BSD 4_4 release
[unix-history] / usr / src / sys / ufs / ffs / ffs_alloc.c
index c50a7f6..5bc3787 100644 (file)
@@ -1,27 +1,66 @@
-/* Copyright (c) 1981 Regents of the University of California */
+/*
+ * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
+ *     The Regents of the University of California.  All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions
+ * are met:
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
+ *    must display the following acknowledgement:
+ *     This product includes software developed by the University of
+ *     California, Berkeley and its contributors.
+ * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
+ *    may be used to endorse or promote products derived from this software
+ *    without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
+ * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
+ * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+ * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
+ * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
+ * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
+ * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
+ * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
+ * SUCH DAMAGE.
+ *
+ *     @(#)ffs_alloc.c 8.1 (Berkeley) 6/11/93
+ */
 
 
-static char vers[] = "@(#)ffs_alloc.c 1.20 %G%";
+#include <sys/param.h>
+#include <sys/systm.h>
+#include <sys/buf.h>
+#include <sys/proc.h>
+#include <sys/vnode.h>
+#include <sys/mount.h>
+#include <sys/kernel.h>
+#include <sys/syslog.h>
 
 
-/*     alloc.c 4.8     81/03/08        */
+#include <vm/vm.h>
 
 
-#include "../h/param.h"
-#include "../h/systm.h"
-#include "../h/mount.h"
-#include "../h/fs.h"
-#include "../h/conf.h"
-#include "../h/buf.h"
-#include "../h/inode.h"
-#include "../h/user.h"
+#include <ufs/ufs/quota.h>
+#include <ufs/ufs/inode.h>
 
 
-extern u_long          hashalloc();
-extern ino_t           ialloccg();
-extern daddr_t         alloccg();
-extern daddr_t         alloccgblk();
-extern daddr_t         fragextend();
-extern daddr_t         blkpref();
-extern daddr_t         mapsearch();
-extern int             inside[], around[];
-extern unsigned char   *fragtbl[];
+#include <ufs/ffs/fs.h>
+#include <ufs/ffs/ffs_extern.h>
+
+extern u_long nextgennumber;
+
+static daddr_t ffs_alloccg __P((struct inode *, int, daddr_t, int));
+static daddr_t ffs_alloccgblk __P((struct fs *, struct cg *, daddr_t));
+static ino_t   ffs_dirpref __P((struct fs *));
+static daddr_t ffs_fragextend __P((struct inode *, int, long, int, int));
+static void    ffs_fserr __P((struct fs *, u_int, char *));
+static u_long  ffs_hashalloc
+                   __P((struct inode *, int, long, int, u_long (*)()));
+static ino_t   ffs_ialloccg __P((struct inode *, int, daddr_t, int));
+static daddr_t ffs_mapsearch __P((struct fs *, struct cg *, daddr_t, int));
 
 /*
  * Allocate a block in the file system.
 
 /*
  * Allocate a block in the file system.
@@ -42,43 +81,61 @@ extern unsigned char        *fragtbl[];
  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  *      available block is located.
  */
  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  *      available block is located.
  */
-struct buf *
-alloc(ip, bpref, size)
+ffs_alloc(ip, lbn, bpref, size, cred, bnp)
        register struct inode *ip;
        register struct inode *ip;
-       daddr_t bpref;
+       daddr_t lbn, bpref;
        int size;
        int size;
+       struct ucred *cred;
+       daddr_t *bnp;
 {
        daddr_t bno;
        register struct fs *fs;
        register struct buf *bp;
 {
        daddr_t bno;
        register struct fs *fs;
        register struct buf *bp;
-       int cg;
+       int cg, error;
        
        
+       *bnp = 0;
        fs = ip->i_fs;
        fs = ip->i_fs;
-       if ((unsigned)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0)
-               panic("alloc: bad size");
+#ifdef DIAGNOSTIC
+       if ((unsigned)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
+               printf("dev = 0x%x, bsize = %d, size = %d, fs = %s\n",
+                   ip->i_dev, fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
+               panic("ffs_alloc: bad size");
+       }
+       if (cred == NOCRED)
+               panic("ffs_alloc: missing credential\n");
+#endif /* DIAGNOSTIC */
        if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
                goto nospace;
        if (size == fs->fs_bsize && fs->fs_cstotal.cs_nbfree == 0)
                goto nospace;
-       if (u.u_uid != 0 &&
-           fs->fs_cstotal.cs_nbfree * fs->fs_frag + fs->fs_cstotal.cs_nffree <
-             fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / 100)
+       if (cred->cr_uid != 0 && freespace(fs, fs->fs_minfree) <= 0)
                goto nospace;
                goto nospace;
+#ifdef QUOTA
+       if (error = chkdq(ip, (long)btodb(size), cred, 0))
+               return (error);
+#endif
        if (bpref >= fs->fs_size)
                bpref = 0;
        if (bpref == 0)
                cg = itog(fs, ip->i_number);
        else
                cg = dtog(fs, bpref);
        if (bpref >= fs->fs_size)
                bpref = 0;
        if (bpref == 0)
                cg = itog(fs, ip->i_number);
        else
                cg = dtog(fs, bpref);
-       bno = (daddr_t)hashalloc(ip, cg, (long)bpref, size, alloccg);
-       if (bno == 0)
-               goto nospace;
-       bp = getblk(ip->i_dev, fsbtodb(fs, bno), size);
-       clrbuf(bp);
-       return (bp);
+       bno = (daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, size,
+           (u_long (*)())ffs_alloccg);
+       if (bno > 0) {
+               ip->i_blocks += btodb(size);
+               ip->i_flag |= IUPD|ICHG;
+               *bnp = bno;
+               return (0);
+       }
+#ifdef QUOTA
+       /*
+        * Restore user's disk quota because allocation failed.
+        */
+       (void) chkdq(ip, (long)-btodb(size), cred, FORCE);
+#endif
 nospace:
 nospace:
-       fserr(fs, "file system full");
+       ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "file system full");
        uprintf("\n%s: write failed, file system is full\n", fs->fs_fsmnt);
        uprintf("\n%s: write failed, file system is full\n", fs->fs_fsmnt);
-       u.u_error = ENOSPC;
-       return (NULL);
+       return (ENOSPC);
 }
 
