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, u_int cg, ufs2_daddr_t bpref,
  92                                   int size);
  93
  94 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, u_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 *, u_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 *, u_int, ufs2_daddr_t,
 105                     int, int);
 106 static void     ffs_fserr(struct fs *, ino_t, char *);
 107 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
 108                 (struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, allocfcn_t *);
 109 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int);
 110 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
 111 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
 112 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
 113
 114 /*
 115  * Allocate a block in the filesystem.
 116  *
 117  * The size of the requested block is given, which must be some
 118  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
 119  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
 120  * the following hierarchy is used to allocate a block:
 121  *   1) allocate the requested block.
 122  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
 123  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
 124  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 125  *      available block is located.
 126  * If no block preference is given the following hierarchy is used
 127  * to allocate a block:
 128  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
 129  *      inode for the file.
 130  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 131  *      available block is located.
 132  */
 133 int
 134 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, flags, cred, bnp)
 135         struct inode *ip;
 136         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
 137         int size, flags;
 138         struct ucred *cred;
 139         ufs2_daddr_t *bnp;
 140 {
 141         struct fs *fs;
 142         struct ufsmount *ump;
 143         ufs2_daddr_t bno;
 144         u_int cg, reclaimed;
 145         static struct timeval lastfail;
 146         static int curfail;
 147         int64_t delta;
 148 #ifdef QUOTA
 149         int error;
 150 #endif
 151
 152         *bnp = 0;
 153         fs = ip->i_fs;
 154         ump = ip->i_ump;
 155         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
 156 #ifdef INVARIANTS
 157         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
 158                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
 159                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
 160                     fs->fs_fsmnt);
 161                 panic("ffs_alloc: bad size");
 162         }
 163         if (cred == NOCRED)
 164                 panic("ffs_alloc: missing credential");
 165 #endif /* INVARIANTS */
 166         reclaimed = 0;
 167 retry:
 168 #ifdef QUOTA
 169         UFS_UNLOCK(ump);
 170         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
 171         if (error)
 172                 return (error);
 173         UFS_LOCK(ump);
 174 #endif
 175         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
 176                 goto nospace;
 177         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
 178             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
 179                 goto nospace;
 180         if (bpref >= fs->fs_size)
 181                 bpref = 0;
 182         if (bpref == 0)
 183                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 184         else
 185                 cg = dtog(fs, bpref);
 186         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, ffs_alloccg);
 187         if (bno > 0) {
 188                 delta = btodb(size);
 189                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
 190                         UFS_LOCK(ump);
 191                         fs->fs_pendingblocks += delta;
 192                         UFS_UNLOCK(ump);
 193                 }
 194                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 195                 if (flags & IO_EXT)
 196                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
 197                 else
 198                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 199                 *bnp = bno;
 200                 return (0);
 201         }
 202 nospace:
 203 #ifdef QUOTA
 204         UFS_UNLOCK(ump);
 205         /*
 206          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 207          */
 208         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
 209         UFS_LOCK(ump);
 210 #endif
 211         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
 212                 reclaimed = 1;
 213                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip));
 214                 goto retry;
 215         }
 216         UFS_UNLOCK(ump);
 217         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 218                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
 219                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
 220                     fs->fs_fsmnt);
 221         }
 222         return (ENOSPC);
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Reallocate a fragment to a bigger size
 227  *
 228  * The number and size of the old block is given, and a preference
 229  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
 230  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
 231  * invoked to get an appropriate block.
 232  */
 233 int
 234 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, flags, cred, bpp)
 235         struct inode *ip;
 236         ufs2_daddr_t lbprev;
 237         ufs2_daddr_t bprev;
 238         ufs2_daddr_t bpref;
 239         int osize, nsize, flags;
 240         struct ucred *cred;
 241         struct buf **bpp;
 242 {
 243         struct vnode *vp;
 244         struct fs *fs;
 245         struct buf *bp;
 246         struct ufsmount *ump;
 247         u_int cg, request, reclaimed;
 248         int error;
 249         ufs2_daddr_t bno;
 250         static struct timeval lastfail;
 251         static int curfail;
 252         int64_t delta;
 253
 254         *bpp = 0;
 255         vp = ITOV(ip);
 256         fs = ip->i_fs;
 257         bp = NULL;
 258         ump = ip->i_ump;
 259         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
 260 #ifdef INVARIANTS
 261         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
 262                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
 263         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
 264             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
 265                 printf(
 266                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
 267                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
 268                     nsize, fs->fs_fsmnt);
 269                 panic("ffs_realloccg: bad size");
 270         }
 271         if (cred == NOCRED)
 272                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
 273 #endif /* INVARIANTS */
 274         reclaimed = 0;
 275 retry:
 276         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
 277             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
 278                 goto nospace;
 279         }
 280         if (bprev == 0) {
 281                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
 282                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
 283                     fs->fs_fsmnt);
 284                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
 285         }
 286         UFS_UNLOCK(ump);
 287         /*
 288          * Allocate the extra space in the buffer.
 289          */
 290         error = bread(vp, lbprev, osize, NOCRED, &bp);
 291         if (error) {
 292                 brelse(bp);
 293                 return (error);
 294         }
 295
 296         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
 297                 if (lbprev >= NDADDR)
 298                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
 299                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
 300         }
 301
 302 #ifdef QUOTA
 303         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
 304         if (error) {
 305                 brelse(bp);
 306                 return (error);
 307         }
 308 #endif
 309         /*
 310          * Check for extension in the existing location.
 311          */
 312         cg = dtog(fs, bprev);
 313         UFS_LOCK(ump);
 314         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
 315         if (bno) {
 316                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
 317                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
 318                 delta = btodb(nsize - osize);
 319                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
 320                         UFS_LOCK(ump);
 321                         fs->fs_pendingblocks += delta;
 322                         UFS_UNLOCK(ump);
 323                 }
 324                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 325                 if (flags & IO_EXT)
 326                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
 327                 else
 328                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 329                 allocbuf(bp, nsize);
 330                 bp->b_flags |= B_DONE;
 331                 bzero(bp->b_data + osize, nsize - osize);
 332                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
 333                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
 334                 *bpp = bp;
 335                 return (0);
 336         }
 337         /*
 338          * Allocate a new disk location.
 339          */
 340         if (bpref >= fs->fs_size)
 341                 bpref = 0;
 342         switch ((int)fs->fs_optim) {
 343         case FS_OPTSPACE:
 344                 /*
 345                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
 346                  * best use of space, we will waste time relocating it if
 347                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
 348                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
 349                  * to begin optimizing for time.
 350                  */
 351                 request = nsize;
 352                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
 353                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
 354                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
 355                         break;
 356                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
 357                         fs->fs_fsmnt);
 358                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
 359                 break;
 360         case FS_OPTTIME:
 361                 /*
 362                  * At this point we have discovered a file that is trying to
 363                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
 364                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
 365                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
 366                  * above will be able to grow it in place without further
 367                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
 368                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
 369                  * optimizing for space.
