]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/7.2.git/blob - sys/ufs/ffs/ffs_alloc.c
Create releng/7.2 from stable/7 in preparation for 7.2-RELEASE.
[FreeBSD/releng/7.2.git] / sys / ufs / ffs / ffs_alloc.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This software was developed for the FreeBSD Project by Marshall
6  * Kirk McKusick and Network Associates Laboratories, the Security
7  * Research Division of Network Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR
8  * contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA CHATS
9  * research program
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  *
32  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
33  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
34  *
35  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
36  * modification, are permitted provided that the following conditions
37  * are met:
38  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
39  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
40  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
41  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
42  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
43  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
44  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
45  *    without specific prior written permission.
46  *
47  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
48  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
49  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
50  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
51  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
52  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
53  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
54  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
55  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
56  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
57  * SUCH DAMAGE.
58  *
59  *      @(#)ffs_alloc.c 8.18 (Berkeley) 5/26/95
60  */
61
62 #include <sys/cdefs.h>
63 __FBSDID("$FreeBSD$");
64
65 #include "opt_quota.h"
66
67 #include <sys/param.h>
68 #include <sys/systm.h>
69 #include <sys/bio.h>
70 #include <sys/buf.h>
71 #include <sys/conf.h>
72 #include <sys/file.h>
73 #include <sys/filedesc.h>
74 #include <sys/priv.h>
75 #include <sys/proc.h>
76 #include <sys/vnode.h>
77 #include <sys/mount.h>
78 #include <sys/kernel.h>
79 #include <sys/sysctl.h>
80 #include <sys/syslog.h>
81
82 #include <ufs/ufs/extattr.h>
83 #include <ufs/ufs/quota.h>
84 #include <ufs/ufs/inode.h>
85 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
86 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
87
88 #include <ufs/ffs/fs.h>
89 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
90
91 typedef ufs2_daddr_t allocfcn_t(struct inode *ip, int cg, ufs2_daddr_t bpref,
92                                   int size);
93
94 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
95 static ufs2_daddr_t
96               ffs_alloccgblk(struct inode *, struct buf *, ufs2_daddr_t);
97 #ifdef INVARIANTS
98 static int      ffs_checkblk(struct inode *, ufs2_daddr_t, long);
99 #endif
100 static ufs2_daddr_t ffs_clusteralloc(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
101 static void     ffs_clusteracct(struct ufsmount *, struct fs *, struct cg *,
102                     ufs1_daddr_t, int);
103 static ino_t    ffs_dirpref(struct inode *);
104 static ufs2_daddr_t ffs_fragextend(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int, int);
105 static void     ffs_fserr(struct fs *, ino_t, char *);
106 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
107                 (struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int, allocfcn_t *);
108 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, int, ufs2_daddr_t, int);
109 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
110 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
111 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
112
113 /*
114  * Allocate a block in the filesystem.
115  *
116  * The size of the requested block is given, which must be some
117  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
118  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
119  * the following hierarchy is used to allocate a block:
120  *   1) allocate the requested block.
121  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
122  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
123  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
124  *      available block is located.
125  * If no block preference is given the following hierarchy is used
126  * to allocate a block:
127  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
128  *      inode for the file.
129  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
130  *      available block is located.
131  */
132 int
133 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, flags, cred, bnp)
134         struct inode *ip;
135         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
136         int size, flags;
137         struct ucred *cred;
138         ufs2_daddr_t *bnp;
139 {
140         struct fs *fs;
141         struct ufsmount *ump;
142         ufs2_daddr_t bno;
143         int cg, reclaimed;
144         static struct timeval lastfail;
145         static int curfail;
146         int64_t delta;
147 #ifdef QUOTA
148         int error;
149 #endif
150
151         *bnp = 0;
152         fs = ip->i_fs;
153         ump = ip->i_ump;
154         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
155 #ifdef INVARIANTS
156         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
157                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
158                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
159                     fs->fs_fsmnt);
160                 panic("ffs_alloc: bad size");
161         }
162         if (cred == NOCRED)
163                 panic("ffs_alloc: missing credential");
164 #endif /* INVARIANTS */
165         reclaimed = 0;
166 retry:
167 #ifdef QUOTA
168         UFS_UNLOCK(ump);
169         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
170         if (error)
171                 return (error);
172         UFS_LOCK(ump);
173 #endif
174         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
175                 goto nospace;
176         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
177             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
178                 goto nospace;
179         if (bpref >= fs->fs_size)
180                 bpref = 0;
181         if (bpref == 0)
182                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
183         else
184                 cg = dtog(fs, bpref);
185         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, ffs_alloccg);
186         if (bno > 0) {
187                 delta = btodb(size);
188                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
189                         UFS_LOCK(ump);
190                         fs->fs_pendingblocks += delta;
191                         UFS_UNLOCK(ump);
192                 }
193                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
194                 if (flags & IO_EXT)
195                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
196                 else
197                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
198                 *bnp = bno;
199                 return (0);
200         }
201 nospace:
202 #ifdef QUOTA
203         UFS_UNLOCK(ump);
204         /*
205          * Restore user's disk quota because allocation failed.
206          */
207         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
208         UFS_LOCK(ump);
209 #endif
210         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
211                 reclaimed = 1;
212                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip));
213                 goto retry;
214         }
215         UFS_UNLOCK(ump);
216         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
217                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
218                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
219                     fs->fs_fsmnt);
220         }
221         return (ENOSPC);
222 }
223
224 /*
225  * Reallocate a fragment to a bigger size
226  *
227  * The number and size of the old block is given, and a preference
228  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
229  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
230  * invoked to get an appropriate block.
231  */
232 int
233 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, flags, cred, bpp)
234         struct inode *ip;
235         ufs2_daddr_t lbprev;
236         ufs2_daddr_t bprev;
237         ufs2_daddr_t bpref;
238         int osize, nsize, flags;
239         struct ucred *cred;
240         struct buf **bpp;
241 {
242         struct vnode *vp;
243         struct fs *fs;
244         struct buf *bp;
245         struct ufsmount *ump;
246         int cg, request, error, reclaimed;
247         ufs2_daddr_t bno;
248         static struct timeval lastfail;
249         static int curfail;
250         int64_t delta;
251
252         *bpp = 0;
253         vp = ITOV(ip);
254         fs = ip->i_fs;
255         bp = NULL;
256         ump = ip->i_ump;
257         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
258 #ifdef INVARIANTS
259         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
260                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
261         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
262             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
263                 printf(
264                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
265                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
266                     nsize, fs->fs_fsmnt);
267                 panic("ffs_realloccg: bad size");
268         }
269         if (cred == NOCRED)
270                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
271 #endif /* INVARIANTS */
272         reclaimed = 0;
273 retry:
274         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
275             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
276                 goto nospace;
277         }
278         if (bprev == 0) {
279                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
280                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
281                     fs->fs_fsmnt);
282                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
283         }
284         UFS_UNLOCK(ump);
285         /*
286          * Allocate the extra space in the buffer.
287          */
288         error = bread(vp, lbprev, osize, NOCRED, &bp);
289         if (error) {
290                 brelse(bp);
291                 return (error);
292         }
293
294         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
295                 if (lbprev >= NDADDR)
296                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
297                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
298         }
299
300 #ifdef QUOTA
301         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
302         if (error) {
303                 brelse(bp);
304                 return (error);
305         }
306 #endif
307         /*
308          * Check for extension in the existing location.