 /*
 }
 
 /*
@@ -89,79 +146,154 @@ nospace:
  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
  * invoked to get an appropriate block.
  */
  * the original block. Failing that, the regular block allocator is
  * invoked to get an appropriate block.
  */
-struct buf *
-realloccg(ip, bprev, bpref, osize, nsize)
+ffs_realloccg(ip, lbprev, bpref, osize, nsize, cred, bpp)
        register struct inode *ip;
        register struct inode *ip;
-       daddr_t bprev, bpref;
+       daddr_t lbprev;
+       daddr_t bpref;
        int osize, nsize;
        int osize, nsize;
+       struct ucred *cred;
+       struct buf **bpp;
 {
 {
-       daddr_t bno;
        register struct fs *fs;
        register struct fs *fs;
-       register struct buf *bp, *obp;
-       caddr_t cp;
-       int cg;
+       struct buf *bp, *obp;
+       int cg, request, error;
+       daddr_t bprev, bno;
        
        
+       *bpp = 0;
        fs = ip->i_fs;
        fs = ip->i_fs;
+#ifdef DIAGNOSTIC
        if ((unsigned)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
        if ((unsigned)osize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, osize) != 0 ||
-           (unsigned)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0)
-               panic("realloccg: bad size");
-       if (u.u_uid != 0 &&
-           fs->fs_cstotal.cs_nbfree * fs->fs_frag + fs->fs_cstotal.cs_nffree <
-             fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / 100)
+           (unsigned)nsize > fs->fs_bsize || fragoff(fs, nsize) != 0) {
+               printf(
+                   "dev = 0x%x, bsize = %d, osize = %d, nsize = %d, fs = %s\n",
+                   ip->i_dev, fs->fs_bsize, osize, nsize, fs->fs_fsmnt);
+               panic("ffs_realloccg: bad size");
+       }
+       if (cred == NOCRED)
+               panic("ffs_realloccg: missing credential\n");
+#endif /* DIAGNOSTIC */
+       if (cred->cr_uid != 0 && freespace(fs, fs->fs_minfree) <= 0)
                goto nospace;
                goto nospace;
-       if (bprev != 0)
-               cg = dtog(fs, bprev);
-       else
-               panic("realloccg: bad bprev");
-       bno = fragextend(ip, cg, (long)bprev, osize, nsize);
-       if (bno != 0) {
-               bp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, bno), osize);
-               if (bp->b_flags & B_ERROR) {
-                       brelse(bp);
-                       return 0;
-               }
-               bp->b_bcount = nsize;
-               blkclr(bp->b_un.b_addr + osize, nsize - osize);
-               return (bp);
+       if ((bprev = ip->i_db[lbprev]) == 0) {
+               printf("dev = 0x%x, bsize = %d, bprev = %d, fs = %s\n",
+                   ip->i_dev, fs->fs_bsize, bprev, fs->fs_fsmnt);
+               panic("ffs_realloccg: bad bprev");
+       }
+       /*
+        * Allocate the extra space in the buffer.
+        */
+       if (error = bread(ITOV(ip), lbprev, osize, NOCRED, &bp)) {
+               brelse(bp);
+               return (error);
+       }
+#ifdef QUOTA
+       if (error = chkdq(ip, (long)btodb(nsize - osize), cred, 0)) {
+               brelse(bp);
+               return (error);
+       }
+#endif
+       /*
+        * Check for extension in the existing location.
+        */
+       cg = dtog(fs, bprev);
+       if (bno = ffs_fragextend(ip, cg, (long)bprev, osize, nsize)) {
+               if (bp->b_blkno != fsbtodb(fs, bno))
+                       panic("bad blockno");
+               ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
+               ip->i_flag |= IUPD|ICHG;
+               allocbuf(bp, nsize);
+               bp->b_flags |= B_DONE;
+               bzero(bp->b_un.b_addr + osize, (unsigned)nsize - osize);
+               *bpp = bp;
+               return (0);
        }
        }
+       /*
+        * Allocate a new disk location.
+        */
        if (bpref >= fs->fs_size)
                bpref = 0;
        if (bpref >= fs->fs_size)
                bpref = 0;
-       bno = (daddr_t)hashalloc(ip, cg, (long)bpref, nsize, alloccg);
-       if (bno != 0) {
+       switch ((int)fs->fs_optim) {
+       case FS_OPTSPACE:
                /*
                /*
-                * make a new copy
+                * Allocate an exact sized fragment. Although this makes 
+                * best use of space, we will waste time relocating it if 
+                * the file continues to grow. If the fragmentation is
+                * less than half of the minimum free reserve, we choose
+                * to begin optimizing for time.
                 */
                 */
-               obp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, bprev), osize);
-               if (obp->b_flags & B_ERROR) {
-                       brelse(obp);
-                       return 0;
-               }
-               bp = getblk(ip->i_dev, fsbtodb(fs, bno), nsize);
-               cp = bp->b_un.b_addr;
