]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.1.git/blob - sys/ufs/ffs/softdep.h
Fix bug with freebsd-update(8) that does not ensure the previous
[FreeBSD/releng/10.1.git] / sys / ufs / ffs / softdep.h
1 /*-
2  * Copyright 1998, 2000 Marshall Kirk McKusick. All Rights Reserved.
3  *
4  * The soft updates code is derived from the appendix of a University
5  * of Michigan technical report (Gregory R. Ganger and Yale N. Patt,
6  * "Soft Updates: A Solution to the Metadata Update Problem in File
7  * Systems", CSE-TR-254-95, August 1995).
8  *
9  * Further information about soft updates can be obtained from:
10  *
11  *      Marshall Kirk McKusick          http://www.mckusick.com/softdep/
12  *      1614 Oxford Street              mckusick@mckusick.com
13  *      Berkeley, CA 94709-1608         +1-510-843-9542
14  *      USA
15  *
16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
17  * modification, are permitted provided that the following conditions
18  * are met:
19  *
20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY MARSHALL KIRK MCKUSICK ``AS IS'' AND ANY
27  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
28  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
29  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL MARSHALL KIRK MCKUSICK BE LIABLE FOR
30  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      @(#)softdep.h   9.7 (McKusick) 6/21/00
39  * $FreeBSD$
40  */
41
42 #include <sys/queue.h>
43
44 /*
45  * Allocation dependencies are handled with undo/redo on the in-memory
46  * copy of the data. A particular data dependency is eliminated when
47  * it is ALLCOMPLETE: that is ATTACHED, DEPCOMPLETE, and COMPLETE.
48  * 
49  * The ATTACHED flag means that the data is not currently being written
50  * to disk.
51  * 
52  * The UNDONE flag means that the data has been rolled back to a safe
53  * state for writing to the disk. When the I/O completes, the data is
54  * restored to its current form and the state reverts to ATTACHED.
55  * The data must be locked throughout the rollback, I/O, and roll
56  * forward so that the rolled back information is never visible to
57  * user processes.
58  *
59  * The COMPLETE flag indicates that the item has been written. For example,
60  * a dependency that requires that an inode be written will be marked
61  * COMPLETE after the inode has been written to disk.
62  * 
63  * The DEPCOMPLETE flag indicates the completion of any other
64  * dependencies such as the writing of a cylinder group map has been
65  * completed. A dependency structure may be freed only when both it
66  * and its dependencies have completed and any rollbacks that are in
67  * progress have finished as indicated by the set of ALLCOMPLETE flags
68  * all being set.
69  * 
70  * The two MKDIR flags indicate additional dependencies that must be done
71  * when creating a new directory. MKDIR_BODY is cleared when the directory
72  * data block containing the "." and ".." entries has been written.
73  * MKDIR_PARENT is cleared when the parent inode with the increased link
74  * count for ".." has been written. When both MKDIR flags have been
75  * cleared, the DEPCOMPLETE flag is set to indicate that the directory
76  * dependencies have been completed. The writing of the directory inode
77  * itself sets the COMPLETE flag which then allows the directory entry for
78  * the new directory to be written to disk. The RMDIR flag marks a dirrem
79  * structure as representing the removal of a directory rather than a
80  * file. When the removal dependencies are completed, additional work needs
81  * to be done* (an additional decrement of the associated inode, and a
82  * decrement of the parent inode).
83  *
84  * The DIRCHG flag marks a diradd structure as representing the changing
85  * of an existing entry rather than the addition of a new one. When
86  * the update is complete the dirrem associated with the inode for
87  * the old name must be added to the worklist to do the necessary
88  * reference count decrement.
89  * 
90  * The GOINGAWAY flag indicates that the data structure is frozen from
91  * further change until its dependencies have been completed and its
92  * resources freed after which it will be discarded.
93  *
94  * The IOSTARTED flag prevents multiple calls to the I/O start routine from
95  * doing multiple rollbacks.
96  *
97  * The NEWBLOCK flag marks pagedep structures that have just been allocated,
98  * so must be claimed by the inode before all dependencies are complete.
99  *
100  * The INPROGRESS flag marks worklist structures that are still on the
101  * worklist, but are being considered for action by some process.
102  *
103  * The UFS1FMT flag indicates that the inode being processed is a ufs1 format.
104  *
105  * The EXTDATA flag indicates that the allocdirect describes an
106  * extended-attributes dependency.
107  *
108  * The ONWORKLIST flag shows whether the structure is currently linked
109  * onto a worklist.
110  *
111  * The UNLINK* flags track the progress of updating the on-disk linked
112  * list of active but unlinked inodes. When an inode is first unlinked
113  * it is marked as UNLINKED. When its on-disk di_freelink has been
114  * written its UNLINKNEXT flags is set. When its predecessor in the
115  * list has its di_freelink pointing at us its UNLINKPREV is set.
116  * When the on-disk list can reach it from the superblock, its
117  * UNLINKONLIST flag is set. Once all of these flags are set, it
118  * is safe to let its last name be removed.
119  */
120 #define ATTACHED        0x000001
121 #define UNDONE          0x000002
122 #define COMPLETE        0x000004
123 #define DEPCOMPLETE     0x000008
124 #define MKDIR_PARENT    0x000010 /* diradd, mkdir, jaddref, jsegdep only */
125 #define MKDIR_BODY      0x000020 /* diradd, mkdir, jaddref only */
126 #define RMDIR           0x000040 /* dirrem only */
127 #define DIRCHG          0x000080 /* diradd, dirrem only */
128 #define GOINGAWAY       0x000100 /* indirdep, jremref only */
129 #define IOSTARTED       0x000200 /* inodedep, pagedep, bmsafemap only */
130 #define DELAYEDFREE     0x000400 /* allocindirect free delayed. */
131 #define NEWBLOCK        0x000800 /* pagedep, jaddref only */
132 #define INPROGRESS      0x001000 /* dirrem, freeblks, freefrag, freefile only */
133 #define UFS1FMT         0x002000 /* indirdep only */
134 #define EXTDATA         0x004000 /* allocdirect only */
135 #define ONWORKLIST      0x008000
136 #define IOWAITING       0x010000 /* Thread is waiting for IO to complete. */
137 #define ONDEPLIST       0x020000 /* Structure is on a dependency list. */
138 #define UNLINKED        0x040000 /* inodedep has been unlinked. */
139 #define UNLINKNEXT      0x080000 /* inodedep has valid di_freelink */
140 #define UNLINKPREV      0x100000 /* inodedep is pointed at in the unlink list */
141 #define UNLINKONLIST    0x200000 /* inodedep is in the unlinked list on disk */
142 #define UNLINKLINKS     (UNLINKNEXT | UNLINKPREV)
143
144 #define ALLCOMPLETE     (ATTACHED | COMPLETE | DEPCOMPLETE)
145
146 /*
147  * Values for each of the soft dependency types.