 370                  */
 371                 request = fs->fs_bsize;
 372                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
 373                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
 374                         break;
 375                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
 376                         fs->fs_fsmnt);
 377                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
 378                 break;
 379         default:
 380                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
 381                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
 382                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
 383                 /* NOTREACHED */
 384         }
 385         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, ffs_alloccg);
 386         if (bno > 0) {
 387                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
 388                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 389                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp, bprev, (long)osize,
 390                             ip->i_number);
 391                 if (nsize < request)
 392                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 393                             bno + numfrags(fs, nsize),
 394                             (long)(request - nsize), ip->i_number);
 395                 delta = btodb(nsize - osize);
 396                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
 397                         UFS_LOCK(ump);
 398                         fs->fs_pendingblocks += delta;
 399                         UFS_UNLOCK(ump);
 400                 }
 401                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 402                 if (flags & IO_EXT)
 403                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
 404                 else
 405                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 406                 allocbuf(bp, nsize);
 407                 bp->b_flags |= B_DONE;
 408                 bzero(bp->b_data + osize, nsize - osize);
 409                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
 410                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
 411                 *bpp = bp;
 412                 return (0);
 413         }
 414 #ifdef QUOTA
 415         UFS_UNLOCK(ump);
 416         /*
 417          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 418          */
 419         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
 420         UFS_LOCK(ump);
 421 #endif
 422 nospace:
 423         /*
 424          * no space available
 425          */
 426         if (fs->fs_pendingblocks > 0 && reclaimed == 0) {
 427                 reclaimed = 1;
 428                 softdep_request_cleanup(fs, vp);
 429                 UFS_UNLOCK(ump);
 430                 if (bp) {
 431                         brelse(bp);
 432                         bp = NULL;
 433                 }
 434                 UFS_LOCK(ump);
 435                 goto retry;
 436         }
 437         UFS_UNLOCK(ump);
 438         if (bp)
 439                 brelse(bp);
 440         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 441                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
 442                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
 443                     fs->fs_fsmnt);
 444         }
 445         return (ENOSPC);
 446 }
 447
 448 /*
 449  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 450  *
 451  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 452  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 453  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
 454  * from the end of the allocation for the logical block immediately
 455  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
 456  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
 457  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
 458  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
 459  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
 460  * allocation will be used.
 461  */
 462
 463 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
 464
 465 static int doasyncfree = 1;
 466 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 467
 468 static int doreallocblks = 1;
 469 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 470
 471 #ifdef DEBUG
 472 static volatile int prtrealloc = 0;
 473 #endif
 474
 475 int
 476 ffs_reallocblks(ap)
 477         struct vop_reallocblks_args /* {
 478                 struct vnode *a_vp;
 479                 struct cluster_save *a_buflist;
 480         } */ *ap;
 481 {
 482
 483         if (doreallocblks == 0)
 484                 return (ENOSPC);
 485         if (VTOI(ap->a_vp)->i_ump->um_fstype == UFS1)
 486                 return (ffs_reallocblks_ufs1(ap));
 487         return (ffs_reallocblks_ufs2(ap));
 488 }
 489
 490 static int
 491 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
 492         struct vop_reallocblks_args /* {
 493                 struct vnode *a_vp;
 494                 struct cluster_save *a_buflist;
 495         } */ *ap;
 496 {
 497         struct fs *fs;
 498         struct inode *ip;
 499         struct vnode *vp;
 500         struct buf *sbp, *ebp;
 501         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 502         struct cluster_save *buflist;
 503         struct ufsmount *ump;
 504         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 505         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
 506         ufs2_daddr_t pref;
 507         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 508         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
 509
 510         vp = ap->a_vp;
 511         ip = VTOI(vp);
 512         fs = ip->i_fs;
 513         ump = ip->i_ump;
 514         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 515                 return (ENOSPC);
 516         buflist = ap->a_buflist;
 517         len = buflist->bs_nchildren;
 518         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 519         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 520 #ifdef INVARIANTS
 521         for (i = 0; i < len; i++)
 522                 if (!ffs_checkblk(ip,
 523                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 524                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 525         for (i = 1; i < len; i++)
 526                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 527                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 528         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 529         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 530         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 531                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 532                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 533 #endif
 534         /*
 535          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 536          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 537          * the previous cylinder group.
 538          */
 539         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 540             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 541                 return (ENOSPC);
 542         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 543             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 544                 return (ENOSPC);
 545         /*
 546          * Get the starting offset and block map for the first block.
 547          */
 548         if (start_lvl == 0) {
 549                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
 550                 soff = start_lbn;
 551         } else {
 552                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 553                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 554                         brelse(sbp);
 555                         return (ENOSPC);
 556                 }
 557                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
 558                 soff = idp->in_off;
 559         }
 560         /*
 561          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 562          */
 563         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 564                 ssize = len;
 565         } else {
 566 #ifdef INVARIANTS
 567                 if (start_lvl > 0 &&
 568                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 569                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 570 #endif
 571                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 572                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 573                         goto fail;
 574                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
 575         }
 576         /*
 577          * Find the preferred location for the cluster.
 578          */
 579         UFS_LOCK(ump);
 580         pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
 581         /*
 582          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 583          */
 584         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 585             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
 586                 UFS_UNLOCK(ump);
 587                 goto fail;
 588         }
 589         /*
 590          * We have found a new contiguous block.
 591          *
 592          * First we have to replace the old block pointers with the new
 593          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 594          * with the file.
 595          */
 596 #ifdef DEBUG
 597         if (prtrealloc)
 598                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
 599                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 600 #endif
 601         blkno = newblk;
 602         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 603                 if (i == ssize) {
 604                         bap = ebap;
 605                         soff = -i;
 606                 }
 607 #ifdef INVARIANTS
 608                 if (!ffs_checkblk(ip,
 609                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 610                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 611                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 612                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 613 #endif
 614 #ifdef DEBUG
 615                 if (prtrealloc)
 616                         printf(" %d,", *bap);
 617 #endif
 618                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 619                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
 620                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 621                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 622                                     buflist->bs_children[i]);
 623                         else
 624                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 625                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 626                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 627                 }
 628                 *bap++ = blkno;
 629         }
 630         /*
 631          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 632          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 633          * the old block values may have been written to disk. In practise
 634          * they are almost never written, but if we are concerned about
 635          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 636          *
 637          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 638          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 639          * been written. The flag should be set when the cluster is
 640          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 641          * We can then check below to see if it is set, and do the
 642          * synchronous write only when it has been cleared.
 643          */
 644         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
 645                 if (doasyncfree)
 646                         bdwrite(sbp);
 647                 else
 648                         bwrite(sbp);
 649         } else {
 650                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 651                 if (!doasyncfree)
 652                         ffs_update(vp, 1);
 653         }
 654         if (ssize < len) {
 655                 if (doasyncfree)
 656                         bdwrite(ebp);
 657                 else
 658                         bwrite(ebp);
 659         }
 660         /*
 661          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 662          */
 663 #ifdef DEBUG
 664         if (prtrealloc)
 665                 printf("\n\tnew:");
 666 #endif
 667         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 668                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 669                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 670                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 671                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
 672                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 673 #ifdef INVARIANTS
 674                 if (!ffs_checkblk(ip,
 675                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 676                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 677 #endif
 678 #ifdef DEBUG
 679                 if (prtrealloc)
 680                         printf(" %d,", blkno);
 681 #endif
 682         }
 683 #ifdef DEBUG
 684         if (prtrealloc) {
 685                 prtrealloc--;
 686                 printf("\n");
 687         }
 688 #endif
 689         return (0);
 690
 691 fail:
 692         if (ssize < len)
 693                 brelse(ebp);
 694         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
 695                 brelse(sbp);
 696         return (ENOSPC);
 697 }
 698
 699 static int
 700 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
 701         struct vop_reallocblks_args /* {
 702                 struct vnode *a_vp;
 703                 struct cluster_save *a_buflist;
 704         } */ *ap;
 705 {
 706         struct fs *fs;
 707         struct inode *ip;
 708         struct vnode *vp;
 709         struct buf *sbp, *ebp;
 710         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 711         struct cluster_save *buflist;
 712         struct ufsmount *ump;
 713         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 714         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
 715         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 716         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
 717
 718         vp = ap->a_vp;
 719         ip = VTOI(vp);
 720         fs = ip->i_fs;
 721         ump = ip->i_ump;
 722         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 723                 return (ENOSPC);
 724         buflist = ap->a_buflist;
 725         len = buflist->bs_nchildren;
 726         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 727         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 728 #ifdef INVARIANTS
 729         for (i = 0; i < len; i++)
 730                 if (!ffs_checkblk(ip,
 731                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 732                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 733         for (i = 1; i < len; i++)
 734                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 735                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 736         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 737         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 738         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 739                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 740                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 741 #endif
 742         /*
 743          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 744          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 745          * the previous cylinder group.