-               bp->b_un.b_addr = obp->b_un.b_addr;
-               obp->b_un.b_addr = cp;
-               obp->b_flags |= B_INVAL;
-               brelse(obp);
-               fre(ip, bprev, (off_t)osize);
-               blkclr(bp->b_un.b_addr + osize, nsize - osize);
-               return(bp);
+               request = nsize;
+               if (fs->fs_minfree < 5 ||
+                   fs->fs_cstotal.cs_nffree >
+                   fs->fs_dsize * fs->fs_minfree / (2 * 100))
+                       break;
+               log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from SPACE to TIME\n",
+                       fs->fs_fsmnt);
+               fs->fs_optim = FS_OPTTIME;
+               break;
+       case FS_OPTTIME:
+               /*
+                * At this point we have discovered a file that is trying to
+                * grow a small fragment to a larger fragment. To save time,
+                * we allocate a full sized block, then free the unused portion.
+                * If the file continues to grow, the `ffs_fragextend' call
+                * above will be able to grow it in place without further
+                * copying. If aberrant programs cause disk fragmentation to
+                * grow within 2% of the free reserve, we choose to begin
+                * optimizing for space.
+                */
+               request = fs->fs_bsize;
+               if (fs->fs_cstotal.cs_nffree <
+                   fs->fs_dsize * (fs->fs_minfree - 2) / 100)
+                       break;
+               log(LOG_NOTICE, "%s: optimization changed from TIME to SPACE\n",
+                       fs->fs_fsmnt);
+               fs->fs_optim = FS_OPTSPACE;
+               break;
+       default:
+               printf("dev = 0x%x, optim = %d, fs = %s\n",
+                   ip->i_dev, fs->fs_optim, fs->fs_fsmnt);
+               panic("ffs_realloccg: bad optim");
+               /* NOTREACHED */
        }
        }
+       bno = (daddr_t)ffs_hashalloc(ip, cg, (long)bpref, request,
+           (u_long (*)())ffs_alloccg);
+       if (bno > 0) {
+               bp->b_blkno = fsbtodb(fs, bno);
+               (void) vnode_pager_uncache(ITOV(ip));
+               ffs_blkfree(ip, bprev, (long)osize);
+               if (nsize < request)
+                       ffs_blkfree(ip, bno + numfrags(fs, nsize),
+                           (long)(request - nsize));
+               ip->i_blocks += btodb(nsize - osize);
+               ip->i_flag |= IUPD|ICHG;
+               allocbuf(bp, nsize);
+               bp->b_flags |= B_DONE;
+               bzero(bp->b_un.b_addr + osize, (unsigned)nsize - osize);
+               *bpp = bp;
+               return (0);
+       }
+#ifdef QUOTA
+       /*
+        * Restore user's disk quota because allocation failed.
+        */
+       (void) chkdq(ip, (long)-btodb(nsize - osize), cred, FORCE);
+#endif
+       brelse(bp);
 nospace:
        /*
         * no space available
         */
 nospace:
        /*
         * no space available
         */
-       fserr(fs, "file system full");
+       ffs_fserr(fs, cred->cr_uid, "file system full");
        uprintf("\n%s: write failed, file system is full\n", fs->fs_fsmnt);
        uprintf("\n%s: write failed, file system is full\n", fs->fs_fsmnt);
-       u.u_error = ENOSPC;
-       return (NULL);
+       return (ENOSPC);
 }
 
 /*
  * Allocate an inode in the file system.
  * 
 }
 
 /*
  * Allocate an inode in the file system.
  * 
- * A preference may be optionally specified. If a preference is given
- * the following hierarchy is used to allocate an inode:
- *   1) allocate the requested inode.
+ * If allocating a directory, use ffs_dirpref to select the inode.
+ * If allocating in a directory, the following hierarchy is followed:
+ *   1) allocate the preferred inode.
  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  *      available inode is located.
  *   2) allocate an inode in the same cylinder group.
  *   3) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  *      available inode is located.
@@ -171,39 +303,66 @@ nospace:
  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  *      available inode is located.
  */
  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  *      available inode is located.
  */
-struct inode *
-ialloc(pip, ipref, mode)
-       register struct inode *pip;
-       ino_t ipref;
-       int mode;
+ffs_valloc(ap)
+       struct vop_valloc_args /* {
+               struct vnode *a_pvp;
+               int a_mode;
+               struct ucred *a_cred;
+               struct vnode **a_vpp;
+       } */ *ap;
 {
 {
-       ino_t ino;
+       register struct vnode *pvp = ap->a_pvp;
+       register struct inode *pip;
        register struct fs *fs;
        register struct inode *ip;
        register struct fs *fs;
        register struct inode *ip;
-       int cg;
+       mode_t mode = ap->a_mode;
+       ino_t ino, ipref;
+       int cg, error;
        
