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