 746          */
 747         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 748             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 749                 return (ENOSPC);
 750         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 751             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 752                 return (ENOSPC);
 753         /*
 754          * Get the starting offset and block map for the first block.
 755          */
 756         if (start_lvl == 0) {
 757                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
 758                 soff = start_lbn;
 759         } else {
 760                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 761                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 762                         brelse(sbp);
 763                         return (ENOSPC);
 764                 }
 765                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
 766                 soff = idp->in_off;
 767         }
 768         /*
 769          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 770          */
 771         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 772                 ssize = len;
 773         } else {
 774 #ifdef INVARIANTS
 775                 if (start_lvl > 0 &&
 776                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 777                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 778 #endif
 779                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 780                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 781                         goto fail;
 782                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
 783         }
 784         /*
 785          * Find the preferred location for the cluster.
 786          */
 787         UFS_LOCK(ump);
 788         pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
 789         /*
 790          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 791          */
 792         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 793             len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
 794                 UFS_UNLOCK(ump);
 795                 goto fail;
 796         }
 797         /*
 798          * We have found a new contiguous block.
 799          *
 800          * First we have to replace the old block pointers with the new
 801          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 802          * with the file.
 803          */
 804 #ifdef DEBUG
 805         if (prtrealloc)
 806                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
 807                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 808 #endif
 809         blkno = newblk;
 810         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 811                 if (i == ssize) {
 812                         bap = ebap;
 813                         soff = -i;
 814                 }
 815 #ifdef INVARIANTS
 816                 if (!ffs_checkblk(ip,
 817                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 818                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 819                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 820                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 821 #endif
 822 #ifdef DEBUG
 823                 if (prtrealloc)
 824                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
 825 #endif
 826                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 827                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
 828                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 829                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 830                                     buflist->bs_children[i]);
 831                         else
 832                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 833                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 834                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 835                 }
 836                 *bap++ = blkno;
 837         }
 838         /*
 839          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 840          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 841          * the old block values may have been written to disk. In practise
 842          * they are almost never written, but if we are concerned about
 843          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 844          *
 845          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 846          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 847          * been written. The flag should be set when the cluster is
 848          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 849          * We can then check below to see if it is set, and do the
 850          * synchronous write only when it has been cleared.
 851          */
 852         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
 853                 if (doasyncfree)
 854                         bdwrite(sbp);
 855                 else
 856                         bwrite(sbp);
 857         } else {
 858                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 859                 if (!doasyncfree)
 860                         ffs_update(vp, 1);
 861         }
 862         if (ssize < len) {
 863                 if (doasyncfree)
 864                         bdwrite(ebp);
 865                 else
 866                         bwrite(ebp);
 867         }
 868         /*
 869          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 870          */
 871 #ifdef DEBUG
 872         if (prtrealloc)
 873                 printf("\n\tnew:");
 874 #endif
 875         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 876                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 877                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 878                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 879                             fs->fs_bsize, ip->i_number);
 880                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 881 #ifdef INVARIANTS
 882                 if (!ffs_checkblk(ip,
 883                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 884                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 885 #endif
 886 #ifdef DEBUG
 887                 if (prtrealloc)
 888                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
 889 #endif
 890         }
 891 #ifdef DEBUG
 892         if (prtrealloc) {
 893                 prtrealloc--;
 894                 printf("\n");
 895         }
 896 #endif
 897         return (0);
 898
 899 fail:
 900         if (ssize < len)
 901                 brelse(ebp);
 902         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
 903                 brelse(sbp);
 904         return (ENOSPC);
 905 }
 906
 907 /*
 908  * Allocate an inode in the filesystem.
 909  *
 910  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
 911  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
 912  *   1) allocate the preferred inode.
 913  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
 914  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 915  *      available inode is located.
 916  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
 917  * to allocate an inode:
 918  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
 919  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 920  *      available inode is located.
 921  */
 922 int
 923 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
 924         struct vnode *pvp;
 925         int mode;
 926         struct ucred *cred;
 927         struct vnode **vpp;
 928 {
 929         struct inode *pip;
 930         struct fs *fs;
 931         struct inode *ip;
 932         struct timespec ts;
 933         struct ufsmount *ump;
 934         ino_t ino, ipref;
 935         u_int cg;
 936         int error, error1;
 937         static struct timeval lastfail;
 938         static int curfail;
 939
 940         *vpp = NULL;
 941         pip = VTOI(pvp);
 942         fs = pip->i_fs;
 943         ump = pip->i_ump;
 944
 945         UFS_LOCK(ump);
 946         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
 947                 goto noinodes;
 948
 949         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
 950                 ipref = ffs_dirpref(pip);
 951         else
 952                 ipref = pip->i_number;
 953         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
 954                 ipref = 0;
 955         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
 956         /*
 957          * Track number of dirs created one after another
 958          * in a same cg without intervening by files.
 959          */
 960         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 961                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
 962                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
 963         } else {
 964                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
 965                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
 966         }
 967         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode,
 968                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
 969         if (ino == 0)
 970                 goto noinodes;
 971         error = ffs_vget(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
 972         if (error) {
 973                 error1 = ffs_vgetf(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp,
 974                     FFSV_FORCEINSMQ);
 975                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
 976                 if (error1 == 0) {
 977                         ip = VTOI(*vpp);
 978                         if (ip->i_mode)
 979                                 goto dup_alloc;
 980                         ip->i_flag |= IN_MODIFIED;
 981                         vput(*vpp);
 982                 }
 983                 return (error);
 984         }
 985         ip = VTOI(*vpp);
 986         if (ip->i_mode) {
 987 dup_alloc:
 988                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
 989                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
 990                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
 991         }
 992         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
 993                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
 994                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
 995                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
 996         }
 997         ip->i_flags = 0;
 998         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
 999         /*
1000          * Set up a new generation number for this inode.
1001          */
1002         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
1003                 ip->i_gen = arc4random() / 2 + 1;
1004         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
1005         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
1006                 vfs_timestamp(&ts);
1007                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
1008                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
1009         }
1010         ip->i_flag = 0;
1011         vnode_destroy_vobject(*vpp);
1012         (*vpp)->v_type = VNON;
1013         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC)
1014                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
1015         else
1016                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
1017         return (0);
1018 noinodes:
1019         UFS_UNLOCK(ump);
1020         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1021                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1022                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1023                     fs->fs_fsmnt);
1024         }
1025         return (ENOSPC);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Find a cylinder group to place a directory.
1030  *
1031  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1032  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1033  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1034  * and data. Restrict the number of directories which may be
1035  * allocated one after another in the same cylinder group
1036  * without intervening allocation of files.
1037  *
1038  * If we allocate a first level directory then force allocation
1039  * in another cylinder group.
1040  */
1041 static ino_t
1042 ffs_dirpref(pip)
1043         struct inode *pip;
1044 {
1045         struct fs *fs;
1046         u_int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1047         u_int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1048         u_int minifree, minbfree, maxndir;
1049         u_int mincg, minndir;
1050         u_int maxcontigdirs;
1051
1052         mtx_assert(UFS_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
1053         fs = pip->i_fs;
1054
1055         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1056         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1057         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1058
1059         /*
1060          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1061          */
1062         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1063         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1064                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1065                 mincg = prefcg;
1066                 minndir = fs->fs_ipg;
1067                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1068                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1069                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1070                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1071                                 mincg = cg;
1072                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1073                         }
1074                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1075                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1076                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1077                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1078                                 mincg = cg;
1079                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1080                         }
1081                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1082         }
1083
1084         /*
1085          * Count various limits which used for
1086          * optimal allocation of a directory inode.