        
+       *ap->a_vpp = NULL;
+       pip = VTOI(pvp);
        fs = pip->i_fs;
        if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
                goto noinodes;
        fs = pip->i_fs;
        if (fs->fs_cstotal.cs_nifree == 0)
                goto noinodes;
+
+       if ((mode & IFMT) == IFDIR)
+               ipref = ffs_dirpref(fs);
+       else
+               ipref = pip->i_number;
        if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
                ipref = 0;
        cg = itog(fs, ipref);
        if (ipref >= fs->fs_ncg * fs->fs_ipg)
                ipref = 0;
        cg = itog(fs, ipref);
-       ino = (ino_t)hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode, ialloccg);
+       ino = (ino_t)ffs_hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode, ffs_ialloccg);
        if (ino == 0)
                goto noinodes;
        if (ino == 0)
                goto noinodes;
-       ip = iget(pip->i_dev, pip->i_fs, ino);
-       if (ip == NULL) {
-               ifree(ip, ino, 0);
-               return (NULL);
+       error = VFS_VGET(pvp->v_mount, ino, ap->a_vpp);
+       if (error) {
+               VOP_VFREE(pvp, ino, mode);
+               return (error);
+       }
+       ip = VTOI(*ap->a_vpp);
+       if (ip->i_mode) {
+               printf("mode = 0%o, inum = %d, fs = %s\n",
+                   ip->i_mode, ip->i_number, fs->fs_fsmnt);
+               panic("ffs_valloc: dup alloc");
+       }
+       if (ip->i_blocks) {                             /* XXX */
+               printf("free inode %s/%d had %d blocks\n",
+                   fs->fs_fsmnt, ino, ip->i_blocks);
+               ip->i_blocks = 0;
        }
        }
-       if (ip->i_mode)
-               panic("ialloc: dup alloc");
-       return (ip);
+       ip->i_flags = 0;
+       /*
+        * Set up a new generation number for this inode.
+        */
+       if (++nextgennumber < (u_long)time.tv_sec)
+               nextgennumber = time.tv_sec;
+       ip->i_gen = nextgennumber;
+       return (0);
 noinodes:
 noinodes:
-       fserr(fs, "out of inodes");
-       uprintf("\n%s: create failed, no inodes free\n", fs->fs_fsmnt);
-       u.u_error = ENOSPC;
-       return (NULL);
+       ffs_fserr(fs, ap->a_cred->cr_uid, "out of inodes");
+       uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->fs_fsmnt);
+       return (ENOSPC);
 }
 
 /*
 }
 
 /*
@@ -213,7 +372,8 @@ noinodes:
  * among those cylinder groups with above the average number of
  * free inodes, the one with the smallest number of directories.
  */
  * among those cylinder groups with above the average number of
  * free inodes, the one with the smallest number of directories.
  */
-dirpref(fs)
+static ino_t
+ffs_dirpref(fs)
        register struct fs *fs;
 {
        int cg, minndir, mincg, avgifree;
        register struct fs *fs;
 {
        int cg, minndir, mincg, avgifree;
@@ -227,35 +387,95 @@ dirpref(fs)
                        mincg = cg;
                        minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
                }
                        mincg = cg;
                        minndir = fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir;
                }
-       return (fs->fs_ipg * mincg);
+       return ((ino_t)(fs->fs_ipg * mincg));
 }
 
 /*
 }
 
 /*
- * Select a cylinder to place a large block of data.
- *
- * The policy implemented by this algorithm is to maintain a
- * rotor that sweeps the cylinder groups. When a block is 
- * needed, the rotor is advanced until a cylinder group with
- * greater than the average number of free blocks is found.
+ * Select the desired position for the next block in a file.  The file is
+ * logically divided into sections. The first section is composed of the
+ * direct blocks. Each additional section contains fs_maxbpg blocks.
+ * 
+ * If no blocks have been allocated in the first section, the policy is to
+ * request a block in the same cylinder group as the inode that describes
+ * the file. If no blocks have been allocated in any other section, the
+ * policy is to place the section in a cylinder group with a greater than
+ * average number of free blocks.  An appropriate cylinder group is found
+ * by using a rotor that sweeps the cylinder groups. When a new group of
+ * blocks is needed, the sweep begins in the cylinder group following the
+ * cylinder group from which the previous allocation was made. The sweep
+ * continues until a cylinder group with greater than the average number
+ * of free blocks is found. If the allocation is for the first block in an
+ * indirect block, the information on the previous allocation is unavailable;
+ * here a best guess is made based upon the logical block number being
+ * allocated.
+ * 
+ * If a section is already partially allocated, the policy is to
+ * contiguously allocate fs_maxcontig blocks.  The end of one of these
+ * contiguous blocks and the beginning of the next is physically separated
+ * so that the disk head will be in transit between them for at least
+ * fs_rotdelay milliseconds.  This is to allow time for the processor to
+ * schedule another I/O transfer.
  */
 daddr_t
  */
 daddr_t
-blkpref(fs)
-       register struct fs *fs;
+ffs_blkpref(ip, lbn, indx, bap)
+       struct inode *ip;
+       daddr_t lbn;
+       int indx;
+       daddr_t *bap;
 {
 {
-       int cg, avgbfree;
+       register struct fs *fs;
+       register int cg;
+       int avgbfree, startcg;
+       daddr_t nextblk;
 