309          */
310         cg = dtog(fs, bprev);
311         UFS_LOCK(ump);
312         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
313         if (bno) {
314                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
315                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
316                 delta = btodb(nsize - osize);
317                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
318                         UFS_LOCK(ump);
319                         fs->fs_pendingblocks += delta;
320                         UFS_UNLOCK(ump);
321                 }
322                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
323                 if (flags & IO_EXT)
324                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
325                 else
326                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
327                 allocbuf(bp, nsize);
328                 bp->b_flags |= B_DONE;
329                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) != B_VMIO)
330                         bzero((char *)bp->b_data + osize, nsize - osize);
331                 else
332                         vfs_bio_clrbuf(bp);
333                 *bpp = bp;
334                 return (0);
335         }
336         /*
337          * Allocate a new disk location.
338          */
339         if (bpref >= fs->fs_size)
340                 bpref = 0;
341         switch ((int)fs->fs_optim) {
342         case FS_OPTSPACE:
343                 /*
344                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
345                  * best use of space, we will waste time relocating it if
346                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
347                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
348                  * to begin optimizing for time.
349                  */
350                 request = nsize;
351                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
352                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
353                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
354                         break;
355                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
356                         fs->fs_fsmnt);
357                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
358                 break;
359         case FS_OPTTIME:
360                 /*
361                  * At this point we have discovered a file that is trying to
362                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
363                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
364                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
365                  * above will be able to grow it in place without further
366                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
367                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
368                  * optimizing for space.
369                  */
370                 request = fs->fs_bsize;
371                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
372                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
373                         break;
374                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
375                         fs->fs_fsmnt);
376                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
377                 break;
378         default:
379                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
380                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
381                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
382                 /* NOTREACHED */
383         }
384         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, ffs_alloccg);
385         if (bno > 0) {
386                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
387                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
388                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp, bprev, (long)osize,
389                             ip->i_number);
390                 if (nsize < request)
391                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
392                             bno + numfrags(fs, nsize),
393                             (long)(request - nsize), ip->i_number);
394                 delta = btodb(nsize - osize);
395                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
396                         UFS_LOCK(ump);
397                         fs->fs_pendingblocks += delta;
398                         UFS_UNLOCK(ump);
399                 }
400                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
401                 if (flags & IO_EXT)
402                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
403                 else
404                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
405                 allocbuf(bp, nsize);
406                 bp->b_flags |= B_DONE;
407                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) != B_VMIO)
408                         bzero((char *)bp->b_data + osize, nsize - osize);
409                 else
410                         vfs_bio_clrbuf(bp);
411                 *bpp = bp;
412                 return (0);
413         }
414 #ifdef QUOTA
415         UFS_UNLOCK(ump);
416         /*
417          * Restore user's disk quota because allocation failed.
418          */
419         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
420         UFS_LOCK(ump);
421 #endif
422 nospace:
423         /*
424          * no space available
425          */
426         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
427                 reclaimed = 1;
428                 softdep_request_cleanup(fs, vp);
429                 UFS_UNLOCK(ump);
430                 if (bp)
431                         brelse(bp);
432                 UFS_LOCK(ump);
433                 goto retry;
434         }
435         UFS_UNLOCK(ump);
436         if (bp)
437                 brelse(bp);
438         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
439                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
440                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
441                     fs->fs_fsmnt);
442         }
443         return (ENOSPC);
444 }
445
446 /*
447  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
448  *
449  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
450  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
451  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
452  * from the end of the allocation for the logical block immediately
453  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
454  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
455  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
456  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
457  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
458  * allocation will be used.
459  */
460
461 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
462
463 static int doasyncfree = 1;
464 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
465
466 static int doreallocblks = 1;
467 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
468
469 #ifdef DEBUG
470 static volatile int prtrealloc = 0;
471 #endif
472
473 int
474 ffs_reallocblks(ap)
475         struct vop_reallocblks_args /* {
476                 struct vnode *a_vp;
477                 struct cluster_save *a_buflist;
478         } */ *ap;
479 {
480
481         if (doreallocblks == 0)
482                 return (ENOSPC);
483         if (VTOI(ap->a_vp)->i_ump->um_fstype == UFS1)
484                 return (ffs_reallocblks_ufs1(ap));
485         return (ffs_reallocblks_ufs2(ap));
486 }
487         
488 static int
489 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
490         struct vop_reallocblks_args /* {
491                 struct vnode *a_vp;
492                 struct cluster_save *a_buflist;
493         } */ *ap;
494 {
495         struct fs *fs;
496         struct inode *ip;
497         struct vnode *vp;
498         struct buf *sbp, *ebp;
499         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
500         struct cluster_save *buflist;
501         struct ufsmount *ump;
502         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
503         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
504         ufs2_daddr_t pref;
505         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
506         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
507
508         vp = ap->a_vp;
509         ip = VTOI(vp);
510         fs = ip->i_fs;
511         ump = ip->i_ump;
512         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
513                 return (ENOSPC);
514         buflist = ap->a_buflist;
515         len = buflist->bs_nchildren;
516         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
517         end_lbn = start_lbn + len - 1;
518 #ifdef INVARIANTS
519         for (i = 0; i < len; i++)
520                 if (!ffs_checkblk(ip,
521                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
522                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
523         for (i = 1; i < len; i++)
524                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
525                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
526         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
527         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
528         for (i = 1; i < len - 1; i++)
529                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
530                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
531 #endif
532         /*
533          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
534          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
535          * the previous cylinder group.
536          */
537         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
538             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
539                 return (ENOSPC);
540         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
541             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
542                 return (ENOSPC);
543         /*
544          * Get the starting offset and block map for the first block.
545          */
546         if (start_lvl == 0) {
547                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
548                 soff = start_lbn;
549         } else {
550                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
551                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
552                         brelse(sbp);
553                         return (ENOSPC);
554                 }
555                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
556                 soff = idp->in_off;
557         }
558         /*
559          * If the block range spans two block maps, get the second map.
560          */
561         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
562                 ssize = len;
563         } else {
564 #ifdef INVARIANTS
565                 if (start_lvl > 0 &&
566                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
567                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
568 #endif
569                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
570                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
571                         goto fail;
572                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
573         }
574         /*
575          * Find the preferred location for the cluster.
576          */
577         UFS_LOCK(ump);
578         pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
579         /*
580          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
581          */
582         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
583             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
584                 UFS_UNLOCK(ump);
585                 goto fail;
586         }
587         /*
588          * We have found a new contiguous block.
589          *
590          * First we have to replace the old block pointers with the new
591          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
592          * with the file.
593          */
594 #ifdef DEBUG
595         if (prtrealloc)
596                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
597                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
598 #endif
599         blkno = newblk;
600         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
601                 if (i == ssize) {
602                         bap = ebap;
603                         soff = -i;
604                 }
605 #ifdef INVARIANTS
606                 if (!ffs_checkblk(ip,
607                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
608                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
609                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
610                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
611 #endif
612 #ifdef DEBUG
613                 if (prtrealloc)
614                         printf(" %d,", *bap);
615 #endif
616                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
617                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
618                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
619                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
620                                     buflist->bs_children[i]);
621                         else
622                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
623                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
624                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
625                 }
626                 *bap++ = blkno;
627         }
628         /*
629          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
630          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
631          * the old block values may have been written to disk. In practise
632          * they are almost never written, but if we are concerned about
633          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
634          *
635          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
636          * that shows whether the associated buffers and inodes have
637          * been written. The flag should be set when the cluster is
638          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
639          * We can then check below to see if it is set, and do the
640          * synchronous write only when it has been cleared.
