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/capability.h>
  69 #include <sys/systm.h>
  70 #include <sys/bio.h>
  71 #include <sys/buf.h>
  72 #include <sys/conf.h>
  73 #include <sys/fcntl.h>
  74 #include <sys/file.h>
  75 #include <sys/filedesc.h>
  76 #include <sys/priv.h>
  77 #include <sys/proc.h>
  78 #include <sys/vnode.h>
  79 #include <sys/mount.h>
  80 #include <sys/kernel.h>
  81 #include <sys/syscallsubr.h>
  82 #include <sys/sysctl.h>
  83 #include <sys/syslog.h>
  84 #include <sys/taskqueue.h>
  85
  86 #include <security/audit/audit.h>
  87
  88 #include <geom/geom.h>
  89
  90 #include <ufs/ufs/dir.h>
  91 #include <ufs/ufs/extattr.h>
  92 #include <ufs/ufs/quota.h>
  93 #include <ufs/ufs/inode.h>
  94 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
  95 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
  96
  97 #include <ufs/ffs/fs.h>
  98 #include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
  99 #include <ufs/ffs/softdep.h>
 100
 101 typedef ufs2_daddr_t allocfcn_t(struct inode *ip, u_int cg, ufs2_daddr_t bpref,
 102                                   int size, int rsize);
 103
 104 static ufs2_daddr_t ffs_alloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, int);
 105 static ufs2_daddr_t
 106               ffs_alloccgblk(struct inode *, struct buf *, ufs2_daddr_t, int);
 107 static void     ffs_blkfree_cg(struct ufsmount *, struct fs *,
 108                     struct vnode *, ufs2_daddr_t, long, ino_t,
 109                     struct workhead *);
 110 static void     ffs_blkfree_trim_completed(struct bio *);
 111 static void     ffs_blkfree_trim_task(void *ctx, int pending __unused);
 112 #ifdef INVARIANTS
 113 static int      ffs_checkblk(struct inode *, ufs2_daddr_t, long);
 114 #endif
 115 static ufs2_daddr_t ffs_clusteralloc(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int,
 116                     int);
 117 static ino_t    ffs_dirpref(struct inode *);
 118 static ufs2_daddr_t ffs_fragextend(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t,
 119                     int, int);
 120 static ufs2_daddr_t     ffs_hashalloc
 121                 (struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int, int, allocfcn_t *);
 122 static ufs2_daddr_t ffs_nodealloccg(struct inode *, u_int, ufs2_daddr_t, int,
 123                     int);
 124 static ufs1_daddr_t ffs_mapsearch(struct fs *, struct cg *, ufs2_daddr_t, int);
 125 static int      ffs_reallocblks_ufs1(struct vop_reallocblks_args *);
 126 static int      ffs_reallocblks_ufs2(struct vop_reallocblks_args *);
 127
 128 /*
 129  * Allocate a block in the filesystem.
 130  *
 131  * The size of the requested block is given, which must be some
 132  * multiple of fs_fsize and <= fs_bsize.
 133  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
 134  * the following hierarchy is used to allocate a block:
 135  *   1) allocate the requested block.
 136  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
 137  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
 138  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 139  *      available block is located.
 140  * If no block preference is given the following hierarchy is used
 141  * to allocate a block:
 142  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
 143  *      inode for the file.
 144  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 145  *      available block is located.
 146  */
 147 int
 148 ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, flags, cred, bnp)
 149         struct inode *ip;
 150         ufs2_daddr_t lbn, bpref;
 151         int size, flags;
 152         struct ucred *cred;
 153         ufs2_daddr_t *bnp;
 154 {
 155         struct fs *fs;
 156         struct ufsmount *ump;
 157         ufs2_daddr_t bno;
 158         u_int cg, reclaimed;
 159         static struct timeval lastfail;
 160         static int curfail;
 161         int64_t delta;
 162 #ifdef QUOTA
 163         int error;
 164 #endif
 165
 166         *bnp = 0;
 167         fs = ip->i_fs;
 168         ump = ip->i_ump;
 169         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
 170 #ifdef INVARIANTS
 171         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
 172                 printf("dev = %s, bsize = %ld, size = %d, fs = %s\n",
 173                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, size,
 174                     fs->fs_fsmnt);
 175                 panic("ffs_alloc: bad size");
 176         }
 177         if (cred == NOCRED)
 178                 panic("ffs_alloc: missing credential");
 179 #endif /* INVARIANTS */
 180         reclaimed = 0;
 181 retry:
 182 #ifdef QUOTA
 183         UFS_UNLOCK(ump);
 184         error = chkdq(ip, btodb(size), cred, 0);
 185         if (error)
 186                 return (error);
 187         UFS_LOCK(ump);
 188 #endif
 189         if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
 190                 goto nospace;
 191         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
 192             freespace(fs, fs->fs_minfree) - numfrags(fs, size) < 0)
 193                 goto nospace;
 194         if (bpref >= fs->fs_size)
 195                 bpref = 0;
 196         if (bpref == 0)
 197                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 198         else
 199                 cg = dtog(fs, bpref);
 200         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, size, size, ffs_alloccg);
 201         if (bno > 0) {
 202                 delta = btodb(size);
 203                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 204                 if (flags & IO_EXT)
 205                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
 206                 else
 207                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 208                 *bnp = bno;
 209                 return (0);
 210         }
 211 nospace:
 212 #ifdef QUOTA
 213         UFS_UNLOCK(ump);
 214         /*
 215          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 216          */
 217         (void) chkdq(ip, -btodb(size), cred, FORCE);
 218         UFS_LOCK(ump);
 219 #endif
 220         if (reclaimed == 0 && (flags & IO_BUFLOCKED) == 0) {
 221                 reclaimed = 1;
 222                 softdep_request_cleanup(fs, ITOV(ip), cred, FLUSH_BLOCKS_WAIT);
 223                 goto retry;
 224         }
 225         UFS_UNLOCK(ump);
 226         if (reclaimed > 0 && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 227                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
 228                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
 229                     fs->fs_fsmnt);
 230         }
 231         return (ENOSPC);
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Reallocate a fragment to a bigger size
 236  *
 237  * The number and size of the old block is given, and a preference
 238  * and new size is also specified. The allocator attempts to extend
 239  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
 240  * invoked to get an appropriate block.
 241  */
 242 int
 243 ffs_realloccg(ip, lbprev, bprev, bpref, osize, nsize, flags, cred, bpp)
 244         struct inode *ip;
 245         ufs2_daddr_t lbprev;
 246         ufs2_daddr_t bprev;
 247         ufs2_daddr_t bpref;
 248         int osize, nsize, flags;
 249         struct ucred *cred;
 250         struct buf **bpp;
 251 {
 252         struct vnode *vp;
 253         struct fs *fs;
 254         struct buf *bp;
 255         struct ufsmount *ump;
 256         u_int cg, request, reclaimed;
 257         int error;
 258         ufs2_daddr_t bno;
 259         static struct timeval lastfail;
 260         static int curfail;
 261         int64_t delta;
 262
 263         *bpp = 0;
 264         vp = ITOV(ip);
 265         fs = ip->i_fs;
 266         bp = NULL;
 267         ump = ip->i_ump;
 268         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
 269 #ifdef INVARIANTS
 270         if (vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
 271                 panic("ffs_realloccg: allocation on suspended filesystem");
 272         if ((u_int)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
 273             (u_int)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
 274                 printf(
 275                 "dev = %s, bsize = %ld, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
 276                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, osize,
 277                     nsize, fs->fs_fsmnt);
 278                 panic("ffs_realloccg: bad size");
 279         }
 280         if (cred == NOCRED)
 281                 panic("ffs_realloccg: missing credential");
 282 #endif /* INVARIANTS */
 283         reclaimed = 0;
 284 retry:
 285         if (priv_check_cred(cred, PRIV_VFS_BLOCKRESERVE, 0) &&
 286             freespace(fs, fs->fs_minfree) -  numfrags(fs, nsize - osize) < 0) {
 287                 goto nospace;
 288         }
 289         if (bprev == 0) {
 290                 printf("dev = %s, bsize = %ld, bprev = %jd, fs = %s\n",
 291                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_bsize, (intmax_t)bprev,
 292                     fs->fs_fsmnt);
 293                 panic("ffs_realloccg: bad bprev");
 294         }
 295         UFS_UNLOCK(ump);
 296         /*
 297          * Allocate the extra space in the buffer.
 298          */
 299         error = bread(vp, lbprev, osize, NOCRED, &bp);
 300         if (error) {
 301                 brelse(bp);
 302                 return (error);
 303         }
 304
 305         if (bp->b_blkno == bp->b_lblkno) {
 306                 if (lbprev >= NDADDR)
 307                         panic("ffs_realloccg: lbprev out of range");
 308                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bprev);
 309         }
 310
 311 #ifdef QUOTA
 312         error = chkdq(ip, btodb(nsize - osize), cred, 0);
 313         if (error) {
 314                 brelse(bp);
 315                 return (error);
 316         }
 317 #endif
 318         /*
 319          * Check for extension in the existing location.
 320          */
 321         cg = dtog(fs, bprev);
 322         UFS_LOCK(ump);
 323         bno = ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize);
 324         if (bno) {
 325                 if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
 326                         panic("ffs_realloccg: bad blockno");
 327                 delta = btodb(nsize - osize);
 328                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 329                 if (flags & IO_EXT)
 330                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
 331                 else
 332                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 333                 allocbuf(bp, nsize);
 334                 bp->b_flags |= B_DONE;
 335                 bzero(bp->b_data + osize, nsize - osize);
 336                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
 337                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
 338                 *bpp = bp;
 339                 return (0);
 340         }
 341         /*
 342          * Allocate a new disk location.
 343          */
 344         if (bpref >= fs->fs_size)
 345                 bpref = 0;
 346         switch ((int)fs->fs_optim) {
 347         case FS_OPTSPACE:
 348                 /*
 349                  * Allocate an exact sized fragment. Although this makes
 350                  * best use of space, we will waste time relocating it if
 351                  * the file continues to grow. If the fragmentation is
 352                  * less than half of the minimum free reserve, we choose
 353                  * to begin optimizing for time.
 354                  */
 355                 request = nsize;
 356                 if (fs->fs_minfree <= 5 ||
 357                     fs->fs_cstotal.cs_nffree >
 358                     (off_t)fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
 359                         break;
 360                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
 361                         fs->fs_fsmnt);
 362                 fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
 363                 break;
 364         case FS_OPTTIME:
 365                 /*
 366                  * At this point we have discovered a file that is trying to
 367                  * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
 368                  * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
 369                  * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
 370                  * above will be able to grow it in place without further
 371                  * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
 372                  * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
 373                  * optimizing for space.