148  */
149 #define D_PAGEDEP       0
150 #define D_INODEDEP      1
151 #define D_BMSAFEMAP     2
152 #define D_NEWBLK        3
153 #define D_ALLOCDIRECT   4
154 #define D_INDIRDEP      5
155 #define D_ALLOCINDIR    6
156 #define D_FREEFRAG      7
157 #define D_FREEBLKS      8
158 #define D_FREEFILE      9
159 #define D_DIRADD        10
160 #define D_MKDIR         11
161 #define D_DIRREM        12
162 #define D_NEWDIRBLK     13
163 #define D_FREEWORK      14
164 #define D_FREEDEP       15
165 #define D_JADDREF       16
166 #define D_JREMREF       17
167 #define D_JMVREF        18
168 #define D_JNEWBLK       19
169 #define D_JFREEBLK      20
170 #define D_JFREEFRAG     21
171 #define D_JSEG          22
172 #define D_JSEGDEP       23
173 #define D_SBDEP         24
174 #define D_JTRUNC        25
175 #define D_JFSYNC        26
176 #define D_SENTINEL      27
177 #define D_LAST          D_SENTINEL
178
179 /*
180  * The workitem queue.
181  * 
182  * It is sometimes useful and/or necessary to clean up certain dependencies
183  * in the background rather than during execution of an application process
184  * or interrupt service routine. To realize this, we append dependency
185  * structures corresponding to such tasks to a "workitem" queue. In a soft
186  * updates implementation, most pending workitems should not wait for more
187  * than a couple of seconds, so the filesystem syncer process awakens once
188  * per second to process the items on the queue.
189  */
190
191 /* LIST_HEAD(workhead, worklist);       -- declared in buf.h */
192
193 /*
194  * Each request can be linked onto a work queue through its worklist structure.
195  * To avoid the need for a pointer to the structure itself, this structure
196  * MUST be declared FIRST in each type in which it appears! If more than one
197  * worklist is needed in the structure, then a wk_data field must be added
198  * and the macros below changed to use it.
199  */
200 struct worklist {
201         LIST_ENTRY(worklist)    wk_list;        /* list of work requests */
202         struct mount            *wk_mp;         /* Mount we live in */
203         unsigned int            wk_type:8,      /* type of request */
204                                 wk_state:24;    /* state flags */
205 };
206 #define WK_DATA(wk) ((void *)(wk))
207 #define WK_PAGEDEP(wk) ((struct pagedep *)(wk))
208 #define WK_INODEDEP(wk) ((struct inodedep *)(wk))
209 #define WK_BMSAFEMAP(wk) ((struct bmsafemap *)(wk))
210 #define WK_NEWBLK(wk)  ((struct newblk *)(wk))
211 #define WK_ALLOCDIRECT(wk) ((struct allocdirect *)(wk))
212 #define WK_INDIRDEP(wk) ((struct indirdep *)(wk))
213 #define WK_ALLOCINDIR(wk) ((struct allocindir *)(wk))
214 #define WK_FREEFRAG(wk) ((struct freefrag *)(wk))
215 #define WK_FREEBLKS(wk) ((struct freeblks *)(wk))
216 #define WK_FREEWORK(wk) ((struct freework *)(wk))
217 #define WK_FREEFILE(wk) ((struct freefile *)(wk))
218 #define WK_DIRADD(wk) ((struct diradd *)(wk))
219 #define WK_MKDIR(wk) ((struct mkdir *)(wk))
220 #define WK_DIRREM(wk) ((struct dirrem *)(wk))
221 #define WK_NEWDIRBLK(wk) ((struct newdirblk *)(wk))
222 #define WK_JADDREF(wk) ((struct jaddref *)(wk))
223 #define WK_JREMREF(wk) ((struct jremref *)(wk))
224 #define WK_JMVREF(wk) ((struct jmvref *)(wk))
225 #define WK_JSEGDEP(wk) ((struct jsegdep *)(wk))
226 #define WK_JSEG(wk) ((struct jseg *)(wk))
227 #define WK_JNEWBLK(wk) ((struct jnewblk *)(wk))
228 #define WK_JFREEBLK(wk) ((struct jfreeblk *)(wk))
229 #define WK_FREEDEP(wk) ((struct freedep *)(wk))
230 #define WK_JFREEFRAG(wk) ((struct jfreefrag *)(wk))
231 #define WK_SBDEP(wk) ((struct sbdep *)(wk))
232 #define WK_JTRUNC(wk) ((struct jtrunc *)(wk))
233 #define WK_JFSYNC(wk) ((struct jfsync *)(wk))
234
235 /*
236  * Various types of lists
237  */
238 LIST_HEAD(dirremhd, dirrem);
239 LIST_HEAD(diraddhd, diradd);
240 LIST_HEAD(newblkhd, newblk);
241 LIST_HEAD(inodedephd, inodedep);
242 LIST_HEAD(allocindirhd, allocindir);
243 LIST_HEAD(allocdirecthd, allocdirect);
244 TAILQ_HEAD(allocdirectlst, allocdirect);
245 LIST_HEAD(indirdephd, indirdep);
246 LIST_HEAD(jaddrefhd, jaddref);
247 LIST_HEAD(jremrefhd, jremref);
248 LIST_HEAD(jmvrefhd, jmvref);
249 LIST_HEAD(jnewblkhd, jnewblk);
250 LIST_HEAD(jblkdephd, jblkdep);
251 LIST_HEAD(freeworkhd, freework);
252 TAILQ_HEAD(freeworklst, freework);
253 TAILQ_HEAD(jseglst, jseg);
254 TAILQ_HEAD(inoreflst, inoref);
255 TAILQ_HEAD(freeblklst, freeblks);
256
257 /*
258  * The "pagedep" structure tracks the various dependencies related to
259  * a particular directory page. If a directory page has any dependencies,
260  * it will have a pagedep linked to its associated buffer. The
261  * pd_dirremhd list holds the list of dirrem requests which decrement
262  * inode reference counts. These requests are processed after the
263  * directory page with the corresponding zero'ed entries has been
264  * written. The pd_diraddhd list maintains the list of diradd requests
265  * which cannot be committed until their corresponding inode has been
266  * written to disk. Because a directory may have many new entries
267  * being created, several lists are maintained hashed on bits of the
268  * offset of the entry into the directory page to keep the lists from
269  * getting too long. Once a new directory entry has been cleared to
270  * be written, it is moved to the pd_pendinghd list. After the new
271  * entry has been written to disk it is removed from the pd_pendinghd
272  * list, any removed operations are done, and the dependency structure
273  * is freed.
274  */
275 #define DAHASHSZ 5
276 #define DIRADDHASH(offset) (((offset) >> 2) % DAHASHSZ)
277 struct pagedep {
278         struct  worklist pd_list;       /* page buffer */
279 #       define  pd_state pd_list.wk_state /* check for multiple I/O starts */
280         LIST_ENTRY(pagedep) pd_hash;    /* hashed lookup */
281         ino_t   pd_ino;                 /* associated file */
282         ufs_lbn_t pd_lbn;               /* block within file */
283         struct  newdirblk *pd_newdirblk; /* associated newdirblk if NEWBLOCK */
284         struct  dirremhd pd_dirremhd;   /* dirrem's waiting for page */
285         struct  diraddhd pd_diraddhd[DAHASHSZ]; /* diradd dir entry updates */
286         struct  diraddhd pd_pendinghd;  /* directory entries awaiting write */
287         struct  jmvrefhd pd_jmvrefhd;   /* Dependent journal writes. */
288 };
289
290 /*
291  * The "inodedep" structure tracks the set of dependencies associated
292  * with an inode. One task that it must manage is delayed operations
293  * (i.e., work requests that must be held until the inodedep's associated
294  * inode has been written to disk). Getting an inode from its incore 
295  * state to the disk requires two steps to be taken by the filesystem
296  * in this order: first the inode must be copied to its disk buffer by
297  * the VOP_UPDATE operation; second the inode's buffer must be written
298  * to disk. To ensure that both operations have happened in the required
299  * order, the inodedep maintains two lists. Delayed operations are
300  * placed on the id_inowait list. When the VOP_UPDATE is done, all
301  * operations on the id_inowait list are moved to the id_bufwait list.