641          */
642         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
643                 if (doasyncfree)
644                         bdwrite(sbp);
645                 else
646                         bwrite(sbp);
647         } else {
648                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
649                 if (!doasyncfree)
650                         ffs_update(vp, 1);
651         }
652         if (ssize < len) {
653                 if (doasyncfree)
654                         bdwrite(ebp);
655                 else
656                         bwrite(ebp);
657         }
658         /*
659          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
660          */
661 #ifdef DEBUG
662         if (prtrealloc)
663                 printf("\n\tnew:");
664 #endif
665         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
666                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
667                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
668                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
669                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
670                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
671 #ifdef INVARIANTS
672                 if (!ffs_checkblk(ip,
673                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
674                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
675 #endif
676 #ifdef DEBUG
677                 if (prtrealloc)
678                         printf(" %d,", blkno);
679 #endif
680         }
681 #ifdef DEBUG
682         if (prtrealloc) {
683                 prtrealloc--;
684                 printf("\n");
685         }
686 #endif
687         return (0);
688
689 fail:
690         if (ssize < len)
691                 brelse(ebp);
692         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
693                 brelse(sbp);
694         return (ENOSPC);
695 }
696
697 static int
698 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
699         struct vop_reallocblks_args /* {
700                 struct vnode *a_vp;
701                 struct cluster_save *a_buflist;
702         } */ *ap;
703 {
704         struct fs *fs;
705         struct inode *ip;
706         struct vnode *vp;
707         struct buf *sbp, *ebp;
708         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
709         struct cluster_save *buflist;
710         struct ufsmount *ump;
711         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
712         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
713         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
714         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
715
716         vp = ap->a_vp;
717         ip = VTOI(vp);
718         fs = ip->i_fs;
719         ump = ip->i_ump;
720         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
721                 return (ENOSPC);
722         buflist = ap->a_buflist;
723         len = buflist->bs_nchildren;
724         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
725         end_lbn = start_lbn + len - 1;
726 #ifdef INVARIANTS
727         for (i = 0; i < len; i++)
728                 if (!ffs_checkblk(ip,
729                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
730                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
731         for (i = 1; i < len; i++)
732                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
733                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
734         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
735         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
736         for (i = 1; i < len - 1; i++)
737                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
738                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
739 #endif
740         /*
741          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
742          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
743          * the previous cylinder group.
744          */
745         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
746             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
747                 return (ENOSPC);
748         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
749             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
750                 return (ENOSPC);
751         /*
752          * Get the starting offset and block map for the first block.
753          */
754         if (start_lvl == 0) {
755                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
756                 soff = start_lbn;
757         } else {
758                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
759                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
760                         brelse(sbp);
761                         return (ENOSPC);
762                 }
763                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
764                 soff = idp->in_off;
765         }
766         /*
767          * If the block range spans two block maps, get the second map.
768          */
769         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
770                 ssize = len;
771         } else {
772 #ifdef INVARIANTS
773                 if (start_lvl > 0 &&
774                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
775                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
776 #endif
777                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
778                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
779                         goto fail;
780                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
781         }
782         /*
783          * Find the preferred location for the cluster.
784          */
785         UFS_LOCK(ump);
786         pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
787         /*
788          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
789          */
790         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
791             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
792                 UFS_UNLOCK(ump);
793                 goto fail;
794         }
795         /*
796          * We have found a new contiguous block.
797          *
798          * First we have to replace the old block pointers with the new
799          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
800          * with the file.
801          */
802 #ifdef DEBUG
803         if (prtrealloc)
804                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
805                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
806 #endif
807         blkno = newblk;
808         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
809                 if (i == ssize) {
810                         bap = ebap;
811                         soff = -i;
812                 }
813 #ifdef INVARIANTS
814                 if (!ffs_checkblk(ip,
815                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
816                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
817                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
818                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
819 #endif
820 #ifdef DEBUG
821                 if (prtrealloc)
822                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
823 #endif
824                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
825                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
826                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
827                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
828                                     buflist->bs_children[i]);
829                         else
830                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
831                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
832                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
833                 }
834                 *bap++ = blkno;
835         }
836         /*
837          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
838          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
839          * the old block values may have been written to disk. In practise
840          * they are almost never written, but if we are concerned about
841          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
842          *
843          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
844          * that shows whether the associated buffers and inodes have
845          * been written. The flag should be set when the cluster is
846          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
847          * We can then check below to see if it is set, and do the
848          * synchronous write only when it has been cleared.
849          */
850         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
851                 if (doasyncfree)
852                         bdwrite(sbp);
853                 else
854                         bwrite(sbp);
855         } else {
856                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
857                 if (!doasyncfree)
858                         ffs_update(vp, 1);
859         }
860         if (ssize < len) {
861                 if (doasyncfree)
862                         bdwrite(ebp);
863                 else
864                         bwrite(ebp);
865         }
866         /*
867          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
868          */
869 #ifdef DEBUG
870         if (prtrealloc)
871                 printf("\n\tnew:");
872 #endif
873         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
874                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
875                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
876                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
877                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
878                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
879 #ifdef INVARIANTS
880                 if (!ffs_checkblk(ip,
881                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
882                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
883 #endif
884 #ifdef DEBUG
885                 if (prtrealloc)
886                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
887 #endif
888         }
889 #ifdef DEBUG
890         if (prtrealloc) {
891                 prtrealloc--;
892                 printf("\n");
893         }
894 #endif
895         return (0);
896
897 fail:
898         if (ssize < len)
899                 brelse(ebp);
900         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
901                 brelse(sbp);
902         return (ENOSPC);
903 }
904
905 /*
906  * Allocate an inode in the filesystem.
907  *
908  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
909  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
910  *   1) allocate the preferred inode.
911  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
912  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
913  *      available inode is located.
914  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
915  * to allocate an inode:
916  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
917  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
918  *      available inode is located.
919  */
920 int
921 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
922         struct vnode *pvp;
923         int mode;
924         struct ucred *cred;
925         struct vnode **vpp;
926 {
927         struct inode *pip;
928         struct fs *fs;
929         struct inode *ip;
930         struct timespec ts;
931         struct ufsmount *ump;
932         ino_t ino, ipref;
933         int cg, error, error1;
934         static struct timeval lastfail;
935         static int curfail;
936
937         *vpp = NULL;
938         pip = VTOI(pvp);
939         fs = pip->i_fs;
940         ump = pip->i_ump;
941
942         UFS_LOCK(ump);
943         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
944                 goto noinodes;
945
946         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
947                 ipref = ffs_dirpref(pip);
948         else
949                 ipref = pip->i_number;
950         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
951                 ipref = 0;
952         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
953         /*
954          * Track number of dirs created one after another
955          * in a same cg without intervening by files.
956          */
957         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
958                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
959                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
960         } else {
961                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
962                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
963         }
964         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode,
965                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
966         if (ino == 0)
967                 goto noinodes;
968         error = ffs_vget(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
969         if (error) {
970                 error1 = ffs_vgetf(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp,
971                     FFSV_FORCEINSMQ);
972                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
973                 if (error1 == 0) {
974                         ip = VTOI(*vpp);
975                         if (ip->i_mode)
976                                 goto dup_alloc;
977                         ip->i_flag |= IN_MODIFIED;
978                         vput(*vpp);
979                 }
980                 return (error);
981         }
982         ip = VTOI(*vpp);
983         if (ip->i_mode) {
984 dup_alloc:
985                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
986                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
987                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
988         }
989         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
990                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
991                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
992                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
993         }
994         ip->i_flags = 0;
995         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
996         /*
997          * Set up a new generation number for this inode.
998          */
999         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
1000                 ip->i_gen = arc4random() / 2 + 1;
1001         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
1002         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
1003                 vfs_timestamp(&ts);
1004                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
1005                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
1006         }
1007         ip->i_flag = 0;
1008         vnode_destroy_vobject(*vpp);
1009         (*vpp)->v_type = VNON;
1010         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC)
1011                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
1012         else
1013                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
1014         return (0);
1015 noinodes:
1016         UFS_UNLOCK(ump);
1017         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1018                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1019                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1020                     fs->fs_fsmnt);
1021         }
1022         return (ENOSPC);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Find a cylinder group to place a directory.