 
-       avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
-       for (cg = fs->fs_cgrotor + 1; cg < fs->fs_ncg; cg++)
-               if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
-                       fs->fs_cgrotor = cg;
-                       return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
-               }
-       for (cg = 0; cg <= fs->fs_cgrotor; cg++)
-               if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
-                       fs->fs_cgrotor = cg;
+       fs = ip->i_fs;
+       if (indx % fs->fs_maxbpg == 0 || bap[indx - 1] == 0) {
+               if (lbn < NDADDR) {
+                       cg = itog(fs, ip->i_number);
                        return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
                }
                        return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
                }
-       return (0);
+               /*
+                * Find a cylinder with greater than average number of
+                * unused data blocks.
+                */
+               if (indx == 0 || bap[indx - 1] == 0)
+                       startcg = itog(fs, ip->i_number) + lbn / fs->fs_maxbpg;
+               else
+                       startcg = dtog(fs, bap[indx - 1]) + 1;
+               startcg %= fs->fs_ncg;
+               avgbfree = fs->fs_cstotal.cs_nbfree / fs->fs_ncg;
+               for (cg = startcg; cg < fs->fs_ncg; cg++)
+                       if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
+                               fs->fs_cgrotor = cg;
+                               return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
+                       }
+               for (cg = 0; cg <= startcg; cg++)
+                       if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree >= avgbfree) {
+                               fs->fs_cgrotor = cg;
+                               return (fs->fs_fpg * cg + fs->fs_frag);
+                       }
+               return (NULL);
+       }
+       /*
+        * One or more previous blocks have been laid out. If less
+        * than fs_maxcontig previous blocks are contiguous, the
+        * next block is requested contiguously, otherwise it is
+        * requested rotationally delayed by fs_rotdelay milliseconds.
+        */
+       nextblk = bap[indx - 1] + fs->fs_frag;
+       if (indx < fs->fs_maxcontig || bap[indx - fs->fs_maxcontig] +
+           blkstofrags(fs, fs->fs_maxcontig) != nextblk)
+               return (nextblk);
+       if (fs->fs_rotdelay != 0)
+               /*
+                * Here we convert ms of delay to frags as:
+                * (frags) = (ms) * (rev/sec) * (sect/rev) /
+                *      ((sect/frag) * (ms/sec))
+                * then round up to the next block.
+                */
+               nextblk += roundup(fs->fs_rotdelay * fs->fs_rps * fs->fs_nsect /
+                   (NSPF(fs) * 1000), fs->fs_frag);
+       return (nextblk);
 }
 
 /*
 }
 
 /*
@@ -267,8 +487,8 @@ blkpref(fs)
  *   3) brute force search for a free block.
  */
 /*VARARGS5*/
  *   3) brute force search for a free block.
  */
 /*VARARGS5*/
-u_long
-hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
+static u_long
+ffs_hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
        struct inode *ip;
        int cg;
        long pref;
        struct inode *ip;
        int cg;
        long pref;
@@ -299,9 +519,11 @@ hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
        }
        /*
         * 3: brute force search
        }
        /*
         * 3: brute force search
+        * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
+        * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
         */
         */
-       cg = icg;
-       for (i = 0; i < fs->fs_ncg; i++) {
+       cg = (icg + 2) % fs->fs_ncg;
+       for (i = 2; i < fs->fs_ncg; i++) {
                result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
                if (result)
                        return (result);
                result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
                if (result)
                        return (result);
@@ -309,7 +531,7 @@ hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
                if (cg == fs->fs_ncg)
                        cg = 0;
        }
                if (cg == fs->fs_ncg)
                        cg = 0;
        }
-       return (0);
+       return (NULL);
 }
 
 /*
 }
 
 /*
@@ -318,38 +540,46 @@ hashalloc(ip, cg, pref, size, allocator)
  * Check to see if the necessary fragments are available, and 
  * if they are, allocate them.
  */
  * Check to see if the necessary fragments are available, and 
  * if they are, allocate them.
  */
-daddr_t
-fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
+static daddr_t
+ffs_fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
        struct inode *ip;
        int cg;
        long bprev;
        int osize, nsize;
 {
        register struct fs *fs;
        struct inode *ip;
        int cg;
        long bprev;
        int osize, nsize;
 {
        register struct fs *fs;
-       register struct buf *bp;
        register struct cg *cgp;
        register struct cg *cgp;
+       struct buf *bp;
        long bno;
        int frags, bbase;
        long bno;
        int frags, bbase;
-       int i;
+       int i, error;
 
        fs = ip->i_fs;
 