302  * When the buffer is written, the items on the id_bufwait list can be
303  * safely moved to the work queue to be processed. A second task of the
304  * inodedep structure is to track the status of block allocation within
305  * the inode.  Each block that is allocated is represented by an
306  * "allocdirect" structure (see below). It is linked onto the id_newinoupdt
307  * list until both its contents and its allocation in the cylinder
308  * group map have been written to disk. Once these dependencies have been
309  * satisfied, it is removed from the id_newinoupdt list and any followup
310  * actions such as releasing the previous block or fragment are placed
311  * on the id_inowait list. When an inode is updated (a VOP_UPDATE is
312  * done), the "inodedep" structure is linked onto the buffer through
313  * its worklist. Thus, it will be notified when the buffer is about
314  * to be written and when it is done. At the update time, all the
315  * elements on the id_newinoupdt list are moved to the id_inoupdt list
316  * since those changes are now relevant to the copy of the inode in the
317  * buffer. Also at update time, the tasks on the id_inowait list are
318  * moved to the id_bufwait list so that they will be executed when
319  * the updated inode has been written to disk. When the buffer containing
320  * the inode is written to disk, any updates listed on the id_inoupdt
321  * list are rolled back as they are not yet safe. Following the write,
322  * the changes are once again rolled forward and any actions on the
323  * id_bufwait list are processed (since those actions are now safe).
324  * The entries on the id_inoupdt and id_newinoupdt lists must be kept
325  * sorted by logical block number to speed the calculation of the size
326  * of the rolled back inode (see explanation in initiate_write_inodeblock).
327  * When a directory entry is created, it is represented by a diradd.
328  * The diradd is added to the id_inowait list as it cannot be safely
329  * written to disk until the inode that it represents is on disk. After
330  * the inode is written, the id_bufwait list is processed and the diradd
331  * entries are moved to the id_pendinghd list where they remain until
332  * the directory block containing the name has been written to disk.
333  * The purpose of keeping the entries on the id_pendinghd list is so that
334  * the softdep_fsync function can find and push the inode's directory
335  * name(s) as part of the fsync operation for that file.
336  */
337 struct inodedep {
338         struct  worklist id_list;       /* buffer holding inode block */
339 #       define  id_state id_list.wk_state /* inode dependency state */
340         LIST_ENTRY(inodedep) id_hash;   /* hashed lookup */
341         TAILQ_ENTRY(inodedep) id_unlinked;      /* Unlinked but ref'd inodes */
342         struct  fs *id_fs;              /* associated filesystem */
343         ino_t   id_ino;                 /* dependent inode */
344         nlink_t id_nlinkdelta;          /* saved effective link count */
345         nlink_t id_savednlink;          /* Link saved during rollback */
346         LIST_ENTRY(inodedep) id_deps;   /* bmsafemap's list of inodedep's */
347         struct  bmsafemap *id_bmsafemap; /* related bmsafemap (if pending) */
348         struct  diradd *id_mkdiradd;    /* diradd for a mkdir. */
349         struct  inoreflst id_inoreflst; /* Inode reference adjustments. */
350         long    id_savedextsize;        /* ext size saved during rollback */
351         off_t   id_savedsize;           /* file size saved during rollback */
352         struct  dirremhd id_dirremhd;   /* Removals pending. */
353         struct  workhead id_pendinghd;  /* entries awaiting directory write */
354         struct  workhead id_bufwait;    /* operations after inode written */
355         struct  workhead id_inowait;    /* operations waiting inode update */
356         struct  allocdirectlst id_inoupdt; /* updates before inode written */
357         struct  allocdirectlst id_newinoupdt; /* updates when inode written */
358         struct  allocdirectlst id_extupdt; /* extdata updates pre-inode write */
359         struct  allocdirectlst id_newextupdt; /* extdata updates at ino write */
360         struct  freeblklst id_freeblklst; /* List of partial truncates. */
361         union {
362         struct  ufs1_dinode *idu_savedino1; /* saved ufs1_dinode contents */
363         struct  ufs2_dinode *idu_savedino2; /* saved ufs2_dinode contents */
364         } id_un;
365 };
366 #define id_savedino1 id_un.idu_savedino1
367 #define id_savedino2 id_un.idu_savedino2
368
369 /*
370  * A "bmsafemap" structure maintains a list of dependency structures
371  * that depend on the update of a particular cylinder group map.
372  * It has lists for newblks, allocdirects, allocindirs, and inodedeps.
373  * It is attached to the buffer of a cylinder group block when any of
374  * these things are allocated from the cylinder group. It is freed
375  * after the cylinder group map is written and the state of its
376  * dependencies are updated with DEPCOMPLETE to indicate that it has
377  * been processed.
378  */
379 struct bmsafemap {
380         struct  worklist sm_list;       /* cylgrp buffer */
381 #       define  sm_state sm_list.wk_state
382         LIST_ENTRY(bmsafemap) sm_hash;  /* Hash links. */
383         LIST_ENTRY(bmsafemap) sm_next;  /* Mount list. */
384         int     sm_cg;
385         struct  buf *sm_buf;            /* associated buffer */
386         struct  allocdirecthd sm_allocdirecthd; /* allocdirect deps */
387         struct  allocdirecthd sm_allocdirectwr; /* writing allocdirect deps */
388         struct  allocindirhd sm_allocindirhd; /* allocindir deps */
389         struct  allocindirhd sm_allocindirwr; /* writing allocindir deps */
390         struct  inodedephd sm_inodedephd; /* inodedep deps */
391         struct  inodedephd sm_inodedepwr; /* writing inodedep deps */
392         struct  newblkhd sm_newblkhd;   /* newblk deps */
393         struct  newblkhd sm_newblkwr;   /* writing newblk deps */
394         struct  jaddrefhd sm_jaddrefhd; /* Pending inode allocations. */
395         struct  jnewblkhd sm_jnewblkhd; /* Pending block allocations. */
396         struct  workhead sm_freehd;     /* Freedep deps. */
397         struct  workhead sm_freewr;     /* Written freedeps. */
398 };
399
400 /*
401  * A "newblk" structure is attached to a bmsafemap structure when a block
402  * or fragment is allocated from a cylinder group. Its state is set to
403  * DEPCOMPLETE when its cylinder group map is written. It is converted to
404  * an allocdirect or allocindir allocation once the allocator calls the
405  * appropriate setup function. It will initially be linked onto a bmsafemap
406  * list. Once converted it can be linked onto the lists described for
407  * allocdirect or allocindir as described below.
408  */ 
409 struct newblk {
410         struct  worklist nb_list;       /* See comment above. */
411 #       define  nb_state nb_list.wk_state
412         LIST_ENTRY(newblk) nb_hash;     /* Hashed lookup. */
413         LIST_ENTRY(newblk) nb_deps;     /* Bmsafemap's list of newblks. */
414         struct  jnewblk *nb_jnewblk;    /* New block journal entry. */
415         struct  bmsafemap *nb_bmsafemap;/* Cylgrp dep (if pending). */
416         struct  freefrag *nb_freefrag;  /* Fragment to be freed (if any). */
417         struct  indirdephd nb_indirdeps; /* Children indirect blocks. */
418         struct  workhead nb_newdirblk;  /* Dir block to notify when written. */
419         struct  workhead nb_jwork;      /* Journal work pending. */
420         ufs2_daddr_t    nb_newblkno;    /* New value of block pointer. */
421 };
422
423 /*
424  * An "allocdirect" structure is attached to an "inodedep" when a new block
425  * or fragment is allocated and pointed to by the inode described by
426  * "inodedep". The worklist is linked to the buffer that holds the block.