1027  *
1028  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1029  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1030  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1031  * and data. Restrict the number of directories which may be
1032  * allocated one after another in the same cylinder group
1033  * without intervening allocation of files.
1034  *
1035  * If we allocate a first level directory then force allocation
1036  * in another cylinder group.
1037  */
1038 static ino_t
1039 ffs_dirpref(pip)
1040         struct inode *pip;
1041 {
1042         struct fs *fs;
1043         int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1044         int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1045         int minifree, minbfree, maxndir;
1046         int mincg, minndir;
1047         int maxcontigdirs;
1048
1049         mtx_assert(UFS_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
1050         fs = pip->i_fs;
1051
1052         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1053         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1054         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1055
1056         /*
1057          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1058          */
1059         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1060         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1061                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1062                 mincg = prefcg;
1063                 minndir = fs->fs_ipg;
1064                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1065                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1066                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1067                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1068                                 mincg = cg;
1069                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1070                         }
1071                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1072                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1073                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1074                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1075                                 mincg = cg;
1076                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1077                         }
1078                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1079         }
1080
1081         /*
1082          * Count various limits which used for
1083          * optimal allocation of a directory inode.
1084          */
1085         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1086         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1087         if (minifree < 1)
1088                 minifree = 1;
1089         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1090         if (minbfree < 1)
1091                 minbfree = 1;
1092         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1093         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1094         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1095         if (dirsize < curdirsize)
1096                 dirsize = curdirsize;
1097         if (dirsize <= 0)
1098                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1099         else
1100                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1101         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1102                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1103                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1104         if (maxcontigdirs == 0)
1105                 maxcontigdirs = 1;
1106
1107         /*
1108          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for 
1109          * regular files, but only if we have no deficit in
1110          * inodes or space.
1111          */
1112         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1113         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1114                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1115                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1116                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1117                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1118                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1119                 }
1120         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1121                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1122                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1123                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1124                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1125                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1126                 }
1127         /*
1128          * This is a backstop when we have deficit in space.
1129          */
1130         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1131                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1132                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1133         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1134                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1135                         break;
1136         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1141  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1142  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
1143  *
1144  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1145  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1146  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
1147  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
1148  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
1149  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1150  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1151  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1152  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1153  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1154  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
1155  * here a best guess is made based upon the logical block number being
1156  * allocated.
1157  *
1158  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1159  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks. The end of one of these
1160  * contiguous blocks and the beginning of the next is laid out
1161  * contiguously if possible.
1162  */
1163 ufs2_daddr_t
1164 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1165         struct inode *ip;
1166         ufs_lbn_t lbn;
1167         int indx;
1168         ufs1_daddr_t *bap;
1169 {
1170         struct fs *fs;
1171         int cg;
1172         int avgbfree, startcg;
1173
1174         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1175         fs = ip->i_fs;
1176         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1177                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1178                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1179                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1180                 }
1181                 /*
1182                  * Find a cylinder with greater than average number of
1183                  * unused data blocks.
1184                  */
1185                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1186                         startcg =
1187                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1188                 else
1189                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1190                 startcg %= fs->fs_ncg;
1191                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1192                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1193                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1194                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1195                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1196                         }
1197                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1198                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1199                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1200                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1201                         }
1202                 return (0);
1203         }
1204         /*
1205          * We just always try to lay things out contiguously.
1206          */
1207         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Same as above, but for UFS2
1212  */
1213 ufs2_daddr_t
1214 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1215         struct inode *ip;
1216         ufs_lbn_t lbn;
1217         int indx;
1218         ufs2_daddr_t *bap;
1219 {
1220         struct fs *fs;
1221         int cg;
1222         int avgbfree, startcg;
1223
1224         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1225         fs = ip->i_fs;
1226         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1227                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1228                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1229                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1230                 }
1231                 /*
1232                  * Find a cylinder with greater than average number of
1233                  * unused data blocks.
1234                  */
1235                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1236                         startcg =
1237                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1238                 else
1239                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1240                 startcg %= fs->fs_ncg;
1241                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1242                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1243                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1244                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1245                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1246                         }
1247                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1248                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1249                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1250                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1251                         }
1252                 return (0);
1253         }
1254         /*
1255          * We just always try to lay things out contiguously.
1256          */
1257         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1262  *
1263  * The policy implemented by this algorithm is:
1264  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1265  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1266  *   3) brute force search for a free block.
1267  *
1268  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1269  * and return with it held on failure.
1270  */
1271 /*VARARGS5*/
1272 static ufs2_daddr_t
1273 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
1274         struct inode *ip;
1275         int cg;
1276         ufs2_daddr_t pref;
1277         int size;       /* size for data blocks, mode for inodes */
1278         allocfcn_t *allocator;
1279 {
1280         struct fs *fs;
1281         ufs2_daddr_t result;
1282         int i, icg = cg;
1283
1284         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1285 #ifdef INVARIANTS
1286         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1287                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1288 #endif
1289         fs = ip->i_fs;
1290         /*
1291          * 1: preferred cylinder group
1292          */
1293         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
1294         if (result)
1295                 return (result);
1296         /*
1297          * 2: quadratic rehash
1298          */
1299         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1300                 cg += i;
1301                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1302                         cg -= fs->fs_ncg;
1303                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1304                 if (result)
1305                         return (result);
1306         }
1307         /*
1308          * 3: brute force search
1309          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1310          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1311          */
1312         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1313         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1314                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1315                 if (result)
1316                         return (result);
1317                 cg++;
1318                 if (cg == fs->fs_ncg)
1319                         cg = 0;
1320         }
1321         return (0);
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Determine whether a fragment can be extended.
1326  *
1327  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1328  * if they are, allocate them.
1329  */
1330 static ufs2_daddr_t
1331 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1332         struct inode *ip;
1333         int cg;
1334         ufs2_daddr_t bprev;
1335         int osize, nsize;
1336 {
1337         struct fs *fs;
1338         struct cg *cgp;
1339         struct buf *bp;
1340         struct ufsmount *ump;
1341         int nffree;
1342         long bno;
1343         int frags, bbase;
1344         int i, error;
1345         u_int8_t *blksfree;
1346
1347         ump = ip->i_ump;
1348         fs = ip->i_fs;
1349         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1350                 return (0);
1351         frags = numfrags(fs, nsize);
1352         bbase = fragnum(fs, bprev);
1353         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1354                 /* cannot extend across a block boundary */
1355                 return (0);
1356         }
1357         UFS_UNLOCK(ump);
1358         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1359                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1360         if (error)
1361                 goto fail;
1362         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1363         if (!cg_chkmagic(cgp))
1364                 goto fail;
1365         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1366         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1367         bno = dtogd(fs, bprev);
1368         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1369         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1370                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1371                         goto fail;
1372         /*
1373          * the current fragment can be extended
1374          * deduct the count on fragment being extended into
1375          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1376          * allocate the extended piece
1377          */
1378         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1379                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1380                         break;
1381         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1382         if (i != frags)
1383                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1384         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1385                 clrbit(blksfree, bno + i);
1386                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1387                 nffree++;
1388         }
1389         UFS_LOCK(ump);
1390         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1391         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1392         fs->fs_fmod = 1;
1393         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1394         UFS_UNLOCK(ump);
1395         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1396                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev);
1397         bdwrite(bp);
1398         return (bprev);
1399
1400 fail:
1401         brelse(bp);
1402         UFS_LOCK(ump);
1403         return (0);
1404
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Determine whether a block can be allocated.
1409  *
1410  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1411  * and if it is, allocate it.