        fs = ip->i_fs;
+       if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree < numfrags(fs, nsize - osize))
+               return (NULL);
        frags = numfrags(fs, nsize);
        frags = numfrags(fs, nsize);
-       bbase = fragoff(fs, bprev);
-       if (bbase > (bprev + frags - 1) % fs->fs_frag) {
-               /* cannot extend across a block boundry */
-               return (0);
+       bbase = fragnum(fs, bprev);
+       if (bbase > fragnum(fs, (bprev + frags - 1))) {
+               /* cannot extend across a block boundary */
+               return (NULL);
        }
        }
-       bp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), fs->fs_bsize);
-       if (bp->b_flags & B_ERROR) {
+       error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
+               (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
+       if (error) {
                brelse(bp);
                brelse(bp);
-               return 0;
+               return (NULL);
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
+       if (!cg_chkmagic(cgp)) {
+               brelse(bp);
+               return (NULL);
+       }
+       cgp->cg_time = time.tv_sec;
        bno = dtogd(fs, bprev);
        for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
        bno = dtogd(fs, bprev);
        for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++)
-               if (isclr(cgp->cg_free, bno + i)) {
+               if (isclr(cg_blksfree(cgp), bno + i)) {
                        brelse(bp);
                        brelse(bp);
-                       return (0);
+                       return (NULL);
                }
        /*
         * the current fragment can be extended
                }
        /*
         * the current fragment can be extended
@@ -358,18 +588,18 @@ fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
         * allocate the extended piece
         */
        for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
         * allocate the extended piece
         */
        for (i = frags; i < fs->fs_frag - bbase; i++)
-               if (isclr(cgp->cg_free, bno + i))
+               if (isclr(cg_blksfree(cgp), bno + i))
                        break;
        cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
        if (i != frags)
                cgp->cg_frsum[i - frags]++;
        for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
                        break;
        cgp->cg_frsum[i - numfrags(fs, osize)]--;
        if (i != frags)
                cgp->cg_frsum[i - frags]++;
        for (i = numfrags(fs, osize); i < frags; i++) {
-               clrbit(cgp->cg_free, bno + i);
+               clrbit(cg_blksfree(cgp), bno + i);
                cgp->cg_cs.cs_nffree--;
                fs->fs_cstotal.cs_nffree--;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree--;
        }
                cgp->cg_cs.cs_nffree--;
                fs->fs_cstotal.cs_nffree--;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree--;
        }
-       fs->fs_fmod++;
+       fs->fs_fmod = 1;
        bdwrite(bp);
        return (bprev);
 }
        bdwrite(bp);
        return (bprev);
 }
@@ -380,31 +610,37 @@ fragextend(ip, cg, bprev, osize, nsize)
  * Check to see if a block of the apprpriate size is available,
  * and if it is, allocate it.
  */
  * Check to see if a block of the apprpriate size is available,
  * and if it is, allocate it.
  */
-daddr_t
-alloccg(ip, cg, bpref, size)
+static daddr_t
+ffs_alloccg(ip, cg, bpref, size)
        struct inode *ip;
        int cg;
        daddr_t bpref;
        int size;
 {
        register struct fs *fs;
        struct inode *ip;
        int cg;
        daddr_t bpref;
        int size;
 {
        register struct fs *fs;
-       register struct buf *bp;
        register struct cg *cgp;
        register struct cg *cgp;
-       int bno, frags;
-       int allocsiz;
+       struct buf *bp;
        register int i;
        register int i;
+       int error, bno, frags, allocsiz;
 
        fs = ip->i_fs;
        if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
 
        fs = ip->i_fs;
        if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)
-               return (0);
-       bp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), fs->fs_bsize);
-       if (bp->b_flags & B_ERROR) {
+               return (NULL);
+       error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
+               (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
+       if (error) {
                brelse(bp);
                brelse(bp);
-               return 0;
+               return (NULL);
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
+       if (!cg_chkmagic(cgp) ||
+           (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0 && size == fs->fs_bsize)) {
+               brelse(bp);
+               return (NULL);
+       }
+       cgp->cg_time = time.tv_sec;
        if (size == fs->fs_bsize) {
        if (size == fs->fs_bsize) {
-               bno = alloccgblk(fs, cgp, bpref);
+               bno = ffs_alloccgblk(fs, cgp, bpref);
                bdwrite(bp);
                return (bno);
        }
                bdwrite(bp);
                return (bno);
        }
@@ -424,28 +660,32 @@ alloccg(ip, cg, bpref, size)
                 */
                if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0) {
                        brelse(bp);
                 */
                if (cgp->cg_cs.cs_nbfree == 0) {
                        brelse(bp);
-                       return (0);
+                       return (NULL);
                }
                }
-               bno = alloccgblk(fs, cgp, bpref);
+               bno = ffs_alloccgblk(fs, cgp, bpref);
                bpref = dtogd(fs, bno);
                for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
                bpref = dtogd(fs, bno);
                for (i = frags; i < fs->fs_frag; i++)
-                       setbit(cgp->cg_free, bpref + i);
+                       setbit(cg_blksfree(cgp), bpref + i);
                i = fs->fs_frag - frags;
                cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
                fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
                i = fs->fs_frag - frags;
                cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
                fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
+               fs->fs_fmod = 1;
                cgp->cg_frsum[i]++;
                bdwrite(bp);
                return (bno);
        }
                cgp->cg_frsum[i]++;
                bdwrite(bp);
                return (bno);
        }
-       bno = mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
-       if (bno == 0)
-               return (0);
+       bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz);
+       if (bno < 0) {
+               brelse(bp);
+               return (NULL);
+       }
        for (i = 0; i < frags; i++)
        for (i = 0; i < frags; i++)
-               clrbit(cgp->cg_free, bno + i);
+               clrbit(cg_blksfree(cgp), bno + i);
        cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
        fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
        cgp->cg_cs.cs_nffree -= frags;
        fs->fs_cstotal.cs_nffree -= frags;
        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= frags;
+       fs->fs_fmod = 1;
        cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
        if (frags != allocsiz)
                cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
        cgp->cg_frsum[allocsiz]--;
        if (frags != allocsiz)
                cgp->cg_frsum[allocsiz - frags]++;
@@ -464,14 +704,14 @@ alloccg(ip, cg, bpref, size)
  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
  */
  * Note that this routine only allocates fs_bsize blocks; these
  * blocks may be fragmented by the routine that allocates them.
  */
-daddr_t
-alloccgblk(fs, cgp, bpref)
+static daddr_t
+ffs_alloccgblk(fs, cgp, bpref)
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
        daddr_t bpref;
 {
        daddr_t bno;
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
        daddr_t bpref;
 {
        daddr_t bno;
-       int cylno, pos;
+       int cylno, pos, delta;
        short *cylbp;
        register int i;
 
        short *cylbp;
        register int i;
 