427  * When the block is first allocated, it is linked to the bmsafemap
428  * structure associated with the buffer holding the cylinder group map
429  * from which it was allocated. When the cylinder group map is written
430  * to disk, ad_state has the DEPCOMPLETE flag set. When the block itself
431  * is written, the COMPLETE flag is set. Once both the cylinder group map
432  * and the data itself have been written, it is safe to write the inode
433  * that claims the block. If there was a previous fragment that had been
434  * allocated before the file was increased in size, the old fragment may
435  * be freed once the inode claiming the new block is written to disk.
436  * This ad_fragfree request is attached to the id_inowait list of the
437  * associated inodedep (pointed to by ad_inodedep) for processing after
438  * the inode is written. When a block is allocated to a directory, an
439  * fsync of a file whose name is within that block must ensure not only
440  * that the block containing the file name has been written, but also
441  * that the on-disk inode references that block. When a new directory
442  * block is created, we allocate a newdirblk structure which is linked
443  * to the associated allocdirect (on its ad_newdirblk list). When the
444  * allocdirect has been satisfied, the newdirblk structure is moved to
445  * the inodedep id_bufwait list of its directory to await the inode
446  * being written. When the inode is written, the directory entries are
447  * fully committed and can be deleted from their pagedep->id_pendinghd
448  * and inodedep->id_pendinghd lists.
449  */
450 struct allocdirect {
451         struct  newblk ad_block;        /* Common block logic */
452 #       define  ad_list ad_block.nb_list /* block pointer worklist */
453 #       define  ad_state ad_list.wk_state /* block pointer state */
454         TAILQ_ENTRY(allocdirect) ad_next; /* inodedep's list of allocdirect's */
455         struct  inodedep *ad_inodedep;  /* associated inodedep */
456         ufs2_daddr_t    ad_oldblkno;    /* old value of block pointer */
457         int             ad_offset;      /* Pointer offset in parent. */
458         long            ad_newsize;     /* size of new block */
459         long            ad_oldsize;     /* size of old block */
460 };
461 #define ad_newblkno     ad_block.nb_newblkno
462 #define ad_freefrag     ad_block.nb_freefrag
463 #define ad_newdirblk    ad_block.nb_newdirblk
464
465 /*
466  * A single "indirdep" structure manages all allocation dependencies for
467  * pointers in an indirect block. The up-to-date state of the indirect
468  * block is stored in ir_savedata. The set of pointers that may be safely
469  * written to the disk is stored in ir_safecopy. The state field is used
470  * only to track whether the buffer is currently being written (in which
471  * case it is not safe to update ir_safecopy). Ir_deplisthd contains the
472  * list of allocindir structures, one for each block that needs to be
473  * written to disk. Once the block and its bitmap allocation have been
474  * written the safecopy can be updated to reflect the allocation and the
475  * allocindir structure freed. If ir_state indicates that an I/O on the
476  * indirect block is in progress when ir_safecopy is to be updated, the
477  * update is deferred by placing the allocindir on the ir_donehd list.
478  * When the I/O on the indirect block completes, the entries on the
479  * ir_donehd list are processed by updating their corresponding ir_safecopy
480  * pointers and then freeing the allocindir structure.
481  */
482 struct indirdep {
483         struct  worklist ir_list;       /* buffer holding indirect block */
484 #       define  ir_state ir_list.wk_state /* indirect block pointer state */
485         LIST_ENTRY(indirdep) ir_next;   /* alloc{direct,indir} list */
486         TAILQ_HEAD(, freework) ir_trunc;        /* List of truncations. */
487         caddr_t ir_saveddata;           /* buffer cache contents */
488         struct  buf *ir_savebp;         /* buffer holding safe copy */
489         struct  buf *ir_bp;             /* buffer holding live copy */
490         struct  allocindirhd ir_completehd; /* waiting for indirdep complete */
491         struct  allocindirhd ir_writehd; /* Waiting for the pointer write. */
492         struct  allocindirhd ir_donehd; /* done waiting to update safecopy */
493         struct  allocindirhd ir_deplisthd; /* allocindir deps for this block */
494         struct  freeblks *ir_freeblks;  /* Freeblks that frees this indir. */
495 };
496
497 /*
498  * An "allocindir" structure is attached to an "indirdep" when a new block
499  * is allocated and pointed to by the indirect block described by the
500  * "indirdep". The worklist is linked to the buffer that holds the new block.
501  * When the block is first allocated, it is linked to the bmsafemap
502  * structure associated with the buffer holding the cylinder group map
503  * from which it was allocated. When the cylinder group map is written
504  * to disk, ai_state has the DEPCOMPLETE flag set. When the block itself
505  * is written, the COMPLETE flag is set. Once both the cylinder group map
506  * and the data itself have been written, it is safe to write the entry in
507  * the indirect block that claims the block; the "allocindir" dependency 
508  * can then be freed as it is no longer applicable.
509  */
510 struct allocindir {
511         struct  newblk ai_block;        /* Common block area */
512 #       define  ai_state ai_block.nb_list.wk_state /* indirect pointer state */
513         LIST_ENTRY(allocindir) ai_next; /* indirdep's list of allocindir's */
514         struct  indirdep *ai_indirdep;  /* address of associated indirdep */
515         ufs2_daddr_t    ai_oldblkno;    /* old value of block pointer */
516         ufs_lbn_t       ai_lbn;         /* Logical block number. */
517         int             ai_offset;      /* Pointer offset in parent. */
518 };
519 #define ai_newblkno     ai_block.nb_newblkno
520 #define ai_freefrag     ai_block.nb_freefrag
521 #define ai_newdirblk    ai_block.nb_newdirblk
522
523 /*
524  * The allblk union is used to size the newblk structure on allocation so
525  * that it may be any one of three types.
526  */
527 union allblk {
528         struct  allocindir ab_allocindir;
529         struct  allocdirect ab_allocdirect;
530         struct  newblk  ab_newblk;
531 };
532
533 /*
534  * A "freefrag" structure is attached to an "inodedep" when a previously
535  * allocated fragment is replaced with a larger fragment, rather than extended.
536  * The "freefrag" structure is constructed and attached when the replacement
537  * block is first allocated. It is processed after the inode claiming the
538  * bigger block that replaces it has been written to disk.
539  */
540 struct freefrag {
541         struct  worklist ff_list;       /* id_inowait or delayed worklist */
542 #       define  ff_state ff_list.wk_state
543         struct  worklist *ff_jdep;      /* Associated journal entry. */
544         struct  workhead ff_jwork;      /* Journal work pending. */
545         ufs2_daddr_t ff_blkno;          /* fragment physical block number */
546         long    ff_fragsize;            /* size of fragment being deleted */
547         ino_t   ff_inum;                /* owning inode number */
548         enum    vtype ff_vtype;         /* owning inode's file type */
549 };
550
551 /*
552  * A "freeblks" structure is attached to an "inodedep" when the
553  * corresponding file's length is reduced to zero. It records all
554  * the information needed to free the blocks of a file after its
555  * zero'ed inode has been written to disk.  The actual work is done
556  * by child freework structures which are responsible for individual
557  * inode pointers while freeblks is responsible for retiring the
558  * entire operation when it is complete and holding common members.