1412  */
1413 static ufs2_daddr_t
1414 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size)
1415         struct inode *ip;
1416         int cg;
1417         ufs2_daddr_t bpref;
1418         int size;
1419 {
1420         struct fs *fs;
1421         struct cg *cgp;
1422         struct buf *bp;
1423         struct ufsmount *ump;
1424         ufs1_daddr_t bno;
1425         ufs2_daddr_t blkno;
1426         int i, allocsiz, error, frags;
1427         u_int8_t *blksfree;
1428
1429         ump = ip->i_ump;
1430         fs = ip->i_fs;
1431         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1432                 return (0);
1433         UFS_UNLOCK(ump);
1434         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1435                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1436         if (error)
1437                 goto fail;
1438         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1439         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1440             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1441                 goto fail;
1442         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1443         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1444         if (size == fs->fs_bsize) {
1445                 UFS_LOCK(ump);
1446                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1447                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1448                 UFS_UNLOCK(ump);
1449                 bdwrite(bp);
1450                 return (blkno);
1451         }
1452         /*
1453          * check to see if any fragments are already available
1454          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1455          * it down to a smaller size if necessary
1456          */
1457         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1458         frags = numfrags(fs, size);
1459         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1460                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1461                         break;
1462         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1463                 /*
1464                  * no fragments were available, so a block will be
1465                  * allocated, and hacked up
1466                  */
1467                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1468                         goto fail;
1469                 UFS_LOCK(ump);
1470                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1471                 bno = dtogd(fs, blkno);
1472                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1473                         setbit(blksfree, bno + i);
1474                 i = fs->fs_frag - frags;
1475                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1476                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1477                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1478                 fs->fs_fmod = 1;
1479                 cgp->cg_frsum[i]++;
1480                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1481                 UFS_UNLOCK(ump);
1482                 bdwrite(bp);
1483                 return (blkno);
1484         }
1485         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1486         if (bno < 0)
1487                 goto fail;
1488         for (i = 0; i < frags; i++)
1489                 clrbit(blksfree, bno + i);
1490         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1491         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1492         if (frags != allocsiz)
1493                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1494         UFS_LOCK(ump);
1495         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1496         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1497         fs->fs_fmod = 1;
1498         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1499         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1500         UFS_UNLOCK(ump);
1501         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1502                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1503         bdwrite(bp);
1504         return (blkno);
1505
1506 fail:
1507         brelse(bp);
1508         UFS_LOCK(ump);
1509         return (0);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Allocate a block in a cylinder group.
1514  *
1515  * This algorithm implements the following policy:
1516  *   1) allocate the requested block.
1517  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1518  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1519  *      specified cylinder group.
1520  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1521  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1522  */
1523 static ufs2_daddr_t
1524 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref)
1525         struct inode *ip;
1526         struct buf *bp;
1527         ufs2_daddr_t bpref;
1528 {
1529         struct fs *fs;
1530         struct cg *cgp;
1531         struct ufsmount *ump;
1532         ufs1_daddr_t bno;
1533         ufs2_daddr_t blkno;
1534         u_int8_t *blksfree;
1535
1536         fs = ip->i_fs;
1537         ump = ip->i_ump;
1538         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1539         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1540         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1541         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1542                 bpref = cgp->cg_rotor;
1543         } else {
1544                 bpref = blknum(fs, bpref);
1545                 bno = dtogd(fs, bpref);
1546                 /*
1547                  * if the requested block is available, use it
1548                  */
1549                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1550                         goto gotit;
1551         }
1552         /*
1553          * Take the next available block in this cylinder group.
1554          */
1555         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1556         if (bno < 0)
1557                 return (0);
1558         cgp->cg_rotor = bno;
1559 gotit:
1560         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1561         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1562         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, -1);
1563         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1564         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1565         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1566         fs->fs_fmod = 1;
1567         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1568         /* XXX Fixme. */
1569         UFS_UNLOCK(ump);
1570         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1571                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1572         UFS_LOCK(ump);
1573         return (blkno);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Determine whether a cluster can be allocated.
1578  *
1579  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1580  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1581  * take the first one that we find following bpref.
1582  */
1583 static ufs2_daddr_t
1584 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len)
1585         struct inode *ip;
1586         int cg;
1587         ufs2_daddr_t bpref;
1588         int len;
1589 {
1590         struct fs *fs;
1591         struct cg *cgp;
1592         struct buf *bp;
1593         struct ufsmount *ump;
1594         int i, run, bit, map, got;
1595         ufs2_daddr_t bno;
1596         u_char *mapp;
1597         int32_t *lp;
1598         u_int8_t *blksfree;
1599
1600         fs = ip->i_fs;
1601         ump = ip->i_ump;
1602         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1603                 return (0);
1604         UFS_UNLOCK(ump);
1605         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1606             NOCRED, &bp))
1607                 goto fail_lock;
1608         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1609         if (!cg_chkmagic(cgp))
1610                 goto fail_lock;
1611         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1612         /*
1613          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1614          * available in this cylinder group.
1615          */
1616         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1617         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1618                 if (*lp++ > 0)
1619                         break;
1620         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1621                 /*
1622                  * This is the first time looking for a cluster in this
1623                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1624                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1625                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1626                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1627                  */
1628                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1629                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1630                         if (*lp-- > 0)
1631                                 break;
1632                 UFS_LOCK(ump);
1633                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1634                 goto fail;
1635         }
1636         /*
1637          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1638          * We take the first one that we find, even if it is larger
1639          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1640          * block allocation. We do not search before the current
1641          * preference point as we do not want to allocate a block
1642          * that is allocated before the previous one (as we will
1643          * then have to wait for another pass of the elevator
1644          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1645          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1646          */
1647         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1648                 bpref = 0;
1649         else
1650                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1651         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1652         map = *mapp++;
1653         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1654         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1655                 if ((map & bit) == 0) {
1656                         run = 0;
1657                 } else {
1658                         run++;
1659                         if (run == len)
1660                                 break;
1661                 }
1662                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1663                         bit <<= 1;
1664                 } else {
1665                         map = *mapp++;
1666                         bit = 1;
1667                 }
1668         }
1669         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1670                 goto fail_lock;
1671         /*
1672          * Allocate the cluster that we have found.
1673          */
1674         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1675         for (i = 1; i <= len; i++)
1676                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1677                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1678         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1679         if (dtog(fs, bno) != cg)
1680                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1681         len = blkstofrags(fs, len);
1682         UFS_LOCK(ump);
1683         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
1684                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i) != bno + i)
1685                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1686         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1687         UFS_UNLOCK(ump);
1688         bdwrite(bp);
1689         return (bno);
1690
1691 fail_lock:
1692         UFS_LOCK(ump);
1693 fail:
1694         brelse(bp);
1695         return (0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Determine whether an inode can be allocated.
1700  *
1701  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1702  * allocate it using the following policy:
1703  *   1) allocate the requested inode.
1704  *   2) allocate the next available inode after the requested
1705  *      inode in the specified cylinder group.