 374                  */
 375                 request = fs->fs_bsize;
 376                 if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
 377                     (off_t)fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
 378                         break;
 379                 log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
 380                         fs->fs_fsmnt);
 381                 fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
 382                 break;
 383         default:
 384                 printf("dev = %s, optim = %ld, fs = %s\n",
 385                     devtoname(ip->i_dev), (long)fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
 386                 panic("ffs_realloccg: bad optim");
 387                 /* NOTREACHED */
 388         }
 389         bno = ffs_hashalloc(ip, cg, bpref, request, nsize, ffs_alloccg);
 390         if (bno > 0) {
 391                 bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
 392                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 393                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp, bprev, (long)osize,
 394                             ip->i_number, vp->v_type, NULL);
 395                 delta = btodb(nsize - osize);
 396                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + delta);
 397                 if (flags & IO_EXT)
 398                         ip->i_flag |= IN_CHANGE;
 399                 else
 400                         ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 401                 allocbuf(bp, nsize);
 402                 bp->b_flags |= B_DONE;
 403                 bzero(bp->b_data + osize, nsize - osize);
 404                 if ((bp->b_flags & (B_MALLOC | B_VMIO)) == B_VMIO)
 405                         vfs_bio_set_valid(bp, osize, nsize - osize);
 406                 *bpp = bp;
 407                 return (0);
 408         }
 409 #ifdef QUOTA
 410         UFS_UNLOCK(ump);
 411         /*
 412          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 413          */
 414         (void) chkdq(ip, -btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
 415         UFS_LOCK(ump);
 416 #endif
 417 nospace:
 418         /*
 419          * no space available
 420          */
 421         if (reclaimed == 0 && (flags & IO_BUFLOCKED) == 0) {
 422                 reclaimed = 1;
 423                 UFS_UNLOCK(ump);
 424                 if (bp) {
 425                         brelse(bp);
 426                         bp = NULL;
 427                 }
 428                 UFS_LOCK(ump);
 429                 softdep_request_cleanup(fs, vp, cred, FLUSH_BLOCKS_WAIT);
 430                 goto retry;
 431         }
 432         UFS_UNLOCK(ump);
 433         if (bp)
 434                 brelse(bp);
 435         if (reclaimed > 0 && ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
 436                 ffs_fserr(fs, ip->i_number, "filesystem full");
 437                 uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n",
 438                     fs->fs_fsmnt);
 439         }
 440         return (ENOSPC);
 441 }
 442
 443 /*
 444  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 445  *
 446  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 447  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 448  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible
 449  * from the end of the allocation for the logical block immediately
 450  * preceding the current range. If successful, the physical block numbers
 451  * in the buffer pointers and in the inode are changed to reflect the new
 452  * allocation. If unsuccessful, the allocation is left unchanged. The
 453  * success in doing the reallocation is returned. Note that the error
 454  * return is not reflected back to the user. Rather the previous block
 455  * allocation will be used.
 456  */
 457
 458 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ffs, CTLFLAG_RW, 0, "FFS filesystem");
 459
 460 static int doasyncfree = 1;
 461 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 462
 463 static int doreallocblks = 1;
 464 SYSCTL_INT(_vfs_ffs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 465
 466 #ifdef DEBUG
 467 static volatile int prtrealloc = 0;
 468 #endif
 469
 470 int
 471 ffs_reallocblks(ap)
 472         struct vop_reallocblks_args /* {
 473                 struct vnode *a_vp;
 474                 struct cluster_save *a_buflist;
 475         } */ *ap;
 476 {
 477
 478         if (doreallocblks == 0)
 479                 return (ENOSPC);
 480         /*
 481          * We can't wait in softdep prealloc as it may fsync and recurse
 482          * here.  Instead we simply fail to reallocate blocks if this
 483          * rare condition arises.
 484          */
 485         if (DOINGSOFTDEP(ap->a_vp))
 486                 if (softdep_prealloc(ap->a_vp, MNT_NOWAIT) != 0)
 487                         return (ENOSPC);
 488         if (VTOI(ap->a_vp)->i_ump->um_fstype == UFS1)
 489                 return (ffs_reallocblks_ufs1(ap));
 490         return (ffs_reallocblks_ufs2(ap));
 491 }
 492
 493 static int
 494 ffs_reallocblks_ufs1(ap)
 495         struct vop_reallocblks_args /* {
 496                 struct vnode *a_vp;
 497                 struct cluster_save *a_buflist;
 498         } */ *ap;
 499 {
 500         struct fs *fs;
 501         struct inode *ip;
 502         struct vnode *vp;
 503         struct buf *sbp, *ebp;
 504         ufs1_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 505         struct cluster_save *buflist;
 506         struct ufsmount *ump;
 507         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 508         ufs1_daddr_t soff, newblk, blkno;
 509         ufs2_daddr_t pref;
 510         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 511         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
 512
 513         vp = ap->a_vp;
 514         ip = VTOI(vp);
 515         fs = ip->i_fs;
 516         ump = ip->i_ump;
 517         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 518                 return (ENOSPC);
 519         buflist = ap->a_buflist;
 520         len = buflist->bs_nchildren;
 521         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 522         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 523 #ifdef INVARIANTS
 524         for (i = 0; i < len; i++)
 525                 if (!ffs_checkblk(ip,
 526                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 527                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 528         for (i = 1; i < len; i++)
 529                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 530                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 531         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 532         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 533         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 534                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 535                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 536 #endif
 537         /*
 538          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 539          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 540          * the previous cylinder group.
 541          */
 542         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 543             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 544                 return (ENOSPC);
 545         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 546             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 547                 return (ENOSPC);
 548         /*
 549          * Get the starting offset and block map for the first block.
 550          */
 551         if (start_lvl == 0) {
 552                 sbap = &ip->i_din1->di_db[0];
 553                 soff = start_lbn;
 554         } else {
 555                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 556                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 557                         brelse(sbp);
 558                         return (ENOSPC);
 559                 }
 560                 sbap = (ufs1_daddr_t *)sbp->b_data;
 561                 soff = idp->in_off;
 562         }
 563         /*
 564          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 565          */
 566         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 567                 ssize = len;
 568         } else {
 569 #ifdef INVARIANTS
 570                 if (start_lvl > 0 &&
 571                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 572                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 573 #endif
 574                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 575                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 576                         goto fail;
 577                 ebap = (ufs1_daddr_t *)ebp->b_data;
 578         }
 579         /*
 580          * Find the preferred location for the cluster.
 581          */
 582         UFS_LOCK(ump);
 583         pref = ffs_blkpref_ufs1(ip, start_lbn, soff, sbap);
 584         /*
 585          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 586          */
 587         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 588             len, len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
 589                 UFS_UNLOCK(ump);
 590                 goto fail;
 591         }
 592         /*
 593          * We have found a new contiguous block.
 594          *
 595          * First we have to replace the old block pointers with the new
 596          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 597          * with the file.
 598          */
 599 #ifdef DEBUG
 600         if (prtrealloc)
 601                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
 602                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 603 #endif
 604         blkno = newblk;
 605         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 606                 if (i == ssize) {
 607                         bap = ebap;
 608                         soff = -i;
 609                 }
 610 #ifdef INVARIANTS
 611                 if (!ffs_checkblk(ip,
 612                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 613                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 614                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 615                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 616 #endif
 617 #ifdef DEBUG
 618                 if (prtrealloc)
 619                         printf(" %d,", *bap);
 620 #endif
 621                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 622                         if (sbap == &ip->i_din1->di_db[0] && i < ssize)
 623                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 624                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 625                                     buflist->bs_children[i]);
 626                         else
 627                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 628                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 629                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 630                 }
 631                 *bap++ = blkno;
 632         }
 633         /*
 634          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 635          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 636          * the old block values may have been written to disk. In practise
 637          * they are almost never written, but if we are concerned about
 638          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 639          *
 640          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 641          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 642          * been written. The flag should be set when the cluster is
 643          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 644          * We can then check below to see if it is set, and do the
 645          * synchronous write only when it has been cleared.
 646          */
 647         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0]) {
 648                 if (doasyncfree)
 649                         bdwrite(sbp);
 650                 else
 651                         bwrite(sbp);
 652         } else {
 653                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 654                 if (!doasyncfree)
 655                         ffs_update(vp, 1);
 656         }
 657         if (ssize < len) {
 658                 if (doasyncfree)
 659                         bdwrite(ebp);
 660                 else
 661                         bwrite(ebp);
 662         }
 663         /*
 664          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 665          */
 666 #ifdef DEBUG
 667         if (prtrealloc)
 668                 printf("\n\tnew:");
 669 #endif
 670         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 671                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 672                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 673                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 674                             fs->fs_bsize, ip->i_number, vp->v_type, NULL);
 675                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 676 #ifdef INVARIANTS
 677                 if (!ffs_checkblk(ip,
 678                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 679                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 680 #endif
 681 #ifdef DEBUG
 682                 if (prtrealloc)
 683                         printf(" %d,", blkno);
 684 #endif
 685         }
 686 #ifdef DEBUG
 687         if (prtrealloc) {
 688                 prtrealloc--;
 689                 printf("\n");
 690         }
 691 #endif
 692         return (0);
 693
 694 fail:
 695         if (ssize < len)
 696                 brelse(ebp);
 697         if (sbap != &ip->i_din1->di_db[0])
 698                 brelse(sbp);
 699         return (ENOSPC);
 700 }
 701
 702 static int
 703 ffs_reallocblks_ufs2(ap)
 704         struct vop_reallocblks_args /* {
 705                 struct vnode *a_vp;
 706                 struct cluster_save *a_buflist;
 707         } */ *ap;
 708 {
 709         struct fs *fs;
 710         struct inode *ip;
 711         struct vnode *vp;
 712         struct buf *sbp, *ebp;
 713         ufs2_daddr_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
 714         struct cluster_save *buflist;
 715         struct ufsmount *ump;
 716         ufs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 717         ufs2_daddr_t soff, newblk, blkno, pref;
 718         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 719         int i, len, start_lvl, end_lvl, ssize;
 720
 721         vp = ap->a_vp;
 722         ip = VTOI(vp);
 723         fs = ip->i_fs;
 724         ump = ip->i_ump;
 725         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 726                 return (ENOSPC);
 727         buflist = ap->a_buflist;
 728         len = buflist->bs_nchildren;
 729         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 730         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 731 #ifdef INVARIANTS
 732         for (i = 0; i < len; i++)
 733                 if (!ffs_checkblk(ip,
 734                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 735                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 1");
 736         for (i = 1; i < len; i++)
 737                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 738                         panic("ffs_reallocblks: non-logical cluster");
 739         blkno = buflist->bs_children[0]->b_blkno;
 740         ssize = fsbtodb(fs, fs->fs_frag);
 741         for (i = 1; i < len - 1; i++)
 742                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != blkno + (i * ssize))
 743                         panic("ffs_reallocblks: non-physical cluster %d", i);
 744 #endif
 745         /*
 746          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 747          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 748          * the previous cylinder group.
 749          */
 750         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 751             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 752                 return (ENOSPC);
 753         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 754             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 755                 return (ENOSPC);
 756         /*
 757          * Get the starting offset and block map for the first block.
 758          */
 759         if (start_lvl == 0) {
 760                 sbap = &ip->i_din2->di_db[0];
 761                 soff = start_lbn;
 762         } else {
 763                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 764                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 765                         brelse(sbp);
 766                         return (ENOSPC);
 767                 }
 768                 sbap = (ufs2_daddr_t *)sbp->b_data;
 769                 soff = idp->in_off;
 770         }
 771         /*
 772          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 773          */
 774         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 775                 ssize = len;
 776         } else {
 777 #ifdef INVARIANTS
 778                 if (start_lvl > 0 &&
 779                     start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 780                         panic("ffs_reallocblk: start == end");
 781 #endif
 782                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 783                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 784                         goto fail;
 785                 ebap = (ufs2_daddr_t *)ebp->b_data;
 786         }
 787         /*
 788          * Find the preferred location for the cluster.
