
1446         /* Construct global filesystem path from vp. */
1447         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1448         error = vn_fullpath_global(td, vp, &rpath, &fbuf);
1449
1450         if (error != 0) {
1451                 vrele(vp);
1452                 return (error);
1453         }
1454
1455         if (strlen(rpath) >= pathlen) {
1456                 vrele(vp);
1457                 error = ENAMETOOLONG;
1458                 goto out;
1459         }
1460
1461         /*
1462          * Re-lookup the vnode by path to detect a possible rename.
1463          * As a side effect, the vnode is relocked.
1464          * If vnode was renamed, return ENOENT.
1465          */
1466         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | LOCKLEAF | AUDITVNODE1,
1467             UIO_SYSSPACE, path, td);
1468         error = namei(&nd);
1469         if (error != 0) {
1470                 vrele(vp);
1471                 goto out;
1472         }
1473         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
1474         vp1 = nd.ni_vp;
1475         vrele(vp);
1476         if (vp1 == vp)
1477                 strcpy(path, rpath);
1478         else {
1479                 vput(vp1);
1480                 error = ENOENT;
1481         }
1482
1483 out:
1484         free(fbuf, M_TEMP);
1485         return (error);
1486 }