1706  */
1707 static ufs2_daddr_t
1708 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode)
1709         struct inode *ip;
1710         int cg;
1711         ufs2_daddr_t ipref;
1712         int mode;
1713 {
1714         struct fs *fs;
1715         struct cg *cgp;
1716         struct buf *bp, *ibp;
1717         struct ufsmount *ump;
1718         u_int8_t *inosused;
1719         struct ufs2_dinode *dp2;
1720         int error, start, len, loc, map, i;
1721
1722         fs = ip->i_fs;
1723         ump = ip->i_ump;
1724         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1725                 return (0);
1726         UFS_UNLOCK(ump);
1727         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1728                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1729         if (error) {
1730                 brelse(bp);
1731                 UFS_LOCK(ump);
1732                 return (0);
1733         }
1734         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1735         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1736                 brelse(bp);
1737                 UFS_LOCK(ump);
1738                 return (0);
1739         }
1740         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1741         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1742         inosused = cg_inosused(cgp);
1743         if (ipref) {
1744                 ipref %= fs->fs_ipg;
1745                 if (isclr(inosused, ipref))
1746                         goto gotit;
1747         }
1748         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
1749         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
1750         loc = skpc(0xff, len, &inosused[start]);
1751         if (loc == 0) {
1752                 len = start + 1;
1753                 start = 0;
1754                 loc = skpc(0xff, len, &inosused[0]);
1755                 if (loc == 0) {
1756                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
1757                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
1758                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
1759                         /* NOTREACHED */
1760                 }
1761         }
1762         i = start + len - loc;
1763         map = inosused[i];
1764         ipref = i * NBBY;
1765         for (i = 1; i < (1 << NBBY); i <<= 1, ipref++) {
1766                 if ((map & i) == 0) {
1767                         cgp->cg_irotor = ipref;
1768                         goto gotit;
1769                 }
1770         }
1771         printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1772         panic("ffs_nodealloccg: block not in map");
1773         /* NOTREACHED */
1774 gotit:
1775         /*
1776          * Check to see if we need to initialize more inodes.
1777          */
1778         ibp = NULL;
1779         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
1780             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
1781             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
1782                 ibp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1783                     ino_to_fsba(fs, cg * fs->fs_ipg + cgp->cg_initediblk)),
1784                     (int)fs->fs_bsize, 0, 0, 0);
1785                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
1786                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
1787                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
1788                         dp2->di_gen = arc4random() / 2 + 1;
1789                         dp2++;
1790                 }
1791                 cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
1792         }
1793         UFS_LOCK(ump);
1794         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1795         setbit(inosused, ipref);
1796         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1797         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1798         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1799         fs->fs_fmod = 1;
1800         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1801                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1802                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1803                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1804         }
1805         UFS_UNLOCK(ump);
1806         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1807                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref);
1808         bdwrite(bp);
1809         if (ibp != NULL)
1810                 bawrite(ibp);
1811         return (cg * fs->fs_ipg + ipref);
1812 }
1813
1814 /*
1815  * check if a block is free
1816  */
1817 static int
1818 ffs_isfreeblock(struct fs *fs, u_char *cp, ufs1_daddr_t h)
1819 {
1820
1821         switch ((int)fs->fs_frag) {
1822         case 8:
1823                 return (cp[h] == 0);
1824         case 4:
1825                 return ((cp[h >> 1] & (0x0f << ((h & 0x1) << 2))) == 0);
1826         case 2:
1827                 return ((cp[h >> 2] & (0x03 << ((h & 0x3) << 1))) == 0);
1828         case 1:
1829                 return ((cp[h >> 3] & (0x01 << (h & 0x7))) == 0);
1830         default:
1831                 panic("ffs_isfreeblock");
1832         }
1833         return (0);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Free a block or fragment.
1838  *
1839  * The specified block or fragment is placed back in the
1840  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1841  * block reassembly is checked.
1842  */
1843 void
1844 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum)
1845         struct ufsmount *ump;
1846         struct fs *fs;
1847         struct vnode *devvp;
1848         ufs2_daddr_t bno;
1849         long size;
1850         ino_t inum;
1851 {
1852         struct cg *cgp;
1853         struct buf *bp;
1854         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
1855         ufs2_daddr_t cgblkno;
1856         int i, cg, blk, frags, bbase;
1857         u_int8_t *blksfree;
1858         struct cdev *dev;
1859
1860         cg = dtog(fs, bno);
1861         if (devvp->v_type == VREG) {
1862                 /* devvp is a snapshot */
1863                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
1864                 cgblkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
1865         } else {
1866                 /* devvp is a normal disk device */
1867                 dev = devvp->v_rdev;
1868                 cgblkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
1869                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree");
1870                 if ((devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
1871                     ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum))
1872                         return;
1873         }
1874 #ifdef INVARIANTS
1875         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1876             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1877                 printf("dev=%s, bno = %jd, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1878                     devtoname(dev), (intmax_t)bno, (long)fs->fs_bsize,
1879                     size, fs->fs_fsmnt);
1880                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1881         }
1882 #endif
1883         if ((u_int)bno >= fs->fs_size) {
1884                 printf("bad block %jd, ino %lu\n", (intmax_t)bno,
1885                     (u_long)inum);
1886                 ffs_fserr(fs, inum, "bad block");
1887                 return;
1888         }
1889         if (bread(devvp, cgblkno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
1890                 brelse(bp);
1891                 return;
1892         }
1893         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1894         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1895                 brelse(bp);
1896                 return;
1897         }
1898         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1899         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1900         cgbno = dtogd(fs, bno);
1901         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1902         UFS_LOCK(ump);
1903         if (size == fs->fs_bsize) {
1904                 fragno = fragstoblks(fs, cgbno);
1905                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, fragno)) {
1906                         if (devvp->v_type == VREG) {
1907                                 UFS_UNLOCK(ump);
1908                                 /* devvp is a snapshot */
1909                                 brelse(bp);
1910                                 return;
1911                         }
1912                         printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1913                             devtoname(dev), (intmax_t)bno, fs->fs_fsmnt);
1914                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1915                 }
1916                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
1917                 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1918                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1919                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1920                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1921         } else {
1922                 bbase = cgbno - fragnum(fs, cgbno);
1923                 /*
1924                  * decrement the counts associated with the old frags
1925                  */
1926                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1927                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1928                 /*
1929                  * deallocate the fragment
1930                  */
1931                 frags = numfrags(fs, size);
1932                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1933                         if (isset(blksfree, cgbno + i)) {
1934                                 printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1935                                     devtoname(dev), (intmax_t)(bno + i),
1936                                     fs->fs_fsmnt);
1937                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1938                         }
1939                         setbit(blksfree, cgbno + i);
1940                 }
1941                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1942                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1943                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1944                 /*
1945                  * add back in counts associated with the new frags
1946                  */
1947                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1948                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1949                 /*
1950                  * if a complete block has been reassembled, account for it
1951                  */
1952                 fragno = fragstoblks(fs, bbase);
1953                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragno)) {
1954                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1955                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1956                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1957                         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1958                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1959                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1960                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1961                 }
1962         }
1963         fs->fs_fmod = 1;
1964         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1965         UFS_UNLOCK(ump);
1966         bdwrite(bp);
1967 }
1968
1969 #ifdef INVARIANTS
1970 /*
1971  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1972  * fragment is allocated, false if it is free.
1973  */
1974 static int
1975 ffs_checkblk(ip, bno, size)
1976         struct inode *ip;
1977         ufs2_daddr_t bno;
1978         long size;
1979 {
1980         struct fs *fs;
1981         struct cg *cgp;
1982         struct buf *bp;
1983         ufs1_daddr_t cgbno;
1984         int i, error, frags, free;
1985         u_int8_t *blksfree;
1986
1987         fs = ip->i_fs;
1988         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1989                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1990                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1991                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1992         }
1993         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
1994                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
1995         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
1996                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1997         if (error)
1998                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
1999         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2000         if (!cg_chkmagic(cgp))
2001                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
2002         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2003         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2004         cgbno = dtogd(fs, bno);
2005         if (size == fs->fs_bsize) {
2006                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
2007         } else {
2008                 frags = numfrags(fs, size);
2009                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
2010                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
2011                                 free++;
2012                 if (free != 0 && free != frags)
2013                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
2014         }
2015         brelse(bp);
2016         return (!free);
2017 }
2018 #endif /* INVARIANTS */
2019
2020 /*
2021  * Free an inode.