 789          */
 790         UFS_LOCK(ump);
 791         pref = ffs_blkpref_ufs2(ip, start_lbn, soff, sbap);
 792         /*
 793          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 794          */
 795         if ((newblk = ffs_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 796             len, len, ffs_clusteralloc)) == 0) {
 797                 UFS_UNLOCK(ump);
 798                 goto fail;
 799         }
 800         /*
 801          * We have found a new contiguous block.
 802          *
 803          * First we have to replace the old block pointers with the new
 804          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 805          * with the file.
 806          */
 807 #ifdef DEBUG
 808         if (prtrealloc)
 809                 printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
 810                     (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 811 #endif
 812         blkno = newblk;
 813         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 814                 if (i == ssize) {
 815                         bap = ebap;
 816                         soff = -i;
 817                 }
 818 #ifdef INVARIANTS
 819                 if (!ffs_checkblk(ip,
 820                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 821                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 2");
 822                 if (dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno) != *bap)
 823                         panic("ffs_reallocblks: alloc mismatch");
 824 #endif
 825 #ifdef DEBUG
 826                 if (prtrealloc)
 827                         printf(" %jd,", (intmax_t)*bap);
 828 #endif
 829                 if (DOINGSOFTDEP(vp)) {
 830                         if (sbap == &ip->i_din2->di_db[0] && i < ssize)
 831                                 softdep_setup_allocdirect(ip, start_lbn + i,
 832                                     blkno, *bap, fs->fs_bsize, fs->fs_bsize,
 833                                     buflist->bs_children[i]);
 834                         else
 835                                 softdep_setup_allocindir_page(ip, start_lbn + i,
 836                                     i < ssize ? sbp : ebp, soff + i, blkno,
 837                                     *bap, buflist->bs_children[i]);
 838                 }
 839                 *bap++ = blkno;
 840         }
 841         /*
 842          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 843          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 844          * the old block values may have been written to disk. In practise
 845          * they are almost never written, but if we are concerned about
 846          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 847          *
 848          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 849          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 850          * been written. The flag should be set when the cluster is
 851          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 852          * We can then check below to see if it is set, and do the
 853          * synchronous write only when it has been cleared.
 854          */
 855         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0]) {
 856                 if (doasyncfree)
 857                         bdwrite(sbp);
 858                 else
 859                         bwrite(sbp);
 860         } else {
 861                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 862                 if (!doasyncfree)
 863                         ffs_update(vp, 1);
 864         }
 865         if (ssize < len) {
 866                 if (doasyncfree)
 867                         bdwrite(ebp);
 868                 else
 869                         bwrite(ebp);
 870         }
 871         /*
 872          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 873          */
 874 #ifdef DEBUG
 875         if (prtrealloc)
 876                 printf("\n\tnew:");
 877 #endif
 878         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->fs_frag) {
 879                 if (!DOINGSOFTDEP(vp))
 880                         ffs_blkfree(ump, fs, ip->i_devvp,
 881                             dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 882                             fs->fs_bsize, ip->i_number, vp->v_type, NULL);
 883                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 884 #ifdef INVARIANTS
 885                 if (!ffs_checkblk(ip,
 886                    dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno), fs->fs_bsize))
 887                         panic("ffs_reallocblks: unallocated block 3");
 888 #endif
 889 #ifdef DEBUG
 890                 if (prtrealloc)
 891                         printf(" %jd,", (intmax_t)blkno);
 892 #endif
 893         }
 894 #ifdef DEBUG
 895         if (prtrealloc) {
 896                 prtrealloc--;
 897                 printf("\n");
 898         }
 899 #endif
 900         return (0);
 901
 902 fail:
 903         if (ssize < len)
 904                 brelse(ebp);
 905         if (sbap != &ip->i_din2->di_db[0])
 906                 brelse(sbp);
 907         return (ENOSPC);
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Allocate an inode in the filesystem.
 912  *
 913  * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
 914  * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
 915  *   1) allocate the preferred inode.
 916  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
 917  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 918  *      available inode is located.
 919  * If no inode preference is given the following hierarchy is used
 920  * to allocate an inode:
 921  *   1) allocate an inode in cylinder group 0.
 922  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
 923  *      available inode is located.
 924  */
 925 int
 926 ffs_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
 927         struct vnode *pvp;
 928         int mode;
 929         struct ucred *cred;
 930         struct vnode **vpp;
 931 {
 932         struct inode *pip;
 933         struct fs *fs;
 934         struct inode *ip;
 935         struct timespec ts;
 936         struct ufsmount *ump;
 937         ino_t ino, ipref;
 938         u_int cg;
 939         int error, error1, reclaimed;
 940         static struct timeval lastfail;
 941         static int curfail;
 942
 943         *vpp = NULL;
 944         pip = VTOI(pvp);
 945         fs = pip->i_fs;
 946         ump = pip->i_ump;
 947
 948         UFS_LOCK(ump);
 949         reclaimed = 0;
 950 retry:
 951         if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
 952                 goto noinodes;
 953
 954         if ((mode & IFMT) == IFDIR)
 955                 ipref = ffs_dirpref(pip);
 956         else
 957                 ipref = pip->i_number;
 958         if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
 959                 ipref = 0;
 960         cg = ino_to_cg(fs, ipref);
 961         /*
 962          * Track number of dirs created one after another
 963          * in a same cg without intervening by files.
 964          */
 965         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 966                 if (fs->fs_contigdirs[cg] < 255)
 967                         fs->fs_contigdirs[cg]++;
 968         } else {
 969                 if (fs->fs_contigdirs[cg] > 0)
 970                         fs->fs_contigdirs[cg]--;
 971         }
 972         ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, ipref, mode, 0,
 973                                         (allocfcn_t *)ffs_nodealloccg);
 974         if (ino == 0)
 975                 goto noinodes;
 976         error = ffs_vget(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
 977         if (error) {
 978                 error1 = ffs_vgetf(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp,
 979                     FFSV_FORCEINSMQ);
 980                 ffs_vfree(pvp, ino, mode);
 981                 if (error1 == 0) {
 982                         ip = VTOI(*vpp);
 983                         if (ip->i_mode)
 984                                 goto dup_alloc;
 985                         ip->i_flag |= IN_MODIFIED;
 986                         vput(*vpp);
 987                 }
 988                 return (error);
 989         }
 990         ip = VTOI(*vpp);
 991         if (ip->i_mode) {
 992 dup_alloc:
 993                 printf("mode = 0%o, inum = %lu, fs = %s\n",
 994                     ip->i_mode, (u_long)ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
 995                 panic("ffs_valloc: dup alloc");
 996         }
 997         if (DIP(ip, i_blocks) && (fs->fs_flags & FS_UNCLEAN) == 0) {  /* XXX */
 998                 printf("free inode %s/%lu had %ld blocks\n",
 999                     fs->fs_fsmnt, (u_long)ino, (long)DIP(ip, i_blocks));
1000                 DIP_SET(ip, i_blocks, 0);
1001         }
1002         ip->i_flags = 0;
1003         DIP_SET(ip, i_flags, 0);
1004         /*
1005          * Set up a new generation number for this inode.
1006          */
1007         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
1008                 ip->i_gen = arc4random() / 2 + 1;
1009         DIP_SET(ip, i_gen, ip->i_gen);
1010         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
1011                 vfs_timestamp(&ts);
1012                 ip->i_din2->di_birthtime = ts.tv_sec;
1013                 ip->i_din2->di_birthnsec = ts.tv_nsec;
1014         }
1015         ufs_prepare_reclaim(*vpp);
1016         ip->i_flag = 0;
1017         (*vpp)->v_vflag = 0;
1018         (*vpp)->v_type = VNON;
1019         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC)
1020                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops2;
1021         else
1022                 (*vpp)->v_op = &ffs_vnodeops1;
1023         return (0);
1024 noinodes:
1025         if (reclaimed == 0) {
1026                 reclaimed = 1;
1027                 softdep_request_cleanup(fs, pvp, cred, FLUSH_INODES_WAIT);
1028                 goto retry;
1029         }
1030         UFS_UNLOCK(ump);
1031         if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1032                 ffs_fserr(fs, pip->i_number, "out of inodes");
1033                 uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n",
1034                     fs->fs_fsmnt);
1035         }
1036         return (ENOSPC);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Find a cylinder group to place a directory.
1041  *
1042  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
1043  * directory inode in the same cylinder group as its parent
1044  * directory, but also to reserve space for its files inodes
1045  * and data. Restrict the number of directories which may be
1046  * allocated one after another in the same cylinder group
1047  * without intervening allocation of files.
1048  *
1049  * If we allocate a first level directory then force allocation
1050  * in another cylinder group.
1051  */
1052 static ino_t
1053 ffs_dirpref(pip)
1054         struct inode *pip;
1055 {
1056         struct fs *fs;
1057         u_int cg, prefcg, dirsize, cgsize;
1058         u_int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
1059         u_int minifree, minbfree, maxndir;
1060         u_int mincg, minndir;
1061         u_int maxcontigdirs;
1062
1063         mtx_assert(UFS_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
1064         fs = pip->i_fs;
1065
1066         avgifree = fs->fs_cstotal.cs_nifree / fs->fs_ncg;
1067         avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1068         avgndir = fs->fs_cstotal.cs_ndir / fs->fs_ncg;
1069
1070         /*
1071          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
1072          */
1073         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ffs_dirpref");
1074         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
1075                 prefcg = arc4random() % fs->fs_ncg;
1076                 mincg = prefcg;
1077                 minndir = fs->fs_ipg;
1078                 for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1079                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1080                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1081                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1082                                 mincg = cg;
1083                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1084                         }
1085                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1086                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < minndir &&
1087                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree &&
1088                             fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1089                                 mincg = cg;
1090                                 minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
1091                         }
1092                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
1093         }
1094
1095         /*
1096          * Count various limits which used for
1097          * optimal allocation of a directory inode.
1098          */
1099         maxndir = min(avgndir + fs->fs_ipg / 16, fs->fs_ipg);
1100         minifree = avgifree - avgifree / 4;
1101         if (minifree < 1)
1102                 minifree = 1;
1103         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
1104         if (minbfree < 1)
1105                 minbfree = 1;
1106         cgsize = fs->fs_fsize * fs->fs_fpg;
1107         dirsize = fs->fs_avgfilesize * fs->fs_avgfpdir;
1108         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->fs_bsize) / avgndir : 0;
1109         if (dirsize < curdirsize)
1110                 dirsize = curdirsize;
1111         if (dirsize <= 0)
1112                 maxcontigdirs = 0;              /* dirsize overflowed */
1113         else
1114                 maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->fs_bsize) / dirsize, 255);
1115         if (fs->fs_avgfpdir > 0)
1116                 maxcontigdirs = min(maxcontigdirs,
1117                                     fs->fs_ipg / fs->fs_avgfpdir);
1118         if (maxcontigdirs == 0)
1119                 maxcontigdirs = 1;
1120
1121         /*
1122          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
1123          * regular files, but only if we have no deficit in
1124          * inodes or space.
1125          */
1126         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
1127         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1128                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1129                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1130                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1131                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1132                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1133                 }
1134         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1135                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir < maxndir &&
1136                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= minifree &&
1137                     fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= minbfree) {
1138                         if (fs->fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
1139                                 return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1140                 }
1141         /*
1142          * This is a backstop when we have deficit in space.