559  */
560 struct freeblks {
561         struct  worklist fb_list;       /* id_inowait or delayed worklist */
562 #       define  fb_state fb_list.wk_state /* inode and dirty block state */
563         TAILQ_ENTRY(freeblks) fb_next;  /* List of inode truncates. */
564         struct  jblkdephd fb_jblkdephd; /* Journal entries pending */
565         struct  workhead fb_freeworkhd; /* Work items pending */
566         struct  workhead fb_jwork;      /* Journal work pending */
567         struct  vnode *fb_devvp;        /* filesystem device vnode */
568 #ifdef QUOTA
569         struct  dquot *fb_quota[MAXQUOTAS]; /* quotas to be adjusted */
570 #endif
571         uint64_t fb_modrev;             /* Inode revision at start of trunc. */
572         off_t   fb_len;                 /* Length we're truncating to. */
573         ufs2_daddr_t fb_chkcnt;         /* Blocks released. */
574         ino_t   fb_inum;                /* inode owner of blocks */
575         enum    vtype fb_vtype;         /* inode owner's file type */
576         uid_t   fb_uid;                 /* uid of previous owner of blocks */
577         int     fb_ref;                 /* Children outstanding. */
578         int     fb_cgwait;              /* cg writes outstanding. */
579 };
580
581 /*
582  * A "freework" structure handles the release of a tree of blocks or a single
583  * block.  Each indirect block in a tree is allocated its own freework
584  * structure so that the indirect block may be freed only when all of its
585  * children are freed.  In this way we enforce the rule that an allocated
586  * block must have a valid path to a root that is journaled.  Each child
587  * block acquires a reference and when the ref hits zero the parent ref
588  * is decremented.  If there is no parent the freeblks ref is decremented.
589  */
590 struct freework {
591         struct  worklist fw_list;               /* Delayed worklist. */
592 #       define  fw_state fw_list.wk_state
593         LIST_ENTRY(freework) fw_segs;           /* Seg list. */
594         TAILQ_ENTRY(freework) fw_next;          /* Hash/Trunc list. */
595         struct  jnewblk  *fw_jnewblk;           /* Journal entry to cancel. */
596         struct  freeblks *fw_freeblks;          /* Root of operation. */
597         struct  freework *fw_parent;            /* Parent indirect. */
598         struct  indirdep *fw_indir;             /* indirect block. */
599         ufs2_daddr_t     fw_blkno;              /* Our block #. */
600         ufs_lbn_t        fw_lbn;                /* Original lbn before free. */
601         uint16_t         fw_frags;              /* Number of frags. */
602         uint16_t         fw_ref;                /* Number of children out. */
603         uint16_t         fw_off;                /* Current working position. */
604         uint16_t         fw_start;              /* Start of partial truncate. */
605 };
606
607 /*
608  * A "freedep" structure is allocated to track the completion of a bitmap
609  * write for a freework.  One freedep may cover many freed blocks so long
610  * as they reside in the same cylinder group.  When the cg is written
611  * the freedep decrements the ref on the freework which may permit it
612  * to be freed as well.
613  */
614 struct freedep {
615         struct  worklist fd_list;       /* Delayed worklist. */
616         struct  freework *fd_freework;  /* Parent freework. */
617 };
618
619 /*
620  * A "freefile" structure is attached to an inode when its
621  * link count is reduced to zero. It marks the inode as free in
622  * the cylinder group map after the zero'ed inode has been written
623  * to disk and any associated blocks and fragments have been freed.
624  */
625 struct freefile {
626         struct  worklist fx_list;       /* id_inowait or delayed worklist */
627         mode_t  fx_mode;                /* mode of inode */
628         ino_t   fx_oldinum;             /* inum of the unlinked file */
629         struct  vnode *fx_devvp;        /* filesystem device vnode */
630         struct  workhead fx_jwork;      /* journal work pending. */
631 };
632
633 /*
634  * A "diradd" structure is linked to an "inodedep" id_inowait list when a
635  * new directory entry is allocated that references the inode described
636  * by "inodedep". When the inode itself is written (either the initial
637  * allocation for new inodes or with the increased link count for
638  * existing inodes), the COMPLETE flag is set in da_state. If the entry
639  * is for a newly allocated inode, the "inodedep" structure is associated
640  * with a bmsafemap which prevents the inode from being written to disk
641  * until the cylinder group has been updated. Thus the da_state COMPLETE
642  * flag cannot be set until the inode bitmap dependency has been removed.
643  * When creating a new file, it is safe to write the directory entry that
644  * claims the inode once the referenced inode has been written. Since
645  * writing the inode clears the bitmap dependencies, the DEPCOMPLETE flag
646  * in the diradd can be set unconditionally when creating a file. When
647  * creating a directory, there are two additional dependencies described by
648  * mkdir structures (see their description below). When these dependencies
649  * are resolved the DEPCOMPLETE flag is set in the diradd structure.
650  * If there are multiple links created to the same inode, there will be
651  * a separate diradd structure created for each link. The diradd is
652  * linked onto the pg_diraddhd list of the pagedep for the directory
653  * page that contains the entry. When a directory page is written,
654  * the pg_diraddhd list is traversed to rollback any entries that are
655  * not yet ready to be written to disk. If a directory entry is being
656  * changed (by rename) rather than added, the DIRCHG flag is set and
657  * the da_previous entry points to the entry that will be "removed"
658  * once the new entry has been committed. During rollback, entries
659  * with da_previous are replaced with the previous inode number rather
660  * than zero.
661  *
662  * The overlaying of da_pagedep and da_previous is done to keep the
663  * structure down. If a da_previous entry is present, the pointer to its
664  * pagedep is available in the associated dirrem entry. If the DIRCHG flag
665  * is set, the da_previous entry is valid; if not set the da_pagedep entry
666  * is valid. The DIRCHG flag never changes; it is set when the structure
667  * is created if appropriate and is never cleared.
668  */
669 struct diradd {
670         struct  worklist da_list;       /* id_inowait or id_pendinghd list */
671 #       define  da_state da_list.wk_state /* state of the new directory entry */
672         LIST_ENTRY(diradd) da_pdlist;   /* pagedep holding directory block */
673         doff_t  da_offset;              /* offset of new dir entry in dir blk */
674         ino_t   da_newinum;             /* inode number for the new dir entry */
675         union {
676         struct  dirrem *dau_previous;   /* entry being replaced in dir change */
677         struct  pagedep *dau_pagedep;   /* pagedep dependency for addition */
678         } da_un;
679         struct workhead da_jwork;       /* Journal work awaiting completion. */
680 };
681 #define da_previous da_un.dau_previous
682 #define da_pagedep da_un.dau_pagedep
683
684 /*
685  * Two "mkdir" structures are needed to track the additional dependencies
686  * associated with creating a new directory entry. Normally a directory
687  * addition can be committed as soon as the newly referenced inode has been
688  * written to disk with its increased link count. When a directory is
689  * created there are two additional dependencies: writing the directory
690  * data block containing the "." and ".." entries (MKDIR_BODY) and writing
691  * the parent inode with the increased link count for ".." (MKDIR_PARENT).