1087          */
1088         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1089         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1090         if (minifree < 1)
1091                 minifree = 1;
1092         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1093         if (minbfree < 1)
1094                 minbfree = 1;
1095         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1096         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1097         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1098         if (dirsize < curdirsize)
1099                 dirsize = curdirsize;
1100         if (dirsize <= 0)
1101                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1102         else
1103                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1104         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1105                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1106                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1107         if (maxcontigdirs == 0)
1108                 maxcontigdirs = 1;
1109
1110         /*
1111          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
1112          * regular files, but only if we have no deficit in
1113          * inodes or space.
1114          */
1115         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1116         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1117                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1118                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1119                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1120                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1121                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1122                 }
1123         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1124                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1125                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1126                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1127                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1128                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1129                 }
1130         /*
1131          * This is a backstop when we have deficit in space.
1132          */
1133         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1134                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1135                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1136         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1137                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1138                         break;
1139         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1144  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1145  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
1146  *
1147  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1148  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1149  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
1150  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
1151  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
1152  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1153  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1154  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1155  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1156  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1157  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
1158  * here a best guess is made based upon the logical block number being
1159  * allocated.
1160  *
1161  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1162  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks. The end of one of these
1163  * contiguous blocks and the beginning of the next is laid out
1164  * contiguously if possible.
1165  */
1166 ufs2_daddr_t
1167 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1168         struct inode *ip;
1169         ufs_lbn_t lbn;
1170         int indx;
1171         ufs1_daddr_t *bap;
1172 {
1173         struct fs *fs;
1174         u_int cg;
1175         u_int avgbfree, startcg;
1176
1177         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1178         fs = ip->i_fs;
1179         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1180                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1181                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1182                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1183                 }
1184                 /*
1185                  * Find a cylinder with greater than average number of
1186                  * unused data blocks.
1187                  */
1188                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1189                         startcg =
1190                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1191                 else
1192                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1193                 startcg %= fs->fs_ncg;
1194                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1195                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; 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                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1201                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1202                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1203                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1204                         }
1205                 return (0);
1206         }
1207         /*
1208          * We just always try to lay things out contiguously.
1209          */
1210         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Same as above, but for UFS2
1215  */
1216 ufs2_daddr_t
1217 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1218         struct inode *ip;
1219         ufs_lbn_t lbn;
1220         int indx;
1221         ufs2_daddr_t *bap;
1222 {
1223         struct fs *fs;
1224         u_int cg;
1225         u_int avgbfree, startcg;
1226
1227         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1228         fs = ip->i_fs;
1229         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1230                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1231                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1232                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1233                 }
1234                 /*
1235                  * Find a cylinder with greater than average number of
1236                  * unused data blocks.
1237                  */
1238                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1239                         startcg =
1240                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1241                 else
1242                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1243                 startcg %= fs->fs_ncg;
1244                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1245                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; 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                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1251                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1252                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1253                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1254                         }
1255                 return (0);
1256         }
1257         /*
1258          * We just always try to lay things out contiguously.
1259          */
1260         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1265  *
1266  * The policy implemented by this algorithm is:
1267  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1268  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1269  *   3) brute force search for a free block.
1270  *
1271  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1272  * and return with it held on failure.
1273  */
1274 /*VARARGS5*/
1275 static ufs2_daddr_t
1276 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
1277         struct inode *ip;
1278         u_int cg;
1279         ufs2_daddr_t pref;
1280         int size;       /* size for data blocks, mode for inodes */
1281         allocfcn_t *allocator;
1282 {
1283         struct fs *fs;
1284         ufs2_daddr_t result;
1285         u_int i, icg = cg;
1286
1287         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1288 #ifdef INVARIANTS
1289         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1290                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1291 #endif
1292         fs = ip->i_fs;
1293         /*
1294          * 1: preferred cylinder group
1295          */
1296         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
1297         if (result)
1298                 return (result);
1299         /*
1300          * 2: quadratic rehash
1301          */
1302         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1303                 cg += i;
1304                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1305                         cg -= fs->fs_ncg;
1306                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1307                 if (result)
1308                         return (result);
1309         }
1310         /*
1311          * 3: brute force search
1312          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1313          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1314          */
1315         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1316         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1317                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
1318                 if (result)
1319                         return (result);
1320                 cg++;
1321                 if (cg == fs->fs_ncg)
1322                         cg = 0;
1323         }
1324         return (0);
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Determine whether a fragment can be extended.
1329  *
1330  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1331  * if they are, allocate them.
1332  */
1333 static ufs2_daddr_t
1334 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1335         struct inode *ip;
1336         u_int cg;
1337         ufs2_daddr_t bprev;
1338         int osize, nsize;
1339 {
1340         struct fs *fs;
1341         struct cg *cgp;
1342         struct buf *bp;
1343         struct ufsmount *ump;
1344         int nffree;
1345         long bno;
1346         int frags, bbase;
1347         int i, error;
1348         u_int8_t *blksfree;
1349
1350         ump = ip->i_ump;
1351         fs = ip->i_fs;
1352         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1353                 return (0);
1354         frags = numfrags(fs, nsize);
1355         bbase = fragnum(fs, bprev);
1356         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1357                 /* cannot extend across a block boundary */
1358                 return (0);
1359         }
1360         UFS_UNLOCK(ump);
1361         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1362                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1363         if (error)
1364                 goto fail;
1365         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1366         if (!cg_chkmagic(cgp))
1367                 goto fail;
1368         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1369         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1370         bno = dtogd(fs, bprev);
1371         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1372         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1373                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1374                         goto fail;
1375         /*
1376          * the current fragment can be extended
1377          * deduct the count on fragment being extended into
1378          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1379          * allocate the extended piece
1380          */
1381         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1382                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1383                         break;
1384         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1385         if (i != frags)
1386                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1387         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1388                 clrbit(blksfree, bno + i);
1389                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1390                 nffree++;
1391         }
1392         UFS_LOCK(ump);
1393         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1394         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1395         fs->fs_fmod = 1;
1396         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1397         UFS_UNLOCK(ump);
1398         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1399                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev);
1400         bdwrite(bp);
1401         return (bprev);
1402
1403 fail:
1404         brelse(bp);
1405         UFS_LOCK(ump);
1406         return (0);
1407
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Determine whether a block can be allocated.
1412  *
1413  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1414  * and if it is, allocate it.