1143          */
1144         for (cg = prefcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1145                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1146                         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1147         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
1148                 if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree >= avgifree)
1149                         break;
1150         return ((ino_t)(fs->fs_ipg * cg));
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
1155  * logically divided into sections. The first section is composed of the
1156  * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
1157  *
1158  * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
1159  * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
1160  * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
1161  * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
1162  * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
1163  * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
1164  * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
1165  * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
1166  * continues until a cylinder group with greater than the average number
1167  * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
1168  * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
1169  * here a best guess is made based upon the logical block number being
1170  * allocated.
1171  *
1172  * If a section is already partially allocated, the policy is to
1173  * contiguously allocate fs_maxcontig blocks. The end of one of these
1174  * contiguous blocks and the beginning of the next is laid out
1175  * contiguously if possible.
1176  */
1177 ufs2_daddr_t
1178 ffs_blkpref_ufs1(ip, lbn, indx, bap)
1179         struct inode *ip;
1180         ufs_lbn_t lbn;
1181         int indx;
1182         ufs1_daddr_t *bap;
1183 {
1184         struct fs *fs;
1185         u_int cg;
1186         u_int avgbfree, startcg;
1187
1188         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1189         fs = ip->i_fs;
1190         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1191                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1192                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1193                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1194                 }
1195                 /*
1196                  * Find a cylinder with greater than average number of
1197                  * unused data blocks.
1198                  */
1199                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1200                         startcg =
1201                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1202                 else
1203                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1204                 startcg %= fs->fs_ncg;
1205                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1206                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1207                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1208                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1209                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1210                         }
1211                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1212                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1213                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1214                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1215                         }
1216                 return (0);
1217         }
1218         /*
1219          * We just always try to lay things out contiguously.
1220          */
1221         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Same as above, but for UFS2
1226  */
1227 ufs2_daddr_t
1228 ffs_blkpref_ufs2(ip, lbn, indx, bap)
1229         struct inode *ip;
1230         ufs_lbn_t lbn;
1231         int indx;
1232         ufs2_daddr_t *bap;
1233 {
1234         struct fs *fs;
1235         u_int cg;
1236         u_int avgbfree, startcg;
1237
1238         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1239         fs = ip->i_fs;
1240         if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
1241                 if (lbn < NDADDR + NINDIR(fs)) {
1242                         cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
1243                         return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1244                 }
1245                 /*
1246                  * Find a cylinder with greater than average number of
1247                  * unused data blocks.
1248                  */
1249                 if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
1250                         startcg =
1251                             ino_to_cg(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
1252                 else
1253                         startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
1254                 startcg %= fs->fs_ncg;
1255                 avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
1256                 for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
1257                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1258                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1259                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1260                         }
1261                 for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
1262                         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
1263                                 fs->fs_cgrotor = cg;
1264                                 return (cgbase(fs, cg) + fs->fs_frag);
1265                         }
1266                 return (0);
1267         }
1268         /*
1269          * We just always try to lay things out contiguously.
1270          */
1271         return (bap[indx - 1] + fs->fs_frag);
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Implement the cylinder overflow algorithm.
1276  *
1277  * The policy implemented by this algorithm is:
1278  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
1279  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
1280  *   3) brute force search for a free block.
1281  *
1282  * Must be called with the UFS lock held.  Will release the lock on success
1283  * and return with it held on failure.
1284  */
1285 /*VARARGS5*/
1286 static ufs2_daddr_t
1287 ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, rsize, allocator)
1288         struct inode *ip;
1289         u_int cg;
1290         ufs2_daddr_t pref;
1291         int size;       /* Search size for data blocks, mode for inodes */
1292         int rsize;      /* Real allocated size. */
1293         allocfcn_t *allocator;
1294 {
1295         struct fs *fs;
1296         ufs2_daddr_t result;
1297         u_int i, icg = cg;
1298
1299         mtx_assert(UFS_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
1300 #ifdef INVARIANTS
1301         if (ITOV(ip)->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED)
1302                 panic("ffs_hashalloc: allocation on suspended filesystem");
1303 #endif
1304         fs = ip->i_fs;
1305         /*
1306          * 1: preferred cylinder group
1307          */
1308         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size, rsize);
1309         if (result)
1310                 return (result);
1311         /*
1312          * 2: quadratic rehash
1313          */
1314         for (i = 1; i < fs->fs_ncg; i *= 2) {
1315                 cg += i;
1316                 if (cg >= fs->fs_ncg)
1317                         cg -= fs->fs_ncg;
1318                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size, rsize);
1319                 if (result)
1320                         return (result);
1321         }
1322         /*
1323          * 3: brute force search
1324          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
1325          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
1326          */
1327         cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
1328         for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
1329                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size, rsize);
1330                 if (result)
1331                         return (result);
1332                 cg++;
1333                 if (cg == fs->fs_ncg)
1334                         cg = 0;
1335         }
1336         return (0);
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Determine whether a fragment can be extended.
1341  *
1342  * Check to see if the necessary fragments are available, and
1343  * if they are, allocate them.
1344  */
1345 static ufs2_daddr_t
1346 ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
1347         struct inode *ip;
1348         u_int cg;
1349         ufs2_daddr_t bprev;
1350         int osize, nsize;
1351 {
1352         struct fs *fs;
1353         struct cg *cgp;
1354         struct buf *bp;
1355         struct ufsmount *ump;
1356         int nffree;
1357         long bno;
1358         int frags, bbase;
1359         int i, error;
1360         u_int8_t *blksfree;
1361
1362         ump = ip->i_ump;
1363         fs = ip->i_fs;
1364         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
1365                 return (0);
1366         frags = numfrags(fs, nsize);
1367         bbase = fragnum(fs, bprev);
1368         if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
1369                 /* cannot extend across a block boundary */
1370                 return (0);
1371         }
1372         UFS_UNLOCK(ump);
1373         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1374                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1375         if (error)
1376                 goto fail;
1377         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1378         if (!cg_chkmagic(cgp))
1379                 goto fail;
1380         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1381         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1382         bno = dtogd(fs, bprev);
1383         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1384         for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
1385                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1386                         goto fail;
1387         /*
1388          * the current fragment can be extended
1389          * deduct the count on fragment being extended into
1390          * increase the count on the remaining fragment (if any)
1391          * allocate the extended piece
1392          */
1393         for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
1394                 if (isclr(blksfree, bno + i))
1395                         break;
1396         cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
1397         if (i != frags)
1398                 cgp->cg_frsum[i - frags]++;
1399         for (i = numfrags(fs, osize), nffree = 0; i < frags; i++) {
1400                 clrbit(blksfree, bno + i);
1401                 cgp->cg_cs.cs_nffree--;
1402                 nffree++;
1403         }
1404         UFS_LOCK(ump);
1405         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= nffree;
1406         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= nffree;
1407         fs->fs_fmod = 1;
1408         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1409         UFS_UNLOCK(ump);
1410         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1411                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), bprev,
1412                     frags, numfrags(fs, osize));
1413         bdwrite(bp);
1414         return (bprev);
1415
1416 fail:
1417         brelse(bp);
1418         UFS_LOCK(ump);
1419         return (0);
1420
1421 }
1422
1423 /*
1424  * Determine whether a block can be allocated.
1425  *
1426  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
1427  * and if it is, allocate it.
1428  */
1429 static ufs2_daddr_t
1430 ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size, rsize)
1431         struct inode *ip;
1432         u_int cg;
1433         ufs2_daddr_t bpref;
1434         int size;
1435         int rsize;
1436 {
1437         struct fs *fs;
1438         struct cg *cgp;
1439         struct buf *bp;
1440         struct ufsmount *ump;
1441         ufs1_daddr_t bno;
1442         ufs2_daddr_t blkno;
1443         int i, allocsiz, error, frags;
1444         u_int8_t *blksfree;
1445
1446         ump = ip->i_ump;
1447         fs = ip->i_fs;
1448         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
1449                 return (0);
1450         UFS_UNLOCK(ump);
1451         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1452                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1453         if (error)
1454                 goto fail;
1455         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1456         if (!cg_chkmagic(cgp) ||
1457             (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize))
1458                 goto fail;
1459         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1460         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1461         if (size == fs->fs_bsize) {
1462                 UFS_LOCK(ump);
1463                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, rsize);
1464                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1465                 UFS_UNLOCK(ump);
1466                 bdwrite(bp);
1467                 return (blkno);
1468         }
1469         /*
1470          * check to see if any fragments are already available
1471          * allocsiz is the size which will be allocated, hacking
1472          * it down to a smaller size if necessary
1473          */
1474         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1475         frags = numfrags(fs, size);
1476         for (allocsiz = frags; allocsiz < fs->fs_frag; allocsiz++)
1477                 if (cgp->cg_frsum[allocsiz] != 0)
1478                         break;
1479         if (allocsiz == fs->fs_frag) {
1480                 /*
1481                  * no fragments were available, so a block will be
1482                  * allocated, and hacked up
1483                  */
1484                 if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0)
1485                         goto fail;
1486                 UFS_LOCK(ump);
1487                 blkno = ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, rsize);
1488                 ACTIVECLEAR(fs, cg);
1489                 UFS_UNLOCK(ump);
1490                 bdwrite(bp);
1491                 return (blkno);
1492         }
1493         KASSERT(size == rsize,
1494             ("ffs_alloccg: size(%d) != rsize(%d)", size, rsize));
1495         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
1496         if (bno < 0)
1497                 goto fail;
1498         for (i = 0; i < frags; i++)
1499                 clrbit(blksfree, bno + i);
1500         cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
1501         cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
1502         if (frags != allocsiz)
1503                 cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
1504         UFS_LOCK(ump);
1505         fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
1506         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
1507         fs->fs_fmod = 1;
1508         blkno = cgbase(fs, cg) + bno;
1509         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1510         UFS_UNLOCK(ump);
1511         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1512                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno, frags, 0);
1513         bdwrite(bp);
1514         return (blkno);
1515
1516 fail:
1517         brelse(bp);
1518         UFS_LOCK(ump);
1519         return (0);
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Allocate a block in a cylinder group.
1524  *
1525  * This algorithm implements the following policy:
1526  *   1) allocate the requested block.
1527  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
1528  *   3) allocate the next available block on the block rotor for the
1529  *      specified cylinder group.
1530  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
1531  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
1532  */
1533 static ufs2_daddr_t
1534 ffs_alloccgblk(ip, bp, bpref, size)
1535         struct inode *ip;
1536         struct buf *bp;
1537         ufs2_daddr_t bpref;
1538         int size;
1539 {
1540         struct fs *fs;
1541         struct cg *cgp;
1542         struct ufsmount *ump;
1543         ufs1_daddr_t bno;
1544         ufs2_daddr_t blkno;
1545         u_int8_t *blksfree;
1546         int i;
1547
1548         fs = ip->i_fs;
1549         ump = ip->i_ump;
1550         mtx_assert(UFS_MTX(ump), MA_OWNED);
1551         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1552         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1553         if (bpref == 0 || dtog(fs, bpref) != cgp->cg_cgx) {
1554                 bpref = cgp->cg_rotor;
1555         } else {
1556                 bpref = blknum(fs, bpref);
1557                 bno = dtogd(fs, bpref);
1558                 /*
1559                  * if the requested block is available, use it
1560                  */
1561                 if (ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, bno)))
1562                         goto gotit;
1563         }
1564         /*
1565          * Take the next available block in this cylinder group.
1566          */
1567         bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
1568         if (bno < 0)
1569                 return (0);
1570         cgp->cg_rotor = bno;
1571 gotit:
1572         blkno = fragstoblks(fs, bno);
1573         ffs_clrblock(fs, blksfree, (long)blkno);
1574         ffs_clusteracct(fs, cgp, blkno, -1);
1575         cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
1576         fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
1577         fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
1578         fs->fs_fmod = 1;
1579         blkno = cgbase(fs, cgp->cg_cgx) + bno;
1580         /*
1581          * If the caller didn't want the whole block free the frags here.