@@ -479,12 +719,12 @@ alloccgblk(fs, cgp, bpref)
                bpref = cgp->cg_rotor;
                goto norot;
        }
                bpref = cgp->cg_rotor;
                goto norot;
        }
-       bpref &= ~(fs->fs_frag - 1);
+       bpref = blknum(fs, bpref);
        bpref = dtogd(fs, bpref);
        /*
         * if the requested block is available, use it
         */
        bpref = dtogd(fs, bpref);
        /*
         * if the requested block is available, use it
         */
-       if (isblock(fs, cgp->cg_free, bpref/fs->fs_frag)) {
+       if (ffs_isblock(fs, cg_blksfree(cgp), fragstoblks(fs, bpref))) {
                bno = bpref;
                goto gotit;
        }
                bno = bpref;
                goto gotit;
        }
@@ -492,43 +732,30 @@ alloccgblk(fs, cgp, bpref)
         * check for a block available on the same cylinder
         */
        cylno = cbtocylno(fs, bpref);
         * check for a block available on the same cylinder
         */
        cylno = cbtocylno(fs, bpref);
-       if (cgp->cg_btot[cylno] == 0)
+       if (cg_blktot(cgp)[cylno] == 0)
                goto norot;
        if (fs->fs_cpc == 0) {
                /*
                goto norot;
        if (fs->fs_cpc == 0) {
                /*
-                * block layout info is not available, so just have
-                * to take any block in this cylinder.
+                * Block layout information is not available.
+                * Leaving bpref unchanged means we take the
+                * next available free block following the one 
+                * we just allocated. Hopefully this will at
+                * least hit a track cache on drives of unknown
+                * geometry (e.g. SCSI).
                 */
                 */
-               bpref = howmany(fs->fs_spc * cylno, NSPF(fs));
                goto norot;
        }
                goto norot;
        }
-       /*
-        * find a block that is rotationally optimal
-        */
-       cylbp = cgp->cg_b[cylno];
-       if (fs->fs_rotdelay == 0) {
-               pos = cbtorpos(fs, bpref);
-       } else {
-               /*
-                * here we convert ms of delay to frags as:
-                * (frags) = (ms) * (rev/sec) * (sect/rev) /
-                *      ((sect/frag) * (ms/sec))
-                * then round up to the next rotational position
-                */
-               bpref += fs->fs_rotdelay * fs->fs_rps * fs->fs_nsect /
-                   (NSPF(fs) * 1000);
-               pos = cbtorpos(fs, bpref);
-               pos = (pos + 1) % NRPOS;
-       }
        /*
         * check the summary information to see if a block is 
         * available in the requested cylinder starting at the
        /*
         * check the summary information to see if a block is 
         * available in the requested cylinder starting at the
-        * optimal rotational position and proceeding around.
+        * requested rotational position and proceeding around.
         */
         */
-       for (i = pos; i < NRPOS; i++)
+       cylbp = cg_blks(fs, cgp, cylno);
+       pos = cbtorpos(fs, bpref);
+       for (i = pos; i < fs->fs_nrpos; i++)
                if (cylbp[i] > 0)
                        break;
                if (cylbp[i] > 0)
                        break;
-       if (i == NRPOS)
+       if (i == fs->fs_nrpos)
                for (i = 0; i < pos; i++)
                        if (cylbp[i] > 0)
                                break;
                for (i = 0; i < pos; i++)
                        if (cylbp[i] > 0)
                                break;
@@ -539,39 +766,46 @@ alloccgblk(fs, cgp, bpref)
                 */
                pos = cylno % fs->fs_cpc;
                bno = (cylno - pos) * fs->fs_spc / NSPB(fs);
                 */
                pos = cylno % fs->fs_cpc;
                bno = (cylno - pos) * fs->fs_spc / NSPB(fs);
-               if (fs->fs_postbl[pos][i] == -1)
-                       panic("alloccgblk: cyl groups corrupted");
-               for (i = fs->fs_postbl[pos][i]; ; i += fs->fs_rotbl[i]) {
-                       if (isblock(fs, cgp->cg_free, bno + i)) {
-                               bno = (bno + i) * fs->fs_frag;
+               if (fs_postbl(fs, pos)[i] == -1) {
+                       printf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n",
+                           pos, i, fs->fs_fsmnt);
+                       panic("ffs_alloccgblk: cyl groups corrupted");
+               }
+               for (i = fs_postbl(fs, pos)[i];; ) {
+                       if (ffs_isblock(fs, cg_blksfree(cgp), bno + i)) {
+                               bno = blkstofrags(fs, (bno + i));
                                goto gotit;
                        }
                                goto gotit;
                        }
-                       if (fs->fs_rotbl[i] == 0)
+                       delta = fs_rotbl(fs)[i];
+                       if (delta <= 0 ||
+                           delta + i > fragstoblks(fs, fs->fs_fpg))
                                break;
                                break;
+                       i += delta;
                }
                }
-               panic("alloccgblk: can't find blk in cyl");
+               printf("pos = %d, i = %d, fs = %s\n", pos, i, fs->fs_fsmnt);
+               panic("ffs_alloccgblk: can't find blk in cyl");
        }
 norot:
        /*
         * no blocks in the requested cylinder, so take next
         * available one in this cylinder group.
         */
        }
 norot:
        /*
         * no blocks in the requested cylinder, so take next
         * available one in this cylinder group.
         */
-       bno = mapsearch(fs, cgp, bpref, fs->fs_frag);
-       if (bno == 0)
-               return (0);
+       bno = ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, (int)fs->fs_frag);
+       if (bno < 0)
+               return (NULL);
        cgp->cg_rotor = bno;
 gotit:
        cgp->cg_rotor = bno;
 gotit:
-       clrblock(fs, cgp->cg_free, bno/fs->fs_frag);
+       ffs_clrblock(fs, cg_blksfree(cgp), (long)fragstoblks(fs, bno));
        cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
        fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
        fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
        cylno = cbtocylno(fs, bno);
        cgp->cg_cs.cs_nbfree--;
        fs->fs_cstotal.cs_nbfree--;
        fs->fs_cs(fs, cgp->cg_cgx).cs_nbfree--;
        cylno = cbtocylno(fs, bno);
-       cgp->cg_b[cylno][cbtorpos(fs, bno)]--;
-       cgp->cg_btot[cylno]--;
-       fs->fs_fmod++;
+       cg_blks(fs, cgp, cylno)[cbtorpos(fs, bno)]--;
+       cg_blktot(cgp)[cylno]--;
+       fs->fs_fmod = 1;
        return (cgp->cg_cgx * fs->fs_fpg + bno);
 }
        return (cgp->cg_cgx * fs->fs_fpg + bno);
 }
-       
+
 /*
  * Determine whether an inode can be allocated.
  *
 /*
  * Determine whether an inode can be allocated.
  *
@@ -581,50 +815,70 @@ gotit:
  *   2) allocate the next available inode after the requested
  *      inode in the specified cylinder group.
  */
  *   2) allocate the next available inode after the requested
  *      inode in the specified cylinder group.
  */
-ino_t
-ialloccg(ip, cg, ipref, mode)
+static ino_t
+ffs_ialloccg(ip, cg, ipref, mode)
        struct inode *ip;
        int cg;
        daddr_t ipref;
        int mode;
 {
        register struct fs *fs;
        struct inode *ip;
        int cg;
        daddr_t ipref;
        int mode;
 {
        register struct fs *fs;
-       register struct buf *bp;
        register struct cg *cgp;
        register struct cg *cgp;
-       int i;
+       struct buf *bp;
+       int error, start, len, loc, map, i;
 