2022  */
2023 int
2024 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2025         struct vnode *pvp;
2026         ino_t ino;
2027         int mode;
2028 {
2029         struct inode *ip;
2030
2031         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2032                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2033                 return (0);
2034         }
2035         ip = VTOI(pvp);
2036         return (ffs_freefile(ip->i_ump, ip->i_fs, ip->i_devvp, ino, mode));
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Do the actual free operation.
2041  * The specified inode is placed back in the free map.
2042  */
2043 int
2044 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode)
2045         struct ufsmount *ump;
2046         struct fs *fs;
2047         struct vnode *devvp;
2048         ino_t ino;
2049         int mode;
2050 {
2051         struct cg *cgp;
2052         struct buf *bp;
2053         ufs2_daddr_t cgbno;
2054         int error, cg;
2055         u_int8_t *inosused;
2056         struct cdev *dev;
2057
2058         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2059         if (devvp->v_type == VREG) {
2060                 /* devvp is a snapshot */
2061                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
2062                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2063         } else {
2064                 /* devvp is a normal disk device */
2065                 dev = devvp->v_rdev;
2066                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2067         }
2068         if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2069                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %lu, fs = %s",
2070                     devtoname(dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
2071         if ((error = bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp))) {
2072                 brelse(bp);
2073                 return (error);
2074         }
2075         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2076         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2077                 brelse(bp);
2078                 return (0);
2079         }
2080         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2081         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
2082         inosused = cg_inosused(cgp);
2083         ino %= fs->fs_ipg;
2084         if (isclr(inosused, ino)) {
2085                 printf("dev = %s, ino = %lu, fs = %s\n", devtoname(dev),
2086                     (u_long)ino + cg * fs->fs_ipg, fs->fs_fsmnt);
2087                 if (fs->fs_ronly == 0)
2088                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2089         }
2090         clrbit(inosused, ino);
2091         if (ino < cgp->cg_irotor)
2092                 cgp->cg_irotor = ino;
2093         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2094         UFS_LOCK(ump);
2095         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2096         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2097         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2098                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2099                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2100                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2101         }
2102         fs->fs_fmod = 1;
2103         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2104         UFS_UNLOCK(ump);
2105         bdwrite(bp);
2106         return (0);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * Check to see if a file is free.
2111  */
2112 int
2113 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2114         struct fs *fs;
2115         struct vnode *devvp;
2116         ino_t ino;
2117 {
2118         struct cg *cgp;
2119         struct buf *bp;
2120         ufs2_daddr_t cgbno;
2121         int ret, cg;
2122         u_int8_t *inosused;
2123
2124         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2125         if (devvp->v_type == VREG) {
2126                 /* devvp is a snapshot */
2127                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2128         } else {
2129                 /* devvp is a normal disk device */
2130                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2131         }
2132         if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2133                 return (1);
2134         if (bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
2135                 brelse(bp);
2136                 return (1);
2137         }
2138         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2139         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2140                 brelse(bp);
2141                 return (1);
2142         }
2143         inosused = cg_inosused(cgp);
2144         ino %= fs->fs_ipg;
2145         ret = isclr(inosused, ino);
2146         brelse(bp);
2147         return (ret);
2148 }
2149
2150 /*
2151  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2152  *
2153  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2154  * available.
2155  */
2156 static ufs1_daddr_t
2157 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2158         struct fs *fs;
2159         struct cg *cgp;
2160         ufs2_daddr_t bpref;
2161         int allocsiz;
2162 {
2163         ufs1_daddr_t bno;
2164         int start, len, loc, i;
2165         int blk, field, subfield, pos;
2166         u_int8_t *blksfree;
2167
2168         /*
2169          * find the fragment by searching through the free block
2170          * map for an appropriate bit pattern
2171          */
2172         if (bpref)
2173                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2174         else
2175                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2176         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2177         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2178         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2179                 fragtbl[fs->fs_frag],
2180                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2181         if (loc == 0) {
2182                 len = start + 1;
2183                 start = 0;
2184                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2185                         fragtbl[fs->fs_frag],
2186                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2187                 if (loc == 0) {
2188                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2189                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2190                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2191                         /* NOTREACHED */
2192                 }
2193         }
2194         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2195         cgp->cg_frotor = bno;
2196         /*
2197          * found the byte in the map
2198          * sift through the bits to find the selected frag
2199          */
2200         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2201                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2202                 blk <<= 1;
2203                 field = around[allocsiz];
2204                 subfield = inside[allocsiz];
2205                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2206                         if ((blk & field) == subfield)
2207                                 return (bno + pos);
2208                         field <<= 1;
2209                         subfield <<= 1;
2210                 }
2211         }
2212         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2213         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2214         return (-1);
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Update the cluster map because of an allocation or free.
2219  *
2220  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
2221  */
2222 void
2223 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, cnt)
2224         struct ufsmount *ump;
2225         struct fs *fs;
2226         struct cg *cgp;
2227         ufs1_daddr_t blkno;
2228         int cnt;
2229 {
2230         int32_t *sump;
2231         int32_t *lp;
2232         u_char *freemapp, *mapp;
2233         int i, start, end, forw, back, map, bit;
2234
2235         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
2236
2237         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
2238                 return;
2239         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
2240         sump = cg_clustersum(cgp);
2241         /*
2242          * Allocate or clear the actual block.
2243          */
2244         if (cnt > 0)
2245                 setbit(freemapp, blkno);
2246         else
2247                 clrbit(freemapp, blkno);
2248         /*
2249          * Find the size of the cluster going forward.
2250          */
2251         start = blkno + 1;
2252         end = start + fs->fs_contigsumsize;
2253         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
2254                 end = cgp->cg_nclusterblks;
2255         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2256         map = *mapp++;
2257         bit = 1 << (start % NBBY);
2258         for (i = start; i < end; i++) {
2259                 if ((map & bit) == 0)
2260                         break;
2261                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
2262                         bit <<= 1;
2263                 } else {
2264                         map = *mapp++;
2265                         bit = 1;
2266                 }
2267         }
2268         forw = i - start;
2269         /*
2270          * Find the size of the cluster going backward.
2271          */
2272         start = blkno - 1;
2273         end = start - fs->fs_contigsumsize;
2274         if (end < 0)
2275                 end = -1;
2276         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2277         map = *mapp--;
2278         bit = 1 << (start % NBBY);
2279         for (i = start; i > end; i--) {
2280                 if ((map & bit) == 0)
2281                         break;
2282                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
2283                         bit >>= 1;
2284                 } else {
2285                         map = *mapp--;
2286                         bit = 1 << (NBBY - 1);
2287                 }
2288         }
2289         back = start - i;
2290         /*
2291          * Account for old cluster and the possibly new forward and
2292          * back clusters.
2293          */
2294         i = back + forw + 1;
2295         if (i > fs->fs_contigsumsize)
2296                 i = fs->fs_contigsumsize;
2297         sump[i] += cnt;
2298         if (back > 0)
2299                 sump[back] -= cnt;
2300         if (forw > 0)
2301                 sump[forw] -= cnt;
2302         /*
2303          * Update cluster summary information.
2304          */
2305         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
2306         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
2307                 if (*lp-- > 0)
2308                         break;
2309         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
2314  *
2315  * The form of the error message is:
2316  *      fs: error message
2317  */
2318 static void
2319 ffs_fserr(fs, inum, cp)
2320         struct fs *fs;
2321         ino_t inum;
2322         char *cp;
2323 {
2324         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2325         struct proc *p = td->td_proc;
2326
2327         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %d on %s: %s\n",
2328             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, inum, fs->fs_fsmnt, cp);
2329 }
2330
2331 /*
2332  * This function provides the capability for the fsck program to
2333  * update an active filesystem. Eleven operations are provided:
2334  *
2335  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
2336  *      specified inode by the specified amount. Under normal
2337  *      operation the count should always go down. Decrementing
2338  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
2339  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used to
2340  *      by the specifed amount.