1582          */
1583         size = numfrags(fs, size);
1584         if (size != fs->fs_frag) {
1585                 bno = dtogd(fs, blkno);
1586                 for (i = size; i < fs->fs_frag; i++)
1587                         setbit(blksfree, bno + i);
1588                 i = fs->fs_frag - size;
1589                 cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
1590                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
1591                 fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nffree += i;
1592                 fs->fs_fmod = 1;
1593                 cgp->cg_frsum[i]++;
1594         }
1595         /* XXX Fixme. */
1596         UFS_UNLOCK(ump);
1597         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1598                 softdep_setup_blkmapdep(bp, UFSTOVFS(ump), blkno,
1599                     size, 0);
1600         UFS_LOCK(ump);
1601         return (blkno);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Determine whether a cluster can be allocated.
1606  *
1607  * We do not currently check for optimal rotational layout if there
1608  * are multiple choices in the same cylinder group. Instead we just
1609  * take the first one that we find following bpref.
1610  */
1611 static ufs2_daddr_t
1612 ffs_clusteralloc(ip, cg, bpref, len, unused)
1613         struct inode *ip;
1614         u_int cg;
1615         ufs2_daddr_t bpref;
1616         int len;
1617         int unused;
1618 {
1619         struct fs *fs;
1620         struct cg *cgp;
1621         struct buf *bp;
1622         struct ufsmount *ump;
1623         int i, run, bit, map, got;
1624         ufs2_daddr_t bno;
1625         u_char *mapp;
1626         int32_t *lp;
1627         u_int8_t *blksfree;
1628
1629         fs = ip->i_fs;
1630         ump = ip->i_ump;
1631         if (fs->fs_maxcluster[cg] < len)
1632                 return (0);
1633         UFS_UNLOCK(ump);
1634         if (bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), (int)fs->fs_cgsize,
1635             NOCRED, &bp))
1636                 goto fail_lock;
1637         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1638         if (!cg_chkmagic(cgp))
1639                 goto fail_lock;
1640         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1641         /*
1642          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
1643          * available in this cylinder group.
1644          */
1645         lp = &cg_clustersum(cgp)[len];
1646         for (i = len; i <= fs->fs_contigsumsize; i++)
1647                 if (*lp++ > 0)
1648                         break;
1649         if (i > fs->fs_contigsumsize) {
1650                 /*
1651                  * This is the first time looking for a cluster in this
1652                  * cylinder group. Update the cluster summary information
1653                  * to reflect the true maximum sized cluster so that
1654                  * future cluster allocation requests can avoid reading
1655                  * the cylinder group map only to find no clusters.
1656                  */
1657                 lp = &cg_clustersum(cgp)[len - 1];
1658                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
1659                         if (*lp-- > 0)
1660                                 break;
1661                 UFS_LOCK(ump);
1662                 fs->fs_maxcluster[cg] = i;
1663                 goto fail;
1664         }
1665         /*
1666          * Search the cluster map to find a big enough cluster.
1667          * We take the first one that we find, even if it is larger
1668          * than we need as we prefer to get one close to the previous
1669          * block allocation. We do not search before the current
1670          * preference point as we do not want to allocate a block
1671          * that is allocated before the previous one (as we will
1672          * then have to wait for another pass of the elevator
1673          * algorithm before it will be read). We prefer to fail and
1674          * be recalled to try an allocation in the next cylinder group.
1675          */
1676         if (dtog(fs, bpref) != cg)
1677                 bpref = 0;
1678         else
1679                 bpref = fragstoblks(fs, dtogd(fs, blknum(fs, bpref)));
1680         mapp = &cg_clustersfree(cgp)[bpref / NBBY];
1681         map = *mapp++;
1682         bit = 1 << (bpref % NBBY);
1683         for (run = 0, got = bpref; got < cgp->cg_nclusterblks; got++) {
1684                 if ((map & bit) == 0) {
1685                         run = 0;
1686                 } else {
1687                         run++;
1688                         if (run == len)
1689                                 break;
1690                 }
1691                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
1692                         bit <<= 1;
1693                 } else {
1694                         map = *mapp++;
1695                         bit = 1;
1696                 }
1697         }
1698         if (got >= cgp->cg_nclusterblks)
1699                 goto fail_lock;
1700         /*
1701          * Allocate the cluster that we have found.
1702          */
1703         blksfree = cg_blksfree(cgp);
1704         for (i = 1; i <= len; i++)
1705                 if (!ffs_isblock(fs, blksfree, got - run + i))
1706                         panic("ffs_clusteralloc: map mismatch");
1707         bno = cgbase(fs, cg) + blkstofrags(fs, got - run + 1);
1708         if (dtog(fs, bno) != cg)
1709                 panic("ffs_clusteralloc: allocated out of group");
1710         len = blkstofrags(fs, len);
1711         UFS_LOCK(ump);
1712         for (i = 0; i < len; i += fs->fs_frag)
1713                 if (ffs_alloccgblk(ip, bp, bno + i, fs->fs_bsize) != bno + i)
1714                         panic("ffs_clusteralloc: lost block");
1715         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1716         UFS_UNLOCK(ump);
1717         bdwrite(bp);
1718         return (bno);
1719
1720 fail_lock:
1721         UFS_LOCK(ump);
1722 fail:
1723         brelse(bp);
1724         return (0);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Determine whether an inode can be allocated.
1729  *
1730  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1731  * allocate it using the following policy:
1732  *   1) allocate the requested inode.
1733  *   2) allocate the next available inode after the requested
1734  *      inode in the specified cylinder group.
1735  */
1736 static ufs2_daddr_t
1737 ffs_nodealloccg(ip, cg, ipref, mode, unused)
1738         struct inode *ip;
1739         u_int cg;
1740         ufs2_daddr_t ipref;
1741         int mode;
1742         int unused;
1743 {
1744         struct fs *fs;
1745         struct cg *cgp;
1746         struct buf *bp, *ibp;
1747         struct ufsmount *ump;
1748         u_int8_t *inosused;
1749         struct ufs2_dinode *dp2;
1750         int error, start, len, loc, map, i;
1751
1752         fs = ip->i_fs;
1753         ump = ip->i_ump;
1754         if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
1755                 return (0);
1756         UFS_UNLOCK(ump);
1757         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
1758                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
1759         if (error) {
1760                 brelse(bp);
1761                 UFS_LOCK(ump);
1762                 return (0);
1763         }
1764         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
1765         if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
1766                 brelse(bp);
1767                 UFS_LOCK(ump);
1768                 return (0);
1769         }
1770         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
1771         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
1772         inosused = cg_inosused(cgp);
1773         if (ipref) {
1774                 ipref %= fs->fs_ipg;
1775                 if (isclr(inosused, ipref))
1776                         goto gotit;
1777         }
1778         start = cgp->cg_irotor / NBBY;
1779         len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
1780         loc = skpc(0xff, len, &inosused[start]);
1781         if (loc == 0) {
1782                 len = start + 1;
1783                 start = 0;
1784                 loc = skpc(0xff, len, &inosused[0]);
1785                 if (loc == 0) {
1786                         printf("cg = %d, irotor = %ld, fs = %s\n",
1787                             cg, (long)cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
1788                         panic("ffs_nodealloccg: map corrupted");
1789                         /* NOTREACHED */
1790                 }
1791         }
1792         i = start + len - loc;
1793         map = inosused[i] ^ 0xff;
1794         if (map == 0) {
1795                 printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
1796                 panic("ffs_nodealloccg: block not in map");
1797         }
1798         ipref = i * NBBY + ffs(map) - 1;
1799         cgp->cg_irotor = ipref;
1800 gotit:
1801         /*
1802          * Check to see if we need to initialize more inodes.
1803          */
1804         ibp = NULL;
1805         if (fs->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC &&
1806             ipref + INOPB(fs) > cgp->cg_initediblk &&
1807             cgp->cg_initediblk < cgp->cg_niblk) {
1808                 ibp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1809                     ino_to_fsba(fs, cg * fs->fs_ipg + cgp->cg_initediblk)),
1810                     (int)fs->fs_bsize, 0, 0, 0);
1811                 bzero(ibp->b_data, (int)fs->fs_bsize);
1812                 dp2 = (struct ufs2_dinode *)(ibp->b_data);
1813                 for (i = 0; i < INOPB(fs); i++) {
1814                         dp2->di_gen = arc4random() / 2 + 1;
1815                         dp2++;
1816                 }
1817                 cgp->cg_initediblk += INOPB(fs);
1818         }
1819         UFS_LOCK(ump);
1820         ACTIVECLEAR(fs, cg);
1821         setbit(inosused, ipref);
1822         cgp->cg_cs.cs_nifree--;
1823         fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
1824         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
1825         fs->fs_fmod = 1;
1826         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1827                 cgp->cg_cs.cs_ndir++;
1828                 fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
1829                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir++;
1830         }
1831         UFS_UNLOCK(ump);
1832         if (DOINGSOFTDEP(ITOV(ip)))
1833                 softdep_setup_inomapdep(bp, ip, cg * fs->fs_ipg + ipref, mode);
1834         bdwrite(bp);
1835         if (ibp != NULL)
1836                 bawrite(ibp);
1837         return ((ino_t)(cg * fs->fs_ipg + ipref));
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Free a block or fragment.
1842  *
1843  * The specified block or fragment is placed back in the
1844  * free map. If a fragment is deallocated, a possible
1845  * block reassembly is checked.
1846  */
1847 static void
1848 ffs_blkfree_cg(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd)
1849         struct ufsmount *ump;
1850         struct fs *fs;
1851         struct vnode *devvp;
1852         ufs2_daddr_t bno;
1853         long size;
1854         ino_t inum;
1855         struct workhead *dephd;
1856 {
1857         struct mount *mp;
1858         struct cg *cgp;
1859         struct buf *bp;
1860         ufs1_daddr_t fragno, cgbno;
1861         ufs2_daddr_t cgblkno;
1862         int i, blk, frags, bbase;
1863         u_int cg;
1864         u_int8_t *blksfree;
1865         struct cdev *dev;
1866
1867         cg = dtog(fs, bno);
1868         if (devvp->v_type == VREG) {
1869                 /* devvp is a snapshot */
1870                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
1871                 cgblkno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
1872         } else {
1873                 /* devvp is a normal disk device */
1874                 dev = devvp->v_rdev;
1875                 cgblkno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
1876                 ASSERT_VOP_LOCKED(devvp, "ffs_blkfree_cg");
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_cg: 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_cg: freeing free block");
1919                 }
1920                 ffs_setblock(fs, blksfree, fragno);
1921                 ffs_clusteracct(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_cg: 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(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         mp = UFSTOVFS(ump);
1971         if (MOUNTEDSOFTDEP(mp) && devvp->v_type != VREG)
1972                 softdep_setup_blkfree(UFSTOVFS(ump), bp, bno,
1973                     numfrags(fs, size), dephd);
1974         bdwrite(bp);
1975 }
1976
1977 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(ffs_trim);
1978
1979 struct ffs_blkfree_trim_params {
1980         struct task task;
1981         struct ufsmount *ump;
1982         struct vnode *devvp;
1983         ufs2_daddr_t bno;
1984         long size;
1985         ino_t inum;
1986         struct workhead *pdephd;
1987         struct workhead dephd;
1988 };
1989
1990 static void
1991 ffs_blkfree_trim_task(ctx, pending)
1992         void *ctx;
1993         int pending;
1994 {
1995         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
1996
1997         tp = ctx;
1998         ffs_blkfree_cg(tp->ump, tp->ump->um_fs, tp->devvp, tp->bno, tp->size,
1999             tp->inum, tp->pdephd);
2000         vn_finished_secondary_write(UFSTOVFS(tp->ump));
2001         free(tp, M_TEMP);
2002 }
2003
2004 static void
2005 ffs_blkfree_trim_completed(bip)
2006         struct bio *bip;
2007 {
2008         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2009
2010         tp = bip->bio_caller2;
2011         g_destroy_bio(bip);
2012         TASK_INIT(&tp->task, 0, ffs_blkfree_trim_task, tp);
2013         taskqueue_enqueue(taskqueue_ffs_trim, &tp->task);
2014 }
2015
2016 void
2017 ffs_blkfree(ump, fs, devvp, bno, size, inum, vtype, dephd)
2018         struct ufsmount *ump;
2019         struct fs *fs;
2020         struct vnode *devvp;
2021         ufs2_daddr_t bno;
2022         long size;
2023         ino_t inum;
2024         enum vtype vtype;
2025         struct workhead *dephd;
2026 {
2027         struct mount *mp;
2028         struct bio *bip;
2029         struct ffs_blkfree_trim_params *tp;
2030
2031         /*
2032          * Check to see if a snapshot wants to claim the block.