        fs = ip->i_fs;
        if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
 
        fs = ip->i_fs;
        if (fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree == 0)
-               return (0);
-       bp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), fs->fs_bsize);
-       if (bp->b_flags & B_ERROR) {
+               return (NULL);
+       error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
+               (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
+       if (error) {
                brelse(bp);
                brelse(bp);
-               return 0;
+               return (NULL);
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
+       if (!cg_chkmagic(cgp) || cgp->cg_cs.cs_nifree == 0) {
+               brelse(bp);
+               return (NULL);
+       }
+       cgp->cg_time = time.tv_sec;
        if (ipref) {
                ipref %= fs->fs_ipg;
        if (ipref) {
                ipref %= fs->fs_ipg;
-               if (isclr(cgp->cg_iused, ipref))
+               if (isclr(cg_inosused(cgp), ipref))
                        goto gotit;
                        goto gotit;
-       } else
-               ipref = cgp->cg_irotor;
-       for (i = 0; i < fs->fs_ipg; i++) {
-               ipref++;
-               if (ipref >= fs->fs_ipg)
-                       ipref = 0;
-               if (isclr(cgp->cg_iused, ipref)) {
+       }
+       start = cgp->cg_irotor / NBBY;
+       len = howmany(fs->fs_ipg - cgp->cg_irotor, NBBY);
+       loc = skpc(0xff, len, &cg_inosused(cgp)[start]);
+       if (loc == 0) {
+               len = start + 1;
+               start = 0;
+               loc = skpc(0xff, len, &cg_inosused(cgp)[0]);
+               if (loc == 0) {
+                       printf("cg = %s, irotor = %d, fs = %s\n",
+                           cg, cgp->cg_irotor, fs->fs_fsmnt);
+                       panic("ffs_ialloccg: map corrupted");
+                       /* NOTREACHED */
+               }
+       }
+       i = start + len - loc;
+       map = cg_inosused(cgp)[i];
+       ipref = i * NBBY;
+       for (i = 1; i < (1 << NBBY); i <<= 1, ipref++) {
+               if ((map & i) == 0) {
                        cgp->cg_irotor = ipref;
                        goto gotit;
                }
        }
                        cgp->cg_irotor = ipref;
                        goto gotit;
                }
        }
-       brelse(bp);