1415  */
1416 static ufs2_daddr_t
1417 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size)
1418         struct inode *ip;
1419         u_int cg;
1420         ufs2_daddr_t bpref;
1421         int size;
1422 {
1423         struct fs *fs;
1424         struct cg *cgp;
1425         struct buf *bp;
1426         struct ufsmount *ump;
1427         ufs1_daddr_t bno;
1428         ufs2_daddr_t blkno;
1429         int i, allocsiz, error, frags;
1430         u_int8_t *blksfree;
1431
1432         ump = ip->i_ump;
1433         fs = ip->i_fs;
1434         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1435                 return (0);
1436         UFS_UNLOCK(ump);
1437         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1438                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1439         if (error)
1440                 goto fail;
1441         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1442         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1443             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1444                 goto fail;
1445         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1446         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1447         if (size == fs->fs_bsize) {
1448                 UFS_LOCK(ump);
1449                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1450                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1451                 UFS_UNLOCK(ump);
1452                 bdwrite(bp);
1453                 return (blkno);
1454         }
1455         /*
1456          * check to see if any fragments are already available
1457          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1458          * it down to a smaller size if necessary
1459          */
1460         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1461         frags = numfrags(fs, size);
1462         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1463                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1464                         break;
1465         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1466                 /*
1467                  * no fragments were available, so a block will be
1468                  * allocated, and hacked up
1469                  */
1470                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1471                         goto fail;
1472                 UFS_LOCK(ump);
1473                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref);
1474                 bno = dtogd(fs, blkno);
1475                 for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
1476                         setbit(blksfree, bno + i);
1477                 i = fs->fs_frag - frags;
1478                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1479                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1480                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1481                 fs->fs_fmod = 1;
1482                 cgp->cg_frsum[i]++;
1483                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1484                 UFS_UNLOCK(ump);
1485                 bdwrite(bp);
1486                 return (blkno);
1487         }
1488         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1489         if (bno < 0)
1490                 goto fail;
1491         for (i = 0; i < frags; i++)
1492                 clrbit(blksfree, bno + i);
1493         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1494         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1495         if (frags != allocsiz)
1496                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1497         UFS_LOCK(ump);
1498         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1499         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1500         fs->fs_fmod = 1;
1501         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1502         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1503         UFS_UNLOCK(ump);
1504         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1505                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1506         bdwrite(bp);
1507         return (blkno);
1508
1509 fail:
1510         brelse(bp);
1511         UFS_LOCK(ump);
1512         return (0);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Allocate a block in a cylinder group.
1517  *
1518  * This algorithm implements the following policy:
1519  *   1) allocate the requested block.
1520  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1521  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1522  *      specified cylinder group.
1523  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1524  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1525  */
1526 static ufs2_daddr_t
1527 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref)
1528         struct inode *ip;
1529         struct buf *bp;
1530         ufs2_daddr_t bpref;
1531 {
1532         struct fs *fs;
1533         struct cg *cgp;
1534         struct ufsmount *ump;
1535         ufs1_daddr_t bno;
1536         ufs2_daddr_t blkno;
1537         u_int8_t *blksfree;
1538
1539         fs = ip->i_fs;
1540         ump = ip->i_ump;
1541         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1542         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1543         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1544         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1545                 bpref = cgp->cg_rotor;
1546         } else {
1547                 bpref = blknum(fs, bpref);
1548                 bno = dtogd(fs, bpref);
1549                 /*
1550                  * if the requested block is available, use it
1551                  */
1552                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1553                         goto gotit;
1554         }
1555         /*
1556          * Take the next available block in this cylinder group.
1557          */
1558         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1559         if (bno < 0)
1560                 return (0);
1561         cgp->cg_rotor = bno;
1562 gotit:
1563         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1564         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1565         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, -1);
1566         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1567         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1568         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1569         fs->fs_fmod = 1;
1570         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1571         /* XXX Fixme. */
1572         UFS_UNLOCK(ump);
1573         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1574                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno);
1575         UFS_LOCK(ump);
1576         return (blkno);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Determine whether a cluster can be allocated.
1581  *
1582  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1583  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1584  * take the first one that we find following bpref.
1585  */
1586 static ufs2_daddr_t
1587 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len)
1588         struct inode *ip;
1589         u_int cg;
1590         ufs2_daddr_t bpref;
1591         int len;
1592 {
1593         struct fs *fs;
1594         struct cg *cgp;
1595         struct buf *bp;
1596         struct ufsmount *ump;
1597         int i, run, bit, map, got;
1598         ufs2_daddr_t bno;
1599         u_char *mapp;
1600         int32_t *lp;
1601         u_int8_t *blksfree;
1602
1603         fs = ip->i_fs;
1604         ump = ip->i_ump;
1605         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1606                 return (0);
1607         UFS_UNLOCK(ump);
1608         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1609             NOCRED, &bp))
1610                 goto fail_lock;
1611         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1612         if (!cg_chkmagic(cgp))
1613                 goto fail_lock;
1614         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1615         /*
1616          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1617          * available in this cylinder group.
1618          */
1619         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1620         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1621                 if (*lp++ > 0)
1622                         break;
1623         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1624                 /*
1625                  * This is the first time looking for a cluster in this
1626                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1627                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1628                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1629                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1630                  */
1631                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1632                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1633                         if (*lp-- > 0)
1634                                 break;
1635                 UFS_LOCK(ump);
1636                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1637                 goto fail;
1638         }
1639         /*
1640          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1641          * We take the first one that we find, even if it is larger
1642          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1643          * block allocation. We do not search before the current
1644          * preference point as we do not want to allocate a block
1645          * that is allocated before the previous one (as we will
1646          * then have to wait for another pass of the elevator
1647          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1648          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1649          */
1650         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1651                 bpref = 0;
1652         else
1653                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1654         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1655         map = *mapp++;
1656         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1657         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1658                 if ((map & bit) == 0) {
1659                         run = 0;
1660                 } else {
1661                         run++;
1662                         if (run == len)
1663                                 break;
1664                 }
1665                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1666                         bit <<= 1;
1667                 } else {
1668                         map = *mapp++;
1669                         bit = 1;
1670                 }
1671         }
1672         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1673                 goto fail_lock;
1674         /*
1675          * Allocate the cluster that we have found.
1676          */
1677         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1678         for (i = 1; i <= len; i++)
1679                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1680                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1681         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1682         if (dtog(fs, bno) != cg)
1683                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1684         len = blkstofrags(fs, len);
1685         UFS_LOCK(ump);
1686         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
1687                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i) != bno + i)
1688                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1689         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1690         UFS_UNLOCK(ump);
1691         bdwrite(bp);
1692         return (bno);
1693
1694 fail_lock:
1695         UFS_LOCK(ump);
1696 fail:
1697         brelse(bp);
1698         return (0);
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Determine whether an inode can be allocated.
1703  *
1704  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1705  * allocate it using the following policy:
1706  *   1) allocate the requested inode.
1707  *   2) allocate the next available inode after the requested
1708  *      inode in the specified cylinder group.
1709  */
1710 static ufs2_daddr_t
1711 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode)
1712         struct inode *ip;
1713         u_int cg;
1714         ufs2_daddr_t ipref;
1715         int mode;
1716 {
1717         struct fs *fs;
1718         struct cg *cgp;
1719         struct buf *bp, *ibp;
1720         struct ufsmount *ump;
1721         u_int8_t *inosused;
1722         struct ufs2_dinode *dp2;
1723         int error, start, len, loc, map, i;
1724
1725         fs = ip->i_fs;
1726         ump = ip->i_ump;
1727         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1728                 return (0);
1729         UFS_UNLOCK(ump);
1730         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1731                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1732         if (error) {
1733                 brelse(bp);
1734                 UFS_LOCK(ump);
1735                 return (0);
1736         }
1737         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1738         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1739                 brelse(bp);
1740                 UFS_LOCK(ump);
1741                 return (0);
1742         }
1743         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1744         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1745         inosused = cg_inosused(cgp);
1746         if (ipref) {
1747                 ipref %= fs->fs_ipg;
1748                 if (isclr(inosused, ipref))
1749                         goto gotit;
1750         }
1751         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
1752         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
1753         loc = skpc(0xff, len, &inosused[start]);
1754         if (loc == 0) {
1755                 len = start + 1;
1756                 start = 0;
1757                 loc = skpc(0xff, len, &inosused[0]);
1758                 if (loc == 0) {
1759                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
1760                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
1761                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
1762                         /* NOTREACHED */
1763                 }
1764         }
1765         i = start + len - loc;
1766         map = inosused[i];
1767         ipref = i * NBBY;
1768         for (i = 1; i < (1 << NBBY); i <<= 1, ipref++) {
1769                 if ((map & i) == 0) {
1770                         cgp->cg_irotor = ipref;
1771                         goto gotit;
1772                 }
1773         }
1774         printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1775         panic("ffs_nodealloccg: block not in map");
1776         /* NOTREACHED */
1777 gotit:
1778         /*
1779          * Check to see if we need to initialize more inodes.