2033          * Check that devvp is a normal disk device, not a snapshot,
2034          * it has a snapshot(s) associated with it, and one of the
2035          * snapshots wants to claim the block.
2036          */
2037         if (devvp->v_type != VREG &&
2038             (devvp->v_vflag & VV_COPYONWRITE) &&
2039             ffs_snapblkfree(fs, devvp, bno, size, inum, vtype, dephd)) {
2040                 return;
2041         }
2042         /*
2043          * Nothing to delay if TRIM is disabled, or the operation is
2044          * performed on the snapshot.
2045          */
2046         if (!ump->um_candelete || devvp->v_type == VREG) {
2047                 ffs_blkfree_cg(ump, fs, devvp, bno, size, inum, dephd);
2048                 return;
2049         }
2050
2051         /*
2052          * Postpone the set of the free bit in the cg bitmap until the
2053          * BIO_DELETE is completed.  Otherwise, due to disk queue
2054          * reordering, TRIM might be issued after we reuse the block
2055          * and write some new data into it.
2056          */
2057         tp = malloc(sizeof(struct ffs_blkfree_trim_params), M_TEMP, M_WAITOK);
2058         tp->ump = ump;
2059         tp->devvp = devvp;
2060         tp->bno = bno;
2061         tp->size = size;
2062         tp->inum = inum;
2063         if (dephd != NULL) {
2064                 LIST_INIT(&tp->dephd);
2065                 LIST_SWAP(dephd, &tp->dephd, worklist, wk_list);
2066                 tp->pdephd = &tp->dephd;
2067         } else
2068                 tp->pdephd = NULL;
2069
2070         bip = g_alloc_bio();
2071         bip->bio_cmd = BIO_DELETE;
2072         bip->bio_offset = dbtob(fsbtodb(fs, bno));
2073         bip->bio_done = ffs_blkfree_trim_completed;
2074         bip->bio_length = size;
2075         bip->bio_caller2 = tp;
2076
2077         mp = UFSTOVFS(ump);
2078         vn_start_secondary_write(NULL, &mp, 0);
2079         g_io_request(bip, (struct g_consumer *)devvp->v_bufobj.bo_private);
2080 }
2081
2082 #ifdef INVARIANTS
2083 /*
2084  * Verify allocation of a block or fragment. Returns true if block or
2085  * fragment is allocated, false if it is free.
2086  */
2087 static int
2088 ffs_checkblk(ip, bno, size)
2089         struct inode *ip;
2090         ufs2_daddr_t bno;
2091         long size;
2092 {
2093         struct fs *fs;
2094         struct cg *cgp;
2095         struct buf *bp;
2096         ufs1_daddr_t cgbno;
2097         int i, error, frags, free;
2098         u_int8_t *blksfree;
2099
2100         fs = ip->i_fs;
2101         if ((u_int)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
2102                 printf("bsize = %ld, size = %ld, fs = %s\n",
2103                     (long)fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
2104                 panic("ffs_checkblk: bad size");
2105         }
2106         if ((u_int)bno >= fs->fs_size)
2107                 panic("ffs_checkblk: bad block %jd", (intmax_t)bno);
2108         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, dtog(fs, bno))),
2109                 (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
2110         if (error)
2111                 panic("ffs_checkblk: cg bread failed");
2112         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2113         if (!cg_chkmagic(cgp))
2114                 panic("ffs_checkblk: cg magic mismatch");
2115         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2116         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2117         cgbno = dtogd(fs, bno);
2118         if (size == fs->fs_bsize) {
2119                 free = ffs_isblock(fs, blksfree, fragstoblks(fs, cgbno));
2120         } else {
2121                 frags = numfrags(fs, size);
2122                 for (free = 0, i = 0; i < frags; i++)
2123                         if (isset(blksfree, cgbno + i))
2124                                 free++;
2125                 if (free != 0 && free != frags)
2126                         panic("ffs_checkblk: partially free fragment");
2127         }
2128         brelse(bp);
2129         return (!free);
2130 }
2131 #endif /* INVARIANTS */
2132
2133 /*
2134  * Free an inode.
2135  */
2136 int
2137 ffs_vfree(pvp, ino, mode)
2138         struct vnode *pvp;
2139         ino_t ino;
2140         int mode;
2141 {
2142         struct inode *ip;
2143
2144         if (DOINGSOFTDEP(pvp)) {
2145                 softdep_freefile(pvp, ino, mode);
2146                 return (0);
2147         }
2148         ip = VTOI(pvp);
2149         return (ffs_freefile(ip->i_ump, ip->i_fs, ip->i_devvp, ino, mode,
2150             NULL));
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Do the actual free operation.
2155  * The specified inode is placed back in the free map.
2156  */
2157 int
2158 ffs_freefile(ump, fs, devvp, ino, mode, wkhd)
2159         struct ufsmount *ump;
2160         struct fs *fs;
2161         struct vnode *devvp;
2162         ino_t ino;
2163         int mode;
2164         struct workhead *wkhd;
2165 {
2166         struct cg *cgp;
2167         struct buf *bp;
2168         ufs2_daddr_t cgbno;
2169         int error;
2170         u_int cg;
2171         u_int8_t *inosused;
2172         struct cdev *dev;
2173
2174         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2175         if (devvp->v_type == VREG) {
2176                 /* devvp is a snapshot */
2177                 dev = VTOI(devvp)->i_devvp->v_rdev;
2178                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2179         } else {
2180                 /* devvp is a normal disk device */
2181                 dev = devvp->v_rdev;
2182                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2183         }
2184         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2185                 panic("ffs_freefile: range: dev = %s, ino = %lu, fs = %s",
2186                     devtoname(dev), (u_long)ino, fs->fs_fsmnt);
2187         if ((error = bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp))) {
2188                 brelse(bp);
2189                 return (error);
2190         }
2191         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2192         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2193                 brelse(bp);
2194                 return (0);
2195         }
2196         bp->b_xflags |= BX_BKGRDWRITE;
2197         cgp->cg_old_time = cgp->cg_time = time_second;
2198         inosused = cg_inosused(cgp);
2199         ino %= fs->fs_ipg;
2200         if (isclr(inosused, ino)) {
2201                 printf("dev = %s, ino = %u, fs = %s\n", devtoname(dev),
2202                     ino + cg * fs->fs_ipg, fs->fs_fsmnt);
2203                 if (fs->fs_ronly == 0)
2204                         panic("ffs_freefile: freeing free inode");
2205         }
2206         clrbit(inosused, ino);
2207         if (ino < cgp->cg_irotor)
2208                 cgp->cg_irotor = ino;
2209         cgp->cg_cs.cs_nifree++;
2210         UFS_LOCK(ump);
2211         fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
2212         fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
2213         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
2214                 cgp->cg_cs.cs_ndir--;
2215                 fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
2216                 fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
2217         }
2218         fs->fs_fmod = 1;
2219         ACTIVECLEAR(fs, cg);
2220         UFS_UNLOCK(ump);
2221         if (MOUNTEDSOFTDEP(UFSTOVFS(ump)) && devvp->v_type != VREG)
2222                 softdep_setup_inofree(UFSTOVFS(ump), bp,
2223                     ino + cg * fs->fs_ipg, wkhd);
2224         bdwrite(bp);
2225         return (0);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Check to see if a file is free.
2230  */
2231 int
2232 ffs_checkfreefile(fs, devvp, ino)
2233         struct fs *fs;
2234         struct vnode *devvp;
2235         ino_t ino;
2236 {
2237         struct cg *cgp;
2238         struct buf *bp;
2239         ufs2_daddr_t cgbno;
2240         int ret;
2241         u_int cg;
2242         u_int8_t *inosused;
2243
2244         cg = ino_to_cg(fs, ino);
2245         if (devvp->v_type == VREG) {
2246                 /* devvp is a snapshot */
2247                 cgbno = fragstoblks(fs, cgtod(fs, cg));
2248         } else {
2249                 /* devvp is a normal disk device */
2250                 cgbno = fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg));
2251         }
2252         if (ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
2253                 return (1);
2254         if (bread(devvp, cgbno, (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp)) {
2255                 brelse(bp);
2256                 return (1);
2257         }
2258         cgp = (struct cg *)bp->b_data;
2259         if (!cg_chkmagic(cgp)) {
2260                 brelse(bp);
2261                 return (1);
2262         }
2263         inosused = cg_inosused(cgp);
2264         ino %= fs->fs_ipg;
2265         ret = isclr(inosused, ino);
2266         brelse(bp);
2267         return (ret);
2268 }
2269
2270 /*
2271  * Find a block of the specified size in the specified cylinder group.
2272  *
2273  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
2274  * available.