692  * These additional dependencies are tracked by two mkdir structures that
693  * reference the associated "diradd" structure. When they have completed,
694  * they set the DEPCOMPLETE flag on the diradd so that it knows that its
695  * extra dependencies have been completed. The md_state field is used only
696  * to identify which type of dependency the mkdir structure is tracking.
697  * It is not used in the mainline code for any purpose other than consistency
698  * checking. All the mkdir structures in the system are linked together on
699  * a list. This list is needed so that a diradd can find its associated
700  * mkdir structures and deallocate them if it is prematurely freed (as for
701  * example if a mkdir is immediately followed by a rmdir of the same directory).
702  * Here, the free of the diradd must traverse the list to find the associated
703  * mkdir structures that reference it. The deletion would be faster if the
704  * diradd structure were simply augmented to have two pointers that referenced
705  * the associated mkdir's. However, this would increase the size of the diradd
706  * structure to speed a very infrequent operation.
707  */
708 struct mkdir {
709         struct  worklist md_list;       /* id_inowait or buffer holding dir */
710 #       define  md_state md_list.wk_state /* type: MKDIR_PARENT or MKDIR_BODY */
711         struct  diradd *md_diradd;      /* associated diradd */
712         struct  jaddref *md_jaddref;    /* dependent jaddref. */
713         struct  buf *md_buf;            /* MKDIR_BODY: buffer holding dir */
714         LIST_ENTRY(mkdir) md_mkdirs;    /* list of all mkdirs */
715 };
716
717 /*
718  * A "dirrem" structure describes an operation to decrement the link
719  * count on an inode. The dirrem structure is attached to the pg_dirremhd
720  * list of the pagedep for the directory page that contains the entry.
721  * It is processed after the directory page with the deleted entry has
722  * been written to disk.
723  */
724 struct dirrem {
725         struct  worklist dm_list;       /* delayed worklist */
726 #       define  dm_state dm_list.wk_state /* state of the old directory entry */
727         LIST_ENTRY(dirrem) dm_next;     /* pagedep's list of dirrem's */
728         LIST_ENTRY(dirrem) dm_inonext;  /* inodedep's list of dirrem's */
729         struct  jremrefhd dm_jremrefhd; /* Pending remove reference deps. */
730         ino_t   dm_oldinum;             /* inum of the removed dir entry */
731         doff_t  dm_offset;              /* offset of removed dir entry in blk */
732         union {
733         struct  pagedep *dmu_pagedep;   /* pagedep dependency for remove */
734         ino_t   dmu_dirinum;            /* parent inode number (for rmdir) */
735         } dm_un;
736         struct workhead dm_jwork;       /* Journal work awaiting completion. */
737 };
738 #define dm_pagedep dm_un.dmu_pagedep
739 #define dm_dirinum dm_un.dmu_dirinum
740
741 /*
742  * A "newdirblk" structure tracks the progress of a newly allocated
743  * directory block from its creation until it is claimed by its on-disk
744  * inode. When a block is allocated to a directory, an fsync of a file
745  * whose name is within that block must ensure not only that the block
746  * containing the file name has been written, but also that the on-disk
747  * inode references that block. When a new directory block is created,
748  * we allocate a newdirblk structure which is linked to the associated
749  * allocdirect (on its ad_newdirblk list). When the allocdirect has been
750  * satisfied, the newdirblk structure is moved to the inodedep id_bufwait
751  * list of its directory to await the inode being written. When the inode
752  * is written, the directory entries are fully committed and can be
753  * deleted from their pagedep->id_pendinghd and inodedep->id_pendinghd
754  * lists. Note that we could track directory blocks allocated to indirect
755  * blocks using a similar scheme with the allocindir structures. Rather
756  * than adding this level of complexity, we simply write those newly 
757  * allocated indirect blocks synchronously as such allocations are rare.
758  * In the case of a new directory the . and .. links are tracked with
759  * a mkdir rather than a pagedep.  In this case we track the mkdir
760  * so it can be released when it is written.  A workhead is used
761  * to simplify canceling a mkdir that is removed by a subsequent dirrem.
762  */
763 struct newdirblk {
764         struct  worklist db_list;       /* id_inowait or pg_newdirblk */
765 #       define  db_state db_list.wk_state
766         struct  pagedep *db_pagedep;    /* associated pagedep */
767         struct  workhead db_mkdir;
768 };
769
770 /*
771  * The inoref structure holds the elements common to jaddref and jremref
772  * so they may easily be queued in-order on the inodedep.
773  */
774 struct inoref {
775         struct  worklist if_list;       /* Journal pending or jseg entries. */
776 #       define  if_state if_list.wk_state
777         TAILQ_ENTRY(inoref) if_deps;    /* Links for inodedep. */
778         struct  jsegdep *if_jsegdep;    /* Will track our journal record. */
779         off_t           if_diroff;      /* Directory offset. */
780         ino_t           if_ino;         /* Inode number. */
781         ino_t           if_parent;      /* Parent inode number. */
782         nlink_t         if_nlink;       /* nlink before addition. */
783         uint16_t        if_mode;        /* File mode, needed for IFMT. */
784 };
785
786 /*
787  * A "jaddref" structure tracks a new reference (link count) on an inode
788  * and prevents the link count increase and bitmap allocation until a
789  * journal entry can be written.  Once the journal entry is written,
790  * the inode is put on the pendinghd of the bmsafemap and a diradd or
791  * mkdir entry is placed on the bufwait list of the inode.  The DEPCOMPLETE
792  * flag is used to indicate that all of the required information for writing
793  * the journal entry is present.  MKDIR_BODY and MKDIR_PARENT are used to
794  * differentiate . and .. links from regular file names.  NEWBLOCK indicates
795  * a bitmap is still pending.  If a new reference is canceled by a delete
796  * prior to writing the journal the jaddref write is canceled and the
797  * structure persists to prevent any disk-visible changes until it is
798  * ultimately released when the file is freed or the link is dropped again.
799  */
800 struct jaddref {
801         struct  inoref  ja_ref;         /* see inoref above. */
802 #       define  ja_list ja_ref.if_list  /* Jrnl pending, id_inowait, dm_jwork.*/
803 #       define  ja_state ja_ref.if_list.wk_state
804         LIST_ENTRY(jaddref) ja_bmdeps;  /* Links for bmsafemap. */
805         union {
806                 struct  diradd  *jau_diradd;    /* Pending diradd. */
807                 struct  mkdir   *jau_mkdir;     /* MKDIR_{PARENT,BODY} */
808         } ja_un;
809 };
810 #define ja_diradd       ja_un.jau_diradd
811 #define ja_mkdir        ja_un.jau_mkdir
812 #define ja_diroff       ja_ref.if_diroff
813 #define ja_ino          ja_ref.if_ino
814 #define ja_parent       ja_ref.if_parent
815 #define ja_mode         ja_ref.if_mode
816
817 /*
818  * A "jremref" structure tracks a removed reference (unlink) on an
819  * inode and prevents the directory remove from proceeding until the
820  * journal entry is written.  Once the journal has been written the remove
821  * may proceed as normal. 