1780          */
1781         ibp = NULL;
1782         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
1783             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
1784             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
1785                 ibp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1786                     ino_to_fsba(fs, cg * fs->fs_ipg + cgp->cg_initediblk)),
1787                     (int)fs->fs_bsize, 0, 0, 0);
1788                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
1789                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
1790                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
1791                         dp2->di_gen = arc4random() / 2 + 1;
1792                         dp2++;
1793                 }
1794                 cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
1795         }
1796         UFS_LOCK(ump);
1797         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1798         setbit(inosused, ipref);
1799         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1800         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1801         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1802         fs->fs_fmod = 1;
1803         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1804                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1805                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1806                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1807         }
1808         UFS_UNLOCK(ump);
1809         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1810                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref);
1811         bdwrite(bp);
1812         if (ibp != NULL)
1813                 bawrite(ibp);
1814         return ((ino_t)(cg * fs->fs_ipg + ipref));
1815 }
1816
1817 /*
1818  * check if a block is free
1819  */
1820 static int
1821 ffs_isfreeblock(struct fs *fs, u_char *cp, ufs1_daddr_t h)
1822 {
1823
1824         switch ((int)fs->fs_frag) {
1825         case 8:
1826                 return (cp[h] == 0);
1827         case 4:
1828                 return ((cp[h >> 1] & (0x0f << ((h & 0x1) << 2))) == 0);
1829         case 2:
1830                 return ((cp[h >> 2] & (0x03 << ((h & 0x3) << 1))) == 0);
1831         case 1:
1832                 return ((cp[h >> 3] & (0x01 << (h & 0x7))) == 0);
1833         default:
1834                 panic("ffs_isfreeblock");
1835         }
1836         return (0);
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Free a block or fragment.
1841  *
1842  * The specified block or fragment is placed back in the
1843  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1844  * block reassembly is checked.
1845  */
1846 void
1847 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum)
1848         struct ufsmount *ump;
1849         struct fs *fs;
1850         struct vnode *devvp;
1851         ufs2_daddr_t bno;
1852         long size;
1853         ino_t inum;
1854 {
1855         struct cg *cgp;
1856         struct buf *bp;
1857         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
1858         ufs2_daddr_t cgblkno;
1859         int i, blk, frags, bbase;
1860         u_int cg;
1861         u_int8_t *blksfree;
1862         struct cdev *dev;
1863
1864         cg = dtog(fs, bno);
1865         if (devvp->v_type == VREG) {
1866                 /* devvp is a snapshot */
1867                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
1868                 cgblkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
1869         } else {
1870                 /* devvp is a normal disk device */
1871                 dev = devvp->v_rdev;
1872                 cgblkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
1873                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree");
1874                 if ((devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
1875                     ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum))
1876                         return;
1877         }
1878 #ifdef INVARIANTS
1879         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0 ||
1880             fragnum(fs, bno) + numfrags(fs, size) > fs->fs_frag) {
1881                 printf("dev=%s, bno = %jd, bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1882                     devtoname(dev), (intmax_t)bno, (long)fs->fs_bsize,
1883                     size, fs->fs_fsmnt);
1884                 panic("ffs_blkfree: bad size");
1885         }
1886 #endif
1887         if ((u_int)bno >= fs->fs_size) {
1888                 printf("bad block %jd, ino %lu\n", (intmax_t)bno,
1889                     (u_long)inum);
1890                 ffs_fserr(fs, inum, "bad block");
1891                 return;
1892         }
1893         if (bread(devvp, cgblkno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
1894                 brelse(bp);
1895                 return;
1896         }
1897         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1898         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
1899                 brelse(bp);
1900                 return;
1901         }
1902         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1903         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1904         cgbno = dtogd(fs, bno);
1905         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1906         UFS_LOCK(ump);
1907         if (size == fs->fs_bsize) {
1908                 fragno = fragstoblks(fs, cgbno);
1909                 if (!ffs_isfreeblock(fs, blksfree, fragno)) {
1910                         if (devvp->v_type == VREG) {
1911                                 UFS_UNLOCK(ump);
1912                                 /* devvp is a snapshot */
1913                                 brelse(bp);
1914                                 return;
1915                         }
1916                         printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1917                             devtoname(dev), (intmax_t)bno, fs->fs_fsmnt);
1918                         panic("ffs_blkfree: freeing free block");
1919                 }
1920                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
1921                 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1922                 cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1923                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1924                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1925         } else {
1926                 bbase = cgbno - fragnum(fs, cgbno);
1927                 /*
1928                  * decrement the counts associated with the old frags
1929                  */
1930                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1931                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
1932                 /*
1933                  * deallocate the fragment
1934                  */
1935                 frags = numfrags(fs, size);
1936                 for (i = 0; i < frags; i++) {
1937                         if (isset(blksfree, cgbno + i)) {
1938                                 printf("dev = %s, block = %jd, fs = %s\n",
1939                                     devtoname(dev), (intmax_t)(bno + i),
1940                                     fs->fs_fsmnt);
1941                                 panic("ffs_blkfree: freeing free frag");
1942                         }
1943                         setbit(blksfree, cgbno + i);
1944                 }
1945                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1946                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1947                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
1948                 /*
1949                  * add back in counts associated with the new frags
1950                  */
1951                 blk = blkmap(fs, blksfree, bbase);
1952                 ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
1953                 /*
1954                  * if a complete block has been reassembled, account for it
1955                  */
1956                 fragno = fragstoblks(fs, bbase);
1957                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragno)) {
1958                         cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1959                         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
1960                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
1961                         ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, fragno, 1);
1962                         cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
1963                         fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
1964                         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
1965                 }
1966         }
1967         fs->fs_fmod = 1;
1968         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1969         UFS_UNLOCK(ump);
1970         bdwrite(bp);
1971 }
1972
1973 #ifdef INVARIANTS
1974 /*
1975  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
1976  * fragment is allocated, false if it is free.
1977  */
1978 static int
1979 ffs_checkblk(ip, bno, size)
1980         struct inode *ip;
1981         ufs2_daddr_t bno;
1982         long size;
1983 {
1984         struct fs *fs;
1985         struct cg *cgp;
1986         struct buf *bp;
1987         ufs1_daddr_t cgbno;
1988         int i, error, frags, free;
1989         u_int8_t *blksfree;
1990
1991         fs = ip->i_fs;
1992         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
1993                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
1994                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
1995                 panic("ffs_checkblk: bad size");
1996         }
1997         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
1998                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
1999         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
2000                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
2001         if (error)
2002                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
2003         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2004         if (!cg_chkmagic(cgp))
2005                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
2006         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2007         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2008         cgbno = dtogd(fs, bno);
2009         if (size == fs->fs_bsize) {
2010                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
2011         } else {
2012                 frags = numfrags(fs, size);
2013                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
2014                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
2015                                 free++;
2016                 if (free != 0 && free != frags)
2017                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
2018         }
2019         brelse(bp);
2020         return (!free);
2021 }
2022 #endif /* INVARIANTS */
2023
2024 /*
2025  * Free an inode.
2026  */
2027 int
2028 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2029         struct vnode *pvp;
2030         ino_t ino;
2031         int mode;
2032 {
2033         struct inode *ip;
2034
2035         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2036                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2037                 return (0);
2038         }
2039         ip = VTOI(pvp);
2040         return (ffs_freefile(ip->i_ump, ip->i_fs, ip->i_devvp, ino, mode));
2041 }
2042
2043 /*
2044  * Do the actual free operation.
2045  * The specified inode is placed back in the free map.