2275  */
2276 static ufs1_daddr_t
2277 ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
2278         struct fs *fs;
2279         struct cg *cgp;
2280         ufs2_daddr_t bpref;
2281         int allocsiz;
2282 {
2283         ufs1_daddr_t bno;
2284         int start, len, loc, i;
2285         int blk, field, subfield, pos;
2286         u_int8_t *blksfree;
2287
2288         /*
2289          * find the fragment by searching through the free block
2290          * map for an appropriate bit pattern
2291          */
2292         if (bpref)
2293                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
2294         else
2295                 start = cgp->cg_frotor / NBBY;
2296         blksfree = cg_blksfree(cgp);
2297         len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
2298         loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[start],
2299                 fragtbl[fs->fs_frag],
2300                 (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2301         if (loc == 0) {
2302                 len = start + 1;
2303                 start = 0;
2304                 loc = scanc((u_int)len, (u_char *)&blksfree[0],
2305                         fragtbl[fs->fs_frag],
2306                         (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
2307                 if (loc == 0) {
2308                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
2309                             start, len, fs->fs_fsmnt);
2310                         panic("ffs_alloccg: map corrupted");
2311                         /* NOTREACHED */
2312                 }
2313         }
2314         bno = (start + len - loc) * NBBY;
2315         cgp->cg_frotor = bno;
2316         /*
2317          * found the byte in the map
2318          * sift through the bits to find the selected frag
2319          */
2320         for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
2321                 blk = blkmap(fs, blksfree, bno);
2322                 blk <<= 1;
2323                 field = around[allocsiz];
2324                 subfield = inside[allocsiz];
2325                 for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
2326                         if ((blk & field) == subfield)
2327                                 return (bno + pos);
2328                         field <<= 1;
2329                         subfield <<= 1;
2330                 }
2331         }
2332         printf("bno = %lu, fs = %s\n", (u_long)bno, fs->fs_fsmnt);
2333         panic("ffs_alloccg: block not in map");
2334         return (-1);
2335 }
2336
2337 /*
2338  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
2339  *
2340  * The form of the error message is:
2341  *      fs: error message
2342  */
2343 void
2344 ffs_fserr(fs, inum, cp)
2345         struct fs *fs;
2346         ino_t inum;
2347         char *cp;
2348 {
2349         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
2350         struct proc *p = td->td_proc;
2351
2352         log(LOG_ERR, "pid %d (%s), uid %d inumber %d on %s: %s\n",
2353             p->p_pid, p->p_comm, td->td_ucred->cr_uid, inum, fs->fs_fsmnt, cp);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * This function provides the capability for the fsck program to
2358  * update an active filesystem. Fourteen operations are provided:
2359  *
2360  * adjrefcnt(inode, amt) - adjusts the reference count on the
2361  *      specified inode by the specified amount. Under normal
2362  *      operation the count should always go down. Decrementing
2363  *      the count to zero will cause the inode to be freed.
2364  * adjblkcnt(inode, amt) - adjust the number of blocks used by the
2365  *      inode by the specified amount.
2366  * adjndir, adjbfree, adjifree, adjffree, adjnumclusters(amt) -
2367  *      adjust the superblock summary.
2368  * freedirs(inode, count) - directory inodes [inode..inode + count - 1]
2369  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2370  *      as in use.
2371  * freefiles(inode, count) - file inodes [inode..inode + count - 1]
2372  *      are marked as free. Inodes should never have to be marked
2373  *      as in use.
2374  * freeblks(blockno, size) - blocks [blockno..blockno + size - 1]
2375  *      are marked as free. Blocks should never have to be marked
2376  *      as in use.
2377  * setflags(flags, set/clear) - the fs_flags field has the specified
2378  *      flags set (second parameter +1) or cleared (second parameter -1).
2379  * setcwd(dirinode) - set the current directory to dirinode in the
2380  *      filesystem associated with the snapshot.
2381  * setdotdot(oldvalue, newvalue) - Verify that the inode number for ".."
2382  *      in the current directory is oldvalue then change it to newvalue.
2383  * unlink(nameptr, oldvalue) - Verify that the inode number associated
2384  *      with nameptr in the current directory is oldvalue then unlink it.
2385  *
2386  * The following functions may only be used on a quiescent filesystem
2387  * by the soft updates journal. They are not safe to be run on an active
2388  * filesystem.
2389  *
2390  * setinode(inode, dip) - the specified disk inode is replaced with the
2391  *      contents pointed to by dip.
2392  * setbufoutput(fd, flags) - output associated with the specified file
2393  *      descriptor (which must reference the character device supporting
2394  *      the filesystem) switches from using physio to running through the
2395  *      buffer cache when flags is set to 1. The descriptor reverts to
2396  *      physio for output when flags is set to zero.
2397  */
2398
2399 static int sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
2400
2401 SYSCTL_PROC(_vfs_ffs, FFS_ADJ_REFCNT, adjrefcnt, CTLFLAG_WR|CTLTYPE_STRUCT,
2402         0, 0, sysctl_ffs_fsck, "S,fsck", "Adjust Inode Reference Count");
2403
2404 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_BLKCNT, adjblkcnt, CTLFLAG_WR,
2405         sysctl_ffs_fsck, "Adjust Inode Used Blocks Count");
2406
2407 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NDIR, adjndir, CTLFLAG_WR,
2408         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of directories");
2409
2410 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NBFREE, adjnbfree, CTLFLAG_WR,
2411         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free blocks");
2412
2413 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NIFREE, adjnifree, CTLFLAG_WR,
2414         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free inodes");
2415
2416 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NFFREE, adjnffree, CTLFLAG_WR,
2417         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free frags");
2418
2419 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_ADJ_NUMCLUSTERS, adjnumclusters, CTLFLAG_WR,
2420         sysctl_ffs_fsck, "Adjust number of free clusters");
2421
2422 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_DIR_FREE, freedirs, CTLFLAG_WR,
2423         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Directory Inodes");
2424
2425 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_FILE_FREE, freefiles, CTLFLAG_WR,
2426         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of File Inodes");
2427
2428 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_BLK_FREE, freeblks, CTLFLAG_WR,
2429         sysctl_ffs_fsck, "Free Range of Blocks");
2430
2431 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_FLAGS, setflags, CTLFLAG_WR,
2432         sysctl_ffs_fsck, "Change Filesystem Flags");
2433
2434 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_CWD, setcwd, CTLFLAG_WR,
2435         sysctl_ffs_fsck, "Set Current Working Directory");
2436
2437 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_DOTDOT, setdotdot, CTLFLAG_WR,
2438         sysctl_ffs_fsck, "Change Value of .. Entry");
2439
2440 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_UNLINK, unlink, CTLFLAG_WR,
2441         sysctl_ffs_fsck, "Unlink a Duplicate Name");
2442
2443 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_INODE, setinode, CTLFLAG_WR,
2444         sysctl_ffs_fsck, "Update an On-Disk Inode");
2445
2446 static SYSCTL_NODE(_vfs_ffs, FFS_SET_BUFOUTPUT, setbufoutput, CTLFLAG_WR,
2447         sysctl_ffs_fsck, "Set Buffered Writing for Descriptor");
2448
2449 #define DEBUG 1
2450 #ifdef DEBUG
2451 static int fsckcmds = 0;
2452 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fsckcmds, CTLFLAG_RW, &fsckcmds, 0, "");
2453 #endif /* DEBUG */
2454
2455 static int buffered_write(struct file *, struct uio *, struct ucred *,
2456         int, struct thread *);
2457
2458 static int
2459 sysctl_ffs_fsck(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2460 {
2461         struct thread *td = curthread;
2462         struct fsck_cmd cmd;
2463         struct ufsmount *ump;
2464         struct vnode *vp, *vpold, *dvp, *fdvp;
2465         struct inode *ip, *dp;
2466         struct mount *mp;
2467         struct fs *fs;
2468         ufs2_daddr_t blkno;
2469         long blkcnt, blksize;
2470         struct filedesc *fdp;
2471         struct file *fp, *vfp;
2472         int vfslocked, filetype, error;
2473         static struct fileops *origops, bufferedops;
2474
2475         if (req->newlen > sizeof cmd)
2476                 return (EBADRPC);
2477         if ((error = SYSCTL_IN(req, &cmd, sizeof cmd)) != 0)
2478                 return (error);
2479         if (cmd.version != FFS_CMD_VERSION)
2480                 return (ERPCMISMATCH);
2481         if ((error = getvnode(td->td_proc->p_fd, cmd.handle, CAP_FSCK,
2482              &fp)) != 0)
2483                 return (error);
2484         vp = fp->f_data;
2485         if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VDIR) {
2486                 fdrop(fp, td);
2487                 return (EINVAL);
2488         }
2489         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
2490         if (mp == 0 || strncmp(mp->mnt_stat.f_fstypename, "ufs", MFSNAMELEN)) {
2491                 vn_finished_write(mp);
2492                 fdrop(fp, td);
2493                 return (EINVAL);
2494         }
2495         ump = VFSTOUFS(mp);
2496         if ((mp->mnt_flag & MNT_RDONLY) &&
2497             ump->um_fsckpid != td->td_proc->p_pid) {
2498                 vn_finished_write(mp);
2499                 fdrop(fp, td);
2500                 return (EROFS);
2501         }
2502         fs = ump->um_fs;
2503         filetype = IFREG;
2504
2505         switch (oidp->oid_number) {
2506
2507         case FFS_SET_FLAGS:
2508 #ifdef DEBUG
2509                 if (fsckcmds)
2510                         printf("%s: %s flags\n", mp->mnt_stat.f_mntonname,
2511                             cmd.size > 0 ? "set" : "clear");
2512 #endif /* DEBUG */
2513                 if (cmd.size > 0)
2514                         fs->fs_flags |= (long)cmd.value;
2515                 else
2516                         fs->fs_flags &= ~(long)cmd.value;
2517                 break;
2518
2519         case FFS_ADJ_REFCNT:
2520 #ifdef DEBUG
2521                 if (fsckcmds) {
2522                         printf("%s: adjust inode %jd link count by %jd\n",
2523                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2524                             (intmax_t)cmd.size);
2525                 }
2526 #endif /* DEBUG */
2527                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2528                         break;
2529                 ip = VTOI(vp);
2530                 ip->i_nlink += cmd.size;
2531                 DIP_SET(ip, i_nlink, ip->i_nlink);
2532                 ip->i_effnlink += cmd.size;
2533                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_MODIFIED;
2534                 error = ffs_update(vp, 1);
2535                 if (DOINGSOFTDEP(vp))
2536                         softdep_change_linkcnt(ip);
2537                 vput(vp);
2538                 break;
2539
2540         case FFS_ADJ_BLKCNT:
2541 #ifdef DEBUG
2542                 if (fsckcmds) {
2543                         printf("%s: adjust inode %jd block count by %jd\n",
2544                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2545                             (intmax_t)cmd.size);
2546                 }
2547 #endif /* DEBUG */
2548                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2549                         break;
2550                 ip = VTOI(vp);
2551                 DIP_SET(ip, i_blocks, DIP(ip, i_blocks) + cmd.size);
2552                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_MODIFIED;
2553                 error = ffs_update(vp, 1);
2554                 vput(vp);
2555                 break;
2556
2557         case FFS_DIR_FREE:
2558                 filetype = IFDIR;
2559                 /* fall through */
2560
2561         case FFS_FILE_FREE:
2562 #ifdef DEBUG
2563                 if (fsckcmds) {
2564                         if (cmd.size == 1)
2565                                 printf("%s: free %s inode %d\n",
2566                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2567                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2568                                     (ino_t)cmd.value);
2569                         else
2570                                 printf("%s: free %s inodes %d-%d\n",
2571                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2572                                     filetype == IFDIR ? "directory" : "file",
2573                                     (ino_t)cmd.value,
2574                                     (ino_t)(cmd.value + cmd.size - 1));
2575                 }
2576 #endif /* DEBUG */
2577                 while (cmd.size > 0) {
2578                         if ((error = ffs_freefile(ump, fs, ump->um_devvp,
2579                             cmd.value, filetype, NULL)))
2580                                 break;
2581                         cmd.size -= 1;
2582                         cmd.value += 1;
2583                 }
2584                 break;
2585
2586         case FFS_BLK_FREE:
2587 #ifdef DEBUG
2588                 if (fsckcmds) {
2589                         if (cmd.size == 1)
2590                                 printf("%s: free block %jd\n",
2591                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2592                                     (intmax_t)cmd.value);
2593                         else
2594                                 printf("%s: free blocks %jd-%jd\n",
2595                                     mp->mnt_stat.f_mntonname,
2596                                     (intmax_t)cmd.value,
2597                                     (intmax_t)cmd.value + cmd.size - 1);
2598                 }
2599 #endif /* DEBUG */
2600                 blkno = cmd.value;
2601                 blkcnt = cmd.size;
2602                 blksize = fs->fs_frag - (blkno % fs->fs_frag);
2603                 while (blkcnt > 0) {
2604                         if (blksize > blkcnt)
2605                                 blksize = blkcnt;
2606                         ffs_blkfree(ump, fs, ump->um_devvp, blkno,
2607                             blksize * fs->fs_fsize, ROOTINO, VDIR, NULL);
2608                         blkno += blksize;
2609                         blkcnt -= blksize;
2610                         blksize = fs->fs_frag;
2611                 }
2612                 break;
2613
2614         /*
2615          * Adjust superblock summaries.  fsck(8) is expected to
2616          * submit deltas when necessary.