822  */
823 struct jremref {
824         struct  inoref  jr_ref;         /* see inoref above. */
825 #       define  jr_list jr_ref.if_list  /* Linked to softdep_journal_pending. */
826 #       define  jr_state jr_ref.if_list.wk_state
827         LIST_ENTRY(jremref) jr_deps;    /* Links for dirrem. */
828         struct  dirrem  *jr_dirrem;     /* Back pointer to dirrem. */
829 };
830
831 /*
832  * A "jmvref" structure tracks a name relocations within the same
833  * directory block that occur as a result of directory compaction.
834  * It prevents the updated directory entry from being written to disk
835  * until the journal entry is written. Once the journal has been
836  * written the compacted directory may be written to disk.
837  */
838 struct jmvref {
839         struct  worklist jm_list;       /* Linked to softdep_journal_pending. */
840         LIST_ENTRY(jmvref) jm_deps;     /* Jmvref on pagedep. */
841         struct pagedep  *jm_pagedep;    /* Back pointer to pagedep. */
842         ino_t           jm_parent;      /* Containing directory inode number. */
843         ino_t           jm_ino;         /* Inode number of our entry. */
844         off_t           jm_oldoff;      /* Our old offset in directory. */
845         off_t           jm_newoff;      /* Our new offset in directory. */
846 };
847
848 /*
849  * A "jnewblk" structure tracks a newly allocated block or fragment and
850  * prevents the direct or indirect block pointer as well as the cg bitmap
851  * from being written until it is logged.  After it is logged the jsegdep
852  * is attached to the allocdirect or allocindir until the operation is
853  * completed or reverted.  If the operation is reverted prior to the journal
854  * write the jnewblk structure is maintained to prevent the bitmaps from
855  * reaching the disk.  Ultimately the jnewblk structure will be passed
856  * to the free routine as the in memory cg is modified back to the free
857  * state at which time it can be released. It may be held on any of the
858  * fx_jwork, fw_jwork, fb_jwork, ff_jwork, nb_jwork, or ir_jwork lists.
859  */
860 struct jnewblk {
861         struct  worklist jn_list;       /* See lists above. */
862 #       define  jn_state jn_list.wk_state
863         struct  jsegdep *jn_jsegdep;    /* Will track our journal record. */
864         LIST_ENTRY(jnewblk) jn_deps;    /* Jnewblks on sm_jnewblkhd. */
865         struct  worklist *jn_dep;       /* Dependency to ref completed seg. */
866         ufs_lbn_t       jn_lbn;         /* Lbn to which allocated. */
867         ufs2_daddr_t    jn_blkno;       /* Blkno allocated */
868         ino_t           jn_ino;         /* Ino to which allocated. */
869         int             jn_oldfrags;    /* Previous fragments when extended. */
870         int             jn_frags;       /* Number of fragments. */
871 };
872
873 /*
874  * A "jblkdep" structure tracks jfreeblk and jtrunc records attached to a
875  * freeblks structure.
876  */
877 struct jblkdep {
878         struct  worklist jb_list;       /* For softdep journal pending. */
879         struct  jsegdep *jb_jsegdep;    /* Reference to the jseg. */
880         struct  freeblks *jb_freeblks;  /* Back pointer to freeblks. */
881         LIST_ENTRY(jblkdep) jb_deps;    /* Dep list on freeblks. */
882
883 };
884
885 /*
886  * A "jfreeblk" structure tracks the journal write for freeing a block
887  * or tree of blocks.  The block pointer must not be cleared in the inode
888  * or indirect prior to the jfreeblk being written to the journal.
889  */
890 struct jfreeblk {
891         struct  jblkdep jf_dep;         /* freeblks linkage. */
892         ufs_lbn_t       jf_lbn;         /* Lbn from which blocks freed. */
893         ufs2_daddr_t    jf_blkno;       /* Blkno being freed. */
894         ino_t           jf_ino;         /* Ino from which blocks freed. */
895         int             jf_frags;       /* Number of frags being freed. */
896 };
897
898 /*
899  * A "jfreefrag" tracks the freeing of a single block when a fragment is
900  * extended or an indirect page is replaced.  It is not part of a larger
901  * freeblks operation.
902  */
903 struct jfreefrag {
904         struct  worklist fr_list;       /* Linked to softdep_journal_pending. */
905 #       define  fr_state fr_list.wk_state
906         struct  jsegdep *fr_jsegdep;    /* Will track our journal record. */
907         struct freefrag *fr_freefrag;   /* Back pointer to freefrag. */
908         ufs_lbn_t       fr_lbn;         /* Lbn from which frag freed. */
909         ufs2_daddr_t    fr_blkno;       /* Blkno being freed. */
910         ino_t           fr_ino;         /* Ino from which frag freed. */
911         int             fr_frags;       /* Size of frag being freed. */
912 };
913
914 /*
915  * A "jtrunc" journals the intent to truncate an inode's data or extent area.
916  */
917 struct jtrunc {
918         struct  jblkdep jt_dep;         /* freeblks linkage. */
919         off_t           jt_size;        /* Final file size. */
920         int             jt_extsize;     /* Final extent size. */
921         ino_t           jt_ino;         /* Ino being truncated. */
922 };
923
924 /*
925  * A "jfsync" journals the completion of an fsync which invalidates earlier
926  * jtrunc records in the journal.
927  */
928 struct jfsync {
929         struct worklist jfs_list;       /* For softdep journal pending. */
930         off_t           jfs_size;       /* Sync file size. */
931         int             jfs_extsize;    /* Sync extent size. */
932         ino_t           jfs_ino;        /* ino being synced. */
933 };
934
935 /*
936  * A "jsegdep" structure tracks a single reference to a written journal
937  * segment so the journal space can be reclaimed when all dependencies
938  * have been written. It can hang off of id_inowait, dm_jwork, da_jwork,
939  * nb_jwork, ff_jwork, or fb_jwork lists.
940  */
941 struct jsegdep {
942         struct  worklist jd_list;       /* See above for lists. */
943 #       define  jd_state jd_list.wk_state
944         struct  jseg    *jd_seg;        /* Our journal record. */
945 };
946
947 /*
948  * A "jseg" structure contains all of the journal records written in a
949  * single disk write.  The jaddref and jremref structures are linked into
950  * js_entries so thay may be completed when the write completes.  The
951  * js_entries also include the write dependency structures: jmvref,
952  * jnewblk, jfreeblk, jfreefrag, and jtrunc.  The js_refs field counts
953  * the number of entries on the js_entries list. Thus there is a single
954  * jseg entry to describe each journal write.
955  */
956 struct jseg {
957         struct  worklist js_list;       /* b_deps link for journal */
958 #       define  js_state js_list.wk_state
959         struct  workhead js_entries;    /* Entries awaiting write */
960         LIST_HEAD(, freework) js_indirs;/* List of indirects in this seg. */
961         TAILQ_ENTRY(jseg) js_next;      /* List of all unfinished segments. */
962         struct  jblocks *js_jblocks;    /* Back pointer to block/seg list */
963         struct  buf *js_buf;            /* Buffer while unwritten */
964         uint64_t js_seq;                /* Journal record sequence number. */
965         uint64_t js_oldseq;             /* Oldest valid sequence number. */
966         int     js_size;                /* Size of journal record in bytes. */
967         int     js_cnt;                 /* Total items allocated. */
968         int     js_refs;                /* Count of js_entries items. */
969 };
970
971 /*
972  * A 'sbdep' structure tracks the head of the free inode list and
973  * superblock writes.  This makes sure the superblock is always pointing at
974  * the first possible unlinked inode for the suj recovery process.  If a
975  * block write completes and we discover a new head is available the buf
976  * is dirtied and the dep is kept. See the description of the UNLINK*
977  * flags above for more details.