2046  */
2047 int
2048 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode)
2049         struct ufsmount *ump;
2050         struct fs *fs;
2051         struct vnode *devvp;
2052         ino_t ino;
2053         int mode;
2054 {
2055         struct cg *cgp;
2056         struct buf *bp;
2057         ufs2_daddr_t cgbno;
2058         int error;
2059         u_int cg;
2060         u_int8_t *inosused;
2061         struct cdev *dev;
2062
2063         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2064         if (devvp->v_type == VREG) {
2065                 /* devvp is a snapshot */
2066                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
2067                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2068         } else {
2069                 /* devvp is a normal disk device */
2070                 dev = devvp->v_rdev;
2071                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2072         }
2073         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2074                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %lu, fs = %s",
2075                     devtoname(dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
2076         if ((error = bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp))) {
2077                 brelse(bp);
2078                 return (error);
2079         }
2080         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2081         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2082                 brelse(bp);
2083                 return (0);
2084         }
2085         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2086         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
2087         inosused = cg_inosused(cgp);
2088         ino %= fs->fs_ipg;
2089         if (isclr(inosused, ino)) {
2090                 printf("dev = %s, ino = %u, fs = %s\n", devtoname(dev),
2091                     ino + cg * fs->fs_ipg, fs->fs_fsmnt);
2092                 if (fs->fs_ronly == 0)
2093                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2094         }
2095         clrbit(inosused, ino);
2096         if (ino < cgp->cg_irotor)
2097                 cgp->cg_irotor = ino;
2098         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2099         UFS_LOCK(ump);
2100         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2101         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2102         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2103                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2104                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2105                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2106         }
2107         fs->fs_fmod = 1;
2108         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2109         UFS_UNLOCK(ump);
2110         bdwrite(bp);
2111         return (0);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Check to see if a file is free.
2116  */
2117 int
2118 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2119         struct fs *fs;
2120         struct vnode *devvp;
2121         ino_t ino;
2122 {
2123         struct cg *cgp;
2124         struct buf *bp;
2125         ufs2_daddr_t cgbno;
2126         int ret;
2127         u_int cg;
2128         u_int8_t *inosused;
2129
2130         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2131         if (devvp->v_type == VREG) {
2132                 /* devvp is a snapshot */
2133                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2134         } else {
2135                 /* devvp is a normal disk device */
2136                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2137         }
2138         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2139                 return (1);
2140         if (bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
2141                 brelse(bp);
2142                 return (1);
2143         }
2144         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2145         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2146                 brelse(bp);
2147                 return (1);
2148         }
2149         inosused = cg_inosused(cgp);
2150         ino %= fs->fs_ipg;
2151         ret = isclr(inosused, ino);
2152         brelse(bp);
2153         return (ret);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2158  *
2159  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2160  * available.
2161  */
2162 static ufs1_daddr_t
2163 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2164         struct fs *fs;
2165         struct cg *cgp;
2166         ufs2_daddr_t bpref;
2167         int allocsiz;
2168 {
2169         ufs1_daddr_t bno;
2170         int start, len, loc, i;
2171         int blk, field, subfield, pos;
2172         u_int8_t *blksfree;
2173
2174         /*
2175          * find the fragment by searching through the free block
2176          * map for an appropriate bit pattern
2177          */
2178         if (bpref)
2179                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2180         else
2181                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2182         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2183         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2184         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2185                 fragtbl[fs->fs_frag],
2186                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2187         if (loc == 0) {
2188                 len = start + 1;
2189                 start = 0;
2190                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2191                         fragtbl[fs->fs_frag],
2192                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2193                 if (loc == 0) {
2194                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2195                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2196                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2197                         /* NOTREACHED */
2198                 }
2199         }
2200         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2201         cgp->cg_frotor = bno;
2202         /*
2203          * found the byte in the map
2204          * sift through the bits to find the selected frag
2205          */
2206         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2207                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2208                 blk <<= 1;
2209                 field = around[allocsiz];
2210                 subfield = inside[allocsiz];
2211                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2212                         if ((blk & field) == subfield)
2213                                 return (bno + pos);
2214                         field <<= 1;
2215                         subfield <<= 1;
2216                 }
2217         }
2218         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2219         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2220         return (-1);
2221 }
2222
2223 /*
2224  * Update the cluster map because of an allocation or free.
2225  *
2226  * Cnt == 1 means free; cnt == -1 means allocating.
2227  */
2228 void
2229 ffs_clusteracct(ump, fs, cgp, blkno, cnt)
2230         struct ufsmount *ump;
2231         struct fs *fs;
2232         struct cg *cgp;
2233         ufs1_daddr_t blkno;
2234         int cnt;
2235 {
2236         int32_t *sump;
2237         int32_t *lp;
2238         u_char *freemapp, *mapp;
2239         int i, start, end, forw, back, map, bit;
2240
2241         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
2242
2243         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
2244                 return;
2245         freemapp = cg_clustersfree(cgp);
2246         sump = cg_clustersum(cgp);
2247         /*
2248          * Allocate or clear the actual block.
2249          */
2250         if (cnt > 0)
2251                 setbit(freemapp, blkno);
2252         else
2253                 clrbit(freemapp, blkno);
2254         /*
2255          * Find the size of the cluster going forward.
2256          */
2257         start = blkno + 1;
2258         end = start + fs->fs_contigsumsize;
2259         if (end >= cgp->cg_nclusterblks)
2260                 end = cgp->cg_nclusterblks;
2261         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2262         map = *mapp++;
2263         bit = 1 << (start % NBBY);
2264         for (i = start; i < end; i++) {
2265                 if ((map & bit) == 0)
2266                         break;
2267                 if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
2268                         bit <<= 1;
2269                 } else {
2270                         map = *mapp++;
2271                         bit = 1;
2272                 }
2273         }
2274         forw = i - start;
2275         /*
2276          * Find the size of the cluster going backward.
2277          */
2278         start = blkno - 1;
2279         end = start - fs->fs_contigsumsize;
2280         if (end < 0)
2281                 end = -1;
2282         mapp = &freemapp[start / NBBY];
2283         map = *mapp--;
2284         bit = 1 << (start % NBBY);
2285         for (i = start; i > end; i--) {
2286                 if ((map & bit) == 0)
2287                         break;
2288                 if ((i & (NBBY - 1)) != 0) {
2289                         bit >>= 1;
2290                 } else {
2291                         map = *mapp--;
2292                         bit = 1 << (NBBY - 1);
2293                 }
2294         }
2295         back = start - i;
2296         /*
2297          * Account for old cluster and the possibly new forward and
2298          * back clusters.
2299          */
2300         i = back + forw + 1;
2301         if (i > fs->fs_contigsumsize)
2302                 i = fs->fs_contigsumsize;
2303         sump[i] += cnt;
2304         if (back > 0)
2305                 sump[back] -= cnt;
2306         if (forw > 0)
2307                 sump[forw] -= cnt;
2308         /*
2309          * Update cluster summary information.
2310          */
2311         lp = &sump[fs->fs_contigsumsize];
2312         for (i = fs->fs_contigsumsize; i > 0; i--)
2313                 if (*lp-- > 0)
2314                         break;
2315         fs->fs_maxcluster[cgp->cg_cgx] = i;
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
2320  *
2321  * The form of the error message is:
2322  *      fs: error message
2323  */
2324 static void
2325 ffs_fserr(fs, inum, cp)
2326         struct fs *fs;
2327         ino_t inum;
2328         char *cp;
2329 {
2330         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2331         struct proc *p = td->td_proc;
2332
2333         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %d on %s: %s\n",
2334             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, inum, fs->fs_fsmnt, cp);
2335 }
2336
2337 /*
2338  * This function provides the capability for the fsck program to
2339  * update an active filesystem. Eleven operations are provided:
2340  *
2341  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
2342  *      specified inode by the specified amount. Under normal
2343  *      operation the count should always go down. Decrementing
2344  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
2345  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used to
2346  *      by the specifed amount.