2617          */
2618         case FFS_ADJ_NDIR:
2619 #ifdef DEBUG
2620                 if (fsckcmds) {
2621                         printf("%s: adjust number of directories by %jd\n",
2622                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2623                 }
2624 #endif /* DEBUG */
2625                 fs->fs_cstotal.cs_ndir += cmd.value;
2626                 break;
2627
2628         case FFS_ADJ_NBFREE:
2629 #ifdef DEBUG
2630                 if (fsckcmds) {
2631                         printf("%s: adjust number of free blocks by %+jd\n",
2632                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2633                 }
2634 #endif /* DEBUG */
2635                 fs->fs_cstotal.cs_nbfree += cmd.value;
2636                 break;
2637
2638         case FFS_ADJ_NIFREE:
2639 #ifdef DEBUG
2640                 if (fsckcmds) {
2641                         printf("%s: adjust number of free inodes by %+jd\n",
2642                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2643                 }
2644 #endif /* DEBUG */
2645                 fs->fs_cstotal.cs_nifree += cmd.value;
2646                 break;
2647
2648         case FFS_ADJ_NFFREE:
2649 #ifdef DEBUG
2650                 if (fsckcmds) {
2651                         printf("%s: adjust number of free frags by %+jd\n",
2652                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2653                 }
2654 #endif /* DEBUG */
2655                 fs->fs_cstotal.cs_nffree += cmd.value;
2656                 break;
2657
2658         case FFS_ADJ_NUMCLUSTERS:
2659 #ifdef DEBUG
2660                 if (fsckcmds) {
2661                         printf("%s: adjust number of free clusters by %+jd\n",
2662                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2663                 }
2664 #endif /* DEBUG */
2665                 fs->fs_cstotal.cs_numclusters += cmd.value;
2666                 break;
2667
2668         case FFS_SET_CWD:
2669 #ifdef DEBUG
2670                 if (fsckcmds) {
2671                         printf("%s: set current directory to inode %jd\n",
2672                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2673                 }
2674 #endif /* DEBUG */
2675                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_SHARED, &vp)))
2676                         break;
2677                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
2678                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2679                 if ((error = change_dir(vp, td)) != 0) {
2680                         vput(vp);
2681                         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2682                         break;
2683                 }
2684                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2685                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2686                 fdp = td->td_proc->p_fd;
2687                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2688                 vpold = fdp->fd_cdir;
2689                 fdp->fd_cdir = vp;
2690                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2691                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vpold->v_mount);
2692                 vrele(vpold);
2693                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2694                 break;
2695
2696         case FFS_SET_DOTDOT:
2697 #ifdef DEBUG
2698                 if (fsckcmds) {
2699                         printf("%s: change .. in cwd from %jd to %jd\n",
2700                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value,
2701                             (intmax_t)cmd.size);
2702                 }
2703 #endif /* DEBUG */
2704                 /*
2705                  * First we have to get and lock the parent directory
2706                  * to which ".." points.
2707                  */
2708                 error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &fdvp);
2709                 if (error)
2710                         break;
2711                 /*
2712                  * Now we get and lock the child directory containing "..".
2713                  */
2714                 FILEDESC_SLOCK(td->td_proc->p_fd);
2715                 dvp = td->td_proc->p_fd->fd_cdir;
2716                 FILEDESC_SUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
2717                 if ((error = vget(dvp, LK_EXCLUSIVE, td)) != 0) {
2718                         vput(fdvp);
2719                         break;
2720                 }
2721                 dp = VTOI(dvp);
2722                 dp->i_offset = 12;      /* XXX mastertemplate.dot_reclen */
2723                 error = ufs_dirrewrite(dp, VTOI(fdvp), (ino_t)cmd.size,
2724                     DT_DIR, 0);
2725                 cache_purge(fdvp);
2726                 cache_purge(dvp);
2727                 vput(dvp);
2728                 vput(fdvp);
2729                 break;
2730
2731         case FFS_UNLINK:
2732 #ifdef DEBUG
2733                 if (fsckcmds) {
2734                         char buf[32];
2735
2736                         if (copyinstr((char *)(intptr_t)cmd.value, buf,32,NULL))
2737                                 strncpy(buf, "Name_too_long", 32);
2738                         printf("%s: unlink %s (inode %jd)\n",
2739                             mp->mnt_stat.f_mntonname, buf, (intmax_t)cmd.size);
2740                 }
2741 #endif /* DEBUG */
2742                 /*
2743                  * kern_unlinkat will do its own start/finish writes and
2744                  * they do not nest, so drop ours here. Setting mp == NULL
2745                  * indicates that vn_finished_write is not needed down below.
2746                  */
2747                 vn_finished_write(mp);
2748                 mp = NULL;
2749                 error = kern_unlinkat(td, AT_FDCWD, (char *)(intptr_t)cmd.value,
2750                     UIO_USERSPACE, (ino_t)cmd.size);
2751                 break;
2752
2753         case FFS_SET_INODE:
2754                 if (ump->um_fsckpid != td->td_proc->p_pid) {
2755                         error = EPERM;
2756                         break;
2757                 }
2758 #ifdef DEBUG
2759                 if (fsckcmds) {
2760                         printf("%s: update inode %jd\n",
2761                             mp->mnt_stat.f_mntonname, (intmax_t)cmd.value);
2762                 }
2763 #endif /* DEBUG */
2764                 if ((error = ffs_vget(mp, (ino_t)cmd.value, LK_EXCLUSIVE, &vp)))
2765                         break;
2766                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
2767                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2768                 ip = VTOI(vp);
2769                 if (ip->i_ump->um_fstype == UFS1)
2770                         error = copyin((void *)(intptr_t)cmd.size, ip->i_din1,
2771                             sizeof(struct ufs1_dinode));
2772                 else
2773                         error = copyin((void *)(intptr_t)cmd.size, ip->i_din2,
2774                             sizeof(struct ufs2_dinode));
2775                 if (error) {
2776                         vput(vp);
2777                         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2778                         break;
2779                 }
2780                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_MODIFIED;
2781                 error = ffs_update(vp, 1);
2782                 vput(vp);
2783                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2784                 break;
2785
2786         case FFS_SET_BUFOUTPUT:
2787                 if (ump->um_fsckpid != td->td_proc->p_pid) {
2788                         error = EPERM;
2789                         break;
2790                 }
2791                 if (VTOI(vp)->i_ump != ump) {
2792                         error = EINVAL;
2793                         break;
2794                 }
2795 #ifdef DEBUG
2796                 if (fsckcmds) {
2797                         printf("%s: %s buffered output for descriptor %jd\n",
2798                             mp->mnt_stat.f_mntonname,
2799                             cmd.size == 1 ? "enable" : "disable",
2800                             (intmax_t)cmd.value);
2801                 }
2802 #endif /* DEBUG */
2803                 if ((error = getvnode(td->td_proc->p_fd, cmd.value,
2804                     CAP_FSCK, &vfp)) != 0)
2805                         break;
2806                 if (vfp->f_vnode->v_type != VCHR) {
2807                         fdrop(vfp, td);
2808                         error = EINVAL;
2809                         break;
2810                 }
2811                 if (origops == NULL) {
2812                         origops = vfp->f_ops;
2813                         bcopy((void *)origops, (void *)&bufferedops,
2814                             sizeof(bufferedops));
2815                         bufferedops.fo_write = buffered_write;
2816                 }
2817                 if (cmd.size == 1)
2818                         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&vfp->f_ops,
2819                             (uintptr_t)&bufferedops);
2820                 else
2821                         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&vfp->f_ops,
2822                             (uintptr_t)origops);
2823                 fdrop(vfp, td);
2824                 break;
2825
2826         default:
2827 #ifdef DEBUG
2828                 if (fsckcmds) {
2829                         printf("Invalid request %d from fsck\n",
2830                             oidp->oid_number);
2831                 }
2832 #endif /* DEBUG */
2833                 error = EINVAL;
2834                 break;
2835
2836         }
2837         fdrop(fp, td);
2838         vn_finished_write(mp);
2839         return (error);
2840 }
2841
2842 /*
2843  * Function to switch a descriptor to use the buffer cache to stage
2844  * its I/O. This is needed so that writes to the filesystem device
2845  * will give snapshots a chance to copy modified blocks for which it
2846  * needs to retain copies.
2847  */
2848 static int
2849 buffered_write(fp, uio, active_cred, flags, td)
2850         struct file *fp;
2851         struct uio *uio;
2852         struct ucred *active_cred;
2853         int flags;
2854         struct thread *td;
2855 {
2856         struct vnode *devvp;
2857         struct inode *ip;
2858         struct buf *bp;
2859         struct fs *fs;
2860         int error, vfslocked;
2861         daddr_t lbn;
2862
2863         /*
2864          * The devvp is associated with the /dev filesystem. To discover
2865          * the filesystem with which the device is associated, we depend
2866          * on the application setting the current directory to a location
2867          * within the filesystem being written. Yes, this is an ugly hack.
2868          */
2869         devvp = fp->f_vnode;
2870         ip = VTOI(td->td_proc->p_fd->fd_cdir);
2871         if (ip->i_devvp != devvp)
2872                 return (EINVAL);
2873         fs = ip->i_fs;
2874         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(ip->i_vnode->v_mount);
2875         vn_lock(devvp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2876         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
2877                 uio->uio_offset = fp->f_offset;
2878 #ifdef DEBUG
2879         if (fsckcmds) {
2880                 printf("%s: buffered write for block %jd\n",
2881                     fs->fs_fsmnt, (intmax_t)btodb(uio->uio_offset));
2882         }
2883 #endif /* DEBUG */
2884         /*
2885          * All I/O must be contained within a filesystem block, start on
2886          * a fragment boundary, and be a multiple of fragments in length.
2887          */
2888         if (uio->uio_resid > fs->fs_bsize - (uio->uio_offset % fs->fs_bsize) ||
2889             fragoff(fs, uio->uio_offset) != 0 ||
2890             fragoff(fs, uio->uio_resid) != 0) {
2891                 error = EINVAL;
2892                 goto out;
2893         }
2894         lbn = numfrags(fs, uio->uio_offset);
2895         bp = getblk(devvp, lbn, uio->uio_resid, 0, 0, 0);
2896         bp->b_flags |= B_RELBUF;
2897         if ((error = uiomove((char *)bp->b_data, uio->uio_resid, uio)) != 0) {
2898                 brelse(bp);
2899                 goto out;
2900         }
2901         error = bwrite(bp);
2902         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
2903                 fp->f_offset = uio->uio_offset;
2904         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
2905 out:
2906         VOP_UNLOCK(devvp, 0);
2907         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
2908         return (error);
2909 }