978  */
979 struct sbdep {
980         struct  worklist sb_list;       /* b_dep linkage */
981         struct  fs      *sb_fs;         /* Filesystem pointer within buf. */
982         struct  ufsmount *sb_ump;       /* Our mount structure */
983 };
984
985 /*
986  * Private journaling structures.
987  */
988 struct jblocks {
989         struct jseglst  jb_segs;        /* TAILQ of current segments. */
990         struct jseg     *jb_writeseg;   /* Next write to complete. */
991         struct jseg     *jb_oldestseg;  /* Oldest segment with valid entries. */
992         struct jextent  *jb_extent;     /* Extent array. */
993         uint64_t        jb_nextseq;     /* Next sequence number. */
994         uint64_t        jb_oldestwrseq; /* Oldest written sequence number. */
995         uint8_t         jb_needseg;     /* Need a forced segment. */
996         uint8_t         jb_suspended;   /* Did journal suspend writes? */
997         int             jb_avail;       /* Available extents. */
998         int             jb_used;        /* Last used extent. */
999         int             jb_head;        /* Allocator head. */
1000         int             jb_off;         /* Allocator extent offset. */
1001         int             jb_blocks;      /* Total disk blocks covered. */
1002         int             jb_free;        /* Total disk blocks free. */
1003         int             jb_min;         /* Minimum free space. */
1004         int             jb_low;         /* Low on space. */
1005         int             jb_age;         /* Insertion time of oldest rec. */
1006 };
1007
1008 struct jextent {
1009         ufs2_daddr_t    je_daddr;       /* Disk block address. */
1010         int             je_blocks;      /* Disk block count. */
1011 };
1012
1013 /*
1014  * Hash table declarations.
1015  */
1016 LIST_HEAD(mkdirlist, mkdir);
1017 LIST_HEAD(pagedep_hashhead, pagedep);
1018 LIST_HEAD(inodedep_hashhead, inodedep);
1019 LIST_HEAD(newblk_hashhead, newblk);
1020 LIST_HEAD(bmsafemap_hashhead, bmsafemap);
1021 TAILQ_HEAD(indir_hashhead, freework);
1022
1023 /*
1024  * Per-filesystem soft dependency data.
1025  * Allocated at mount and freed at unmount.
1026  */
1027 struct mount_softdeps {
1028         struct  rwlock sd_fslock;               /* softdep lock */
1029         struct  workhead sd_workitem_pending;   /* softdep work queue */
1030         struct  worklist *sd_worklist_tail;     /* Tail pointer for above */
1031         struct  workhead sd_journal_pending;    /* journal work queue */
1032         struct  worklist *sd_journal_tail;      /* Tail pointer for above */
1033         struct  jblocks *sd_jblocks;            /* Journal block information */
1034         struct  inodedeplst sd_unlinked;        /* Unlinked inodes */
1035         struct  bmsafemaphd sd_dirtycg;         /* Dirty CGs */
1036         struct  mkdirlist sd_mkdirlisthd;       /* Track mkdirs */
1037         struct  pagedep_hashhead *sd_pdhash;    /* pagedep hash table */
1038         u_long  sd_pdhashsize;                  /* pagedep hash table size-1 */
1039         long    sd_pdnextclean;                 /* next hash bucket to clean */
1040         struct  inodedep_hashhead *sd_idhash;   /* inodedep hash table */
1041         u_long  sd_idhashsize;                  /* inodedep hash table size-1 */
1042         long    sd_idnextclean;                 /* next hash bucket to clean */
1043         struct  newblk_hashhead *sd_newblkhash; /* newblk hash table */
1044         u_long  sd_newblkhashsize;              /* newblk hash table size-1 */
1045         struct  bmsafemap_hashhead *sd_bmhash;  /* bmsafemap hash table */
1046         u_long  sd_bmhashsize;                  /* bmsafemap hash table size-1*/
1047         struct  indir_hashhead *sd_indirhash;   /* indir hash table */
1048         u_long  sd_indirhashsize;               /* indir hash table size-1 */
1049         int     sd_on_journal;                  /* Items on the journal list */
1050         int     sd_on_worklist;                 /* Items on the worklist */
1051         int     sd_deps;                        /* Total dependency count */
1052         int     sd_accdeps;                     /* accumulated dep count */
1053         int     sd_req;                         /* Wakeup when deps hits 0. */
1054         int     sd_flags;                       /* comm with flushing thread */
1055         int     sd_cleanups;                    /* Calls to cleanup */
1056         struct  thread *sd_flushtd;             /* thread handling flushing */
1057         TAILQ_ENTRY(mount_softdeps) sd_next;    /* List of softdep filesystem */
1058         struct  ufsmount *sd_ump;               /* our ufsmount structure */
1059         u_long  sd_curdeps[D_LAST + 1];         /* count of current deps */
1060 };
1061 /*
1062  * Flags for communicating with the syncer thread.
1063  */
1064 #define FLUSH_EXIT      0x0001  /* time to exit */
1065 #define FLUSH_CLEANUP   0x0002  /* need to clear out softdep structures */
1066 #define FLUSH_STARTING  0x0004  /* flush thread not yet started */
1067
1068 /*
1069  * Keep the old names from when these were in the ufsmount structure.
1070  */
1071 #define softdep_workitem_pending        um_softdep->sd_workitem_pending
1072 #define softdep_worklist_tail           um_softdep->sd_worklist_tail
1073 #define softdep_journal_pending         um_softdep->sd_journal_pending
1074 #define softdep_journal_tail            um_softdep->sd_journal_tail
1075 #define softdep_jblocks                 um_softdep->sd_jblocks
1076 #define softdep_unlinked                um_softdep->sd_unlinked
1077 #define softdep_dirtycg                 um_softdep->sd_dirtycg
1078 #define softdep_mkdirlisthd             um_softdep->sd_mkdirlisthd
1079 #define pagedep_hashtbl                 um_softdep->sd_pdhash
1080 #define pagedep_hash_size               um_softdep->sd_pdhashsize
1081 #define pagedep_nextclean               um_softdep->sd_pdnextclean
1082 #define inodedep_hashtbl                um_softdep->sd_idhash
1083 #define inodedep_hash_size              um_softdep->sd_idhashsize
1084 #define inodedep_nextclean              um_softdep->sd_idnextclean
1085 #define newblk_hashtbl                  um_softdep->sd_newblkhash
1086 #define newblk_hash_size                um_softdep->sd_newblkhashsize
1087 #define bmsafemap_hashtbl               um_softdep->sd_bmhash
1088 #define bmsafemap_hash_size             um_softdep->sd_bmhashsize
1089 #define indir_hashtbl                   um_softdep->sd_indirhash
1090 #define indir_hash_size                 um_softdep->sd_indirhashsize
1091 #define softdep_on_journal              um_softdep->sd_on_journal
1092 #define softdep_on_worklist             um_softdep->sd_on_worklist
1093 #define softdep_deps                    um_softdep->sd_deps
1094 #define softdep_accdeps                 um_softdep->sd_accdeps
1095 #define softdep_req                     um_softdep->sd_req
1096 #define softdep_flags                   um_softdep->sd_flags
1097 #define softdep_flushtd                 um_softdep->sd_flushtd
1098 #define softdep_curdeps                 um_softdep->sd_curdeps