2341  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
2342  *      adjust the superblock summary.
2343  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
2344  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2345  *      as in use.
2346  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
2347  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2348  *      as in use.
2349  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
2350  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
2351  *      as in use.
2352  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
2353  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
2354  */
2355
2356 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
2357
2358 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt, CTLFLAG_WR|CTLTYPE_STRUCT,
2359         0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck", "Adjust Inode Reference Count");
2360
2361 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt, CTLFLAG_WR,
2362         sysctl_ffs_fsck, "Adjust Inode Used Blocks Count");
2363
2364 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir, CTLFLAG_WR,
2365         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of directories");
2366
2367 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree, CTLFLAG_WR,
2368         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free blocks");
2369
2370 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree, CTLFLAG_WR,
2371         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free inodes");
2372
2373 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree, CTLFLAG_WR,
2374         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free frags");
2375
2376 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters, CTLFLAG_WR,
2377         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free clusters");
2378
2379 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs, CTLFLAG_WR,
2380         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Directory Inodes");
2381
2382 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles, CTLFLAG_WR,
2383         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of File Inodes");
2384
2385 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks, CTLFLAG_WR,
2386         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Blocks");
2387
2388 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags, CTLFLAG_WR,
2389         sysctl_ffs_fsck, "Change Filesystem Flags");
2390
2391 #ifdef DEBUG
2392 static int fsckcmds = 0;
2393 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0, "");
2394 #endif /* DEBUG */
2395
2396 static int
2397 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2398 {
2399         struct fsck_cmd cmd;
2400         struct ufsmount *ump;
2401         struct vnode *vp;
2402         struct inode *ip;
2403         struct mount *mp;
2404         struct fs *fs;
2405         ufs2_daddr_t blkno;
2406         long blkcnt, blksize;
2407         struct file *fp;
2408         int filetype, error;
2409
2410         if (req->newlen > sizeof cmd)
2411                 return (EBADRPC);
2412         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof cmd)) != 0)
2413                 return (error);
2414         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
2415                 return (ERPCMISMATCH);
2416         if ((error = getvnode(curproc->p_fd, cmd.handle, &fp)) != 0)
2417                 return (error);
2418         vn_start_write(fp->f_data, &mp, V_WAIT);
2419         if (mp == 0 || strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
2420                 vn_finished_write(mp);
2421                 fdrop(fp, curthread);
2422                 return (EINVAL);
2423         }
2424         if (mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) {
2425                 vn_finished_write(mp);
2426                 fdrop(fp, curthread);
2427                 return (EROFS);
2428         }
2429         ump = VFSTOUFS(mp);
2430         fs = ump->um_fs;
2431         filetype = IFREG;
2432
2433         switch (oidp->oid_number) {
2434
2435         case FFS_SET_FLAGS:
2436 #ifdef DEBUG
2437                 if (fsckcmds)
2438                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
2439                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
2440 #endif /* DEBUG */
2441                 if (cmd.size > 0)
2442                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
2443                 else
2444                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
2445                 break;
2446
2447         case FFS_ADJ_REFCNT:
2448 #ifdef DEBUG
2449                 if (fsckcmds) {
2450                         printf("%s: adjust inode %jd count by %jd\n",
2451                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2452                             (intmax_t)cmd.size);
2453                 }
2454 #endif /* DEBUG */
2455                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2456                         break;
2457                 ip = VTOI(vp);
2458                 ip->i_nlink += cmd.size;
2459                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
2460                 ip->i_effnlink += cmd.size;
2461                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2462                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
2463                         softdep_change_linkcnt(ip);
2464                 vput(vp);
2465                 break;
2466
2467         case FFS_ADJ_BLKCNT:
2468 #ifdef DEBUG
2469                 if (fsckcmds) {
2470                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
2471                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2472                             (intmax_t)cmd.size);
2473                 }
2474 #endif /* DEBUG */
2475                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2476                         break;
2477                 ip = VTOI(vp);
2478                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
2479                         UFS_LOCK(ump);
2480                         fs->fs_pendingblocks += cmd.size;
2481                         UFS_UNLOCK(ump);
2482                 }
2483                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
2484                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2485                 vput(vp);
2486                 break;
2487
2488         case FFS_DIR_FREE:
2489                 filetype = IFDIR;
2490                 /* fall through */
2491
2492         case FFS_FILE_FREE:
2493 #ifdef DEBUG
2494                 if (fsckcmds) {
2495                         if (cmd.size == 1)
2496                                 printf("%s: free %s inode %d\n",
2497                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2498                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2499                                     (ino_t)cmd.value);
2500                         else
2501                                 printf("%s: free %s inodes %d-%d\n",
2502                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2503                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2504                                     (ino_t)cmd.value,
2505                                     (ino_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
2506                 }
2507 #endif /* DEBUG */
2508                 while (cmd.size > 0) {
2509                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
2510                             cmd.value, filetype)))
2511                                 break;
2512                         cmd.size -= 1;
2513                         cmd.value += 1;
2514                 }
2515                 break;
2516
2517         case FFS_BLK_FREE:
2518 #ifdef DEBUG
2519                 if (fsckcmds) {
2520                         if (cmd.size == 1)
2521                                 printf("%s: free block %jd\n",
2522                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2523                                     (intmax_t)cmd.value);
2524                         else
2525                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
2526                                     mp->mnt_stat.f_mntonname, 
2527                                     (intmax_t)cmd.value,
2528                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
2529                 }
2530 #endif /* DEBUG */
2531                 blkno = cmd.value;
2532                 blkcnt = cmd.size;
2533                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
2534                 while (blkcnt > 0) {
2535                         if (blksize > blkcnt)
2536                                 blksize = blkcnt;
2537                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
2538                             blksize * fs->fs_fsize, ROOTINO);
2539                         blkno += blksize;
2540                         blkcnt -= blksize;
2541                         blksize = fs->fs_frag;
2542                 }
2543                 break;
2544
2545         /*
2546          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
2547          * submit deltas when necessary.
2548          */
2549         case FFS_ADJ_NDIR:
2550 #ifdef DEBUG
2551                 if (fsckcmds) {
2552                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
2553                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2554                 }
2555 #endif /* DEBUG */
2556                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
2557                 break;
2558         case FFS_ADJ_NBFREE:
2559 #ifdef DEBUG
2560                 if (fsckcmds) {
2561                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
2562                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2563                 }
2564 #endif /* DEBUG */
2565                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
2566                 break;
2567         case FFS_ADJ_NIFREE:
2568 #ifdef DEBUG
2569                 if (fsckcmds) {
2570                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
2571                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2572                 }
2573 #endif /* DEBUG */
2574                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
2575                 break;
2576         case FFS_ADJ_NFFREE:
2577 #ifdef DEBUG
2578                 if (fsckcmds) {
2579                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
2580                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2581                 }
2582 #endif /* DEBUG */
2583                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
2584                 break;
2585         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
2586 #ifdef DEBUG
2587                 if (fsckcmds) {
2588                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
2589                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2590                 }
2591 #endif /* DEBUG */
2592                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
2593                 break;
2594
2595         default:
2596 #ifdef DEBUG
2597                 if (fsckcmds) {
2598                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
2599                             oidp->oid_number);
2600                 }
2601 #endif /* DEBUG */
2602                 error = EINVAL;
2603                 break;
2604
2605         }
2606         fdrop(fp, curthread);
2607         vn_finished_write(mp);
2608         return (error);
2609 }