sys/kern/vfs_hash.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2005 Poul-Henning Kamp
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/mount.h>
  36 #include <sys/vnode.h>
  37
  38 static MALLOC_DEFINE(M_VFS_HASH, "vfs_hash", "VFS hash table");
  39
  40 static LIST_HEAD(vfs_hash_head, vnode)  *vfs_hash_tbl;
  41 static LIST_HEAD(,vnode)                vfs_hash_side;
  42 static u_long                           vfs_hash_mask;
  43 static struct mtx                       vfs_hash_mtx;
  44
  45 static void
  46 vfs_hashinit(void *dummy __unused)
  47 {
  48
  49         vfs_hash_tbl = hashinit(desiredvnodes, M_VFS_HASH, &vfs_hash_mask);
  50         mtx_init(&vfs_hash_mtx, "vfs hash", NULL, MTX_DEF);
  51         LIST_INIT(&vfs_hash_side);
  52 }
  53
  54 /* Must be SI_ORDER_SECOND so desiredvnodes is available */
  55 SYSINIT(vfs_hash, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_SECOND, vfs_hashinit, NULL);
  56
  57 u_int
  58 vfs_hash_index(struct vnode *vp)
  59 {
  60
  61         return (vp->v_hash + vp->v_mount->mnt_hashseed);
  62 }
  63
  64 static struct vfs_hash_head *
  65 vfs_hash_bucket(const struct mount *mp, u_int hash)
  66 {
  67
  68         return (&vfs_hash_tbl[(hash + mp->mnt_hashseed) & vfs_hash_mask]);
  69 }
  70
  71 int
  72 vfs_hash_get(const struct mount *mp, u_int hash, int flags, struct thread *td,
  73     struct vnode **vpp, vfs_hash_cmp_t *fn, void *arg)
  74 {
  75         struct vnode *vp;
  76         int error;
  77
  78         while (1) {
  79                 mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
  80                 LIST_FOREACH(vp, vfs_hash_bucket(mp, hash), v_hashlist) {
  81                         if (vp->v_hash != hash)
  82                                 continue;
  83                         if (vp->v_mount != mp)
  84                                 continue;
  85                         if (fn != NULL && fn(vp, arg))
  86                                 continue;
  87                         VI_LOCK(vp);
  88                         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
  89                         error = vget(vp, flags | LK_INTERLOCK, td);
  90                         if (error == ENOENT && (flags & LK_NOWAIT) == 0)
  91                                 break;
  92                         if (error)
  93                                 return (error);
  94                         *vpp = vp;
  95                         return (0);
  96                 }
  97                 if (vp == NULL) {
  98                         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
  99                         *vpp = NULL;
 100                         return (0);
 101                 }
 102         }
 103 }
 104
 105 void
 106 vfs_hash_ref(const struct mount *mp, u_int hash, struct thread *td,
 107     struct vnode **vpp, vfs_hash_cmp_t *fn, void *arg)
 108 {
 109         struct vnode *vp;
 110
 111         while (1) {
 112                 mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
 113                 LIST_FOREACH(vp, vfs_hash_bucket(mp, hash), v_hashlist) {
 114                         if (vp->v_hash != hash)
 115                                 continue;
 116                         if (vp->v_mount != mp)
 117                                 continue;
 118                         if (fn != NULL && fn(vp, arg))
 119                                 continue;
 120                         vhold(vp);
 121                         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 122                         vref(vp);
 123                         vdrop(vp);
 124                         *vpp = vp;
 125                         return;
 126                 }
 127                 if (vp == NULL) {
 128                         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 129                         *vpp = NULL;
 130                         return;
 131                 }
 132         }
 133 }
 134
 135 void
 136 vfs_hash_remove(struct vnode *vp)
 137 {
 138
 139         mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
 140         LIST_REMOVE(vp, v_hashlist);
 141         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 142 }
 143
 144 int
 145 vfs_hash_insert(struct vnode *vp, u_int hash, int flags, struct thread *td,
 146     struct vnode **vpp, vfs_hash_cmp_t *fn, void *arg)
 147 {
 148         struct vnode *vp2;
 149         int error;
 150
 151         *vpp = NULL;
 152         while (1) {
 153                 mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
 154                 LIST_FOREACH(vp2,
 155                     vfs_hash_bucket(vp->v_mount, hash), v_hashlist) {
 156                         if (vp2->v_hash != hash)
 157                                 continue;
 158                         if (vp2->v_mount != vp->v_mount)
 159                                 continue;
 160                         if (fn != NULL && fn(vp2, arg))
 161                                 continue;
 162                         VI_LOCK(vp2);
 163                         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 164                         error = vget(vp2, flags | LK_INTERLOCK, td);
 165                         if (error == ENOENT && (flags & LK_NOWAIT) == 0)
 166                                 break;
 167                         mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
 168                         LIST_INSERT_HEAD(&vfs_hash_side, vp, v_hashlist);
 169                         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 170                         vput(vp);
 171                         if (!error)
 172                                 *vpp = vp2;
 173                         return (error);
 174                 }
 175                 if (vp2 == NULL)
 176                         break;
 177
 178         }
 179         vp->v_hash = hash;
 180         LIST_INSERT_HEAD(vfs_hash_bucket(vp->v_mount, hash), vp, v_hashlist);
 181         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 182         return (0);
 183 }
 184
 185 void
 186 vfs_hash_rehash(struct vnode *vp, u_int hash)
 187 {
 188
 189         mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
 190         LIST_REMOVE(vp, v_hashlist);
 191         LIST_INSERT_HEAD(vfs_hash_bucket(vp->v_mount, hash), vp, v_hashlist);
 192         vp->v_hash = hash;
 193         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 194 }
 195
 196 void
 197 vfs_hash_changesize(int newmaxvnodes)
 198 {
 199         struct vfs_hash_head *vfs_hash_newtbl, *vfs_hash_oldtbl;
 200         u_long vfs_hash_newmask, vfs_hash_oldmask;
 201         struct vnode *vp;
 202         int i;
 203
 204         vfs_hash_newtbl = hashinit(newmaxvnodes, M_VFS_HASH,
 205                 &vfs_hash_newmask);
 206         /* If same hash table size, nothing to do */
 207         if (vfs_hash_mask == vfs_hash_newmask) {
 208                 free(vfs_hash_newtbl, M_VFS_HASH);
 209                 return;
 210         }
 211         /*
 212          * Move everything from the old hash table to the new table.
 213          * None of the vnodes in the table can be recycled because to
 214          * do so, they have to be removed from the hash table.
 215          */
 216         mtx_lock(&vfs_hash_mtx);
 217         vfs_hash_oldtbl = vfs_hash_tbl;
 218         vfs_hash_oldmask = vfs_hash_mask;
 219         vfs_hash_tbl = vfs_hash_newtbl;
 220         vfs_hash_mask = vfs_hash_newmask;
 221         for (i = 0; i <= vfs_hash_oldmask; i++) {
 222                 while ((vp = LIST_FIRST(&vfs_hash_oldtbl[i])) != NULL) {
 223                         LIST_REMOVE(vp, v_hashlist);
 224                         LIST_INSERT_HEAD(
 225                             vfs_hash_bucket(vp->v_mount, vp->v_hash),
 226                             vp, v_hashlist);
 227                 }
 228         }
 229         mtx_unlock(&vfs_hash_mtx);
 230         free(vfs_hash_oldtbl, M_VFS_HASH);
 231 }