2347  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
2348  *      adjust the superblock summary.
2349  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
2350  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2351  *      as in use.
2352  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
2353  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2354  *      as in use.
2355  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
2356  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
2357  *      as in use.
2358  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
2359  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
2360  */
2361
2362 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
2363
2364 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt, CTLFLAG_WR|CTLTYPE_STRUCT,
2365         0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck", "Adjust Inode Reference Count");
2366
2367 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt, CTLFLAG_WR,
2368         sysctl_ffs_fsck, "Adjust Inode Used Blocks Count");
2369
2370 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir, CTLFLAG_WR,
2371         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of directories");
2372
2373 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree, CTLFLAG_WR,
2374         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free blocks");
2375
2376 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree, CTLFLAG_WR,
2377         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free inodes");
2378
2379 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree, CTLFLAG_WR,
2380         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free frags");
2381
2382 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters, CTLFLAG_WR,
2383         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free clusters");
2384
2385 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs, CTLFLAG_WR,
2386         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Directory Inodes");
2387
2388 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles, CTLFLAG_WR,
2389         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of File Inodes");
2390
2391 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks, CTLFLAG_WR,
2392         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Blocks");
2393
2394 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags, CTLFLAG_WR,
2395         sysctl_ffs_fsck, "Change Filesystem Flags");
2396
2397 #ifdef DEBUG
2398 static int fsckcmds = 0;
2399 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0, "");
2400 #endif /* DEBUG */
2401
2402 static int
2403 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2404 {
2405         struct fsck_cmd cmd;
2406         struct ufsmount *ump;
2407         struct vnode *vp;
2408         struct inode *ip;
2409         struct mount *mp;
2410         struct fs *fs;
2411         ufs2_daddr_t blkno;
2412         long blkcnt, blksize;
2413         struct file *fp;
2414         int filetype, error;
2415
2416         if (req->newlen > sizeof cmd)
2417                 return (EBADRPC);
2418         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof cmd)) != 0)
2419                 return (error);
2420         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
2421                 return (ERPCMISMATCH);
2422         if ((error = getvnode(curproc->p_fd, cmd.handle, &fp)) != 0)
2423                 return (error);
2424         vn_start_write(fp->f_data, &mp, V_WAIT);
2425         if (mp == 0 || strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
2426                 vn_finished_write(mp);
2427                 fdrop(fp, curthread);
2428                 return (EINVAL);
2429         }
2430         if (mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) {
2431                 vn_finished_write(mp);
2432                 fdrop(fp, curthread);
2433                 return (EROFS);
2434         }
2435         ump = VFSTOUFS(mp);
2436         fs = ump->um_fs;
2437         filetype = IFREG;
2438
2439         switch (oidp->oid_number) {
2440
2441         case FFS_SET_FLAGS:
2442 #ifdef DEBUG
2443                 if (fsckcmds)
2444                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
2445                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
2446 #endif /* DEBUG */
2447                 if (cmd.size > 0)
2448                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
2449                 else
2450                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
2451                 break;
2452
2453         case FFS_ADJ_REFCNT:
2454 #ifdef DEBUG
2455                 if (fsckcmds) {
2456                         printf("%s: adjust inode %jd count by %jd\n",
2457                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2458                             (intmax_t)cmd.size);
2459                 }
2460 #endif /* DEBUG */
2461                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2462                         break;
2463                 ip = VTOI(vp);
2464                 ip->i_nlink += cmd.size;
2465                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
2466                 ip->i_effnlink += cmd.size;
2467                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2468                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
2469                         softdep_change_linkcnt(ip);
2470                 vput(vp);
2471                 break;
2472
2473         case FFS_ADJ_BLKCNT:
2474 #ifdef DEBUG
2475                 if (fsckcmds) {
2476                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
2477                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2478                             (intmax_t)cmd.size);
2479                 }
2480 #endif /* DEBUG */
2481                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2482                         break;
2483                 ip = VTOI(vp);
2484                 if (ip->i_flag & IN_SPACECOUNTED) {
2485                         UFS_LOCK(ump);
2486                         fs->fs_pendingblocks += cmd.size;
2487                         UFS_UNLOCK(ump);
2488                 }
2489                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
2490                 ip->i_flag |= IN_CHANGE;
2491                 vput(vp);
2492                 break;
2493
2494         case FFS_DIR_FREE:
2495                 filetype = IFDIR;
2496                 /* fall through */
2497
2498         case FFS_FILE_FREE:
2499 #ifdef DEBUG
2500                 if (fsckcmds) {
2501                         if (cmd.size == 1)
2502                                 printf("%s: free %s inode %d\n",
2503                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2504                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2505                                     (ino_t)cmd.value);
2506                         else
2507                                 printf("%s: free %s inodes %d-%d\n",
2508                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2509                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2510                                     (ino_t)cmd.value,
2511                                     (ino_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
2512                 }
2513 #endif /* DEBUG */
2514                 while (cmd.size > 0) {
2515                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
2516                             cmd.value, filetype)))
2517                                 break;
2518                         cmd.size -= 1;
2519                         cmd.value += 1;
2520                 }
2521                 break;
2522
2523         case FFS_BLK_FREE:
2524 #ifdef DEBUG
2525                 if (fsckcmds) {
2526                         if (cmd.size == 1)
2527                                 printf("%s: free block %jd\n",
2528                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2529                                     (intmax_t)cmd.value);
2530                         else
2531                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
2532                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2533                                     (intmax_t)cmd.value,
2534                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
2535                 }
2536 #endif /* DEBUG */
2537                 blkno = cmd.value;
2538                 blkcnt = cmd.size;
2539                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
2540                 while (blkcnt > 0) {
2541                         if (blksize > blkcnt)
2542                                 blksize = blkcnt;
2543                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
2544                             blksize * fs->fs_fsize, ROOTINO);
2545                         blkno += blksize;
2546                         blkcnt -= blksize;
2547                         blksize = fs->fs_frag;
2548                 }
2549                 break;
2550
2551         /*
2552          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
2553          * submit deltas when necessary.
2554          */
2555         case FFS_ADJ_NDIR:
2556 #ifdef DEBUG
2557                 if (fsckcmds) {
2558                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
2559                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2560                 }
2561 #endif /* DEBUG */
2562                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
2563                 break;
2564         case FFS_ADJ_NBFREE:
2565 #ifdef DEBUG
2566                 if (fsckcmds) {
2567                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
2568                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2569                 }
2570 #endif /* DEBUG */
2571                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
2572                 break;
2573         case FFS_ADJ_NIFREE:
2574 #ifdef DEBUG
2575                 if (fsckcmds) {
2576                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
2577                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2578                 }
2579 #endif /* DEBUG */
2580                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
2581                 break;
2582         case FFS_ADJ_NFFREE:
2583 #ifdef DEBUG
2584                 if (fsckcmds) {
2585                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
2586                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2587                 }
2588 #endif /* DEBUG */
2589                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
2590                 break;
2591         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
2592 #ifdef DEBUG
2593                 if (fsckcmds) {
2594                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
2595                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2596                 }
2597 #endif /* DEBUG */
2598                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
2599                 break;
2600
2601         default:
2602 #ifdef DEBUG
2603                 if (fsckcmds) {
2604                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
2605                             oidp->oid_number);
2606                 }
2607 #endif /* DEBUG */
2608                 error = EINVAL;
2609                 break;
2610
2611         }
2612         fdrop(fp, curthread);
2613         vn_finished_write(mp);
2614         return (error);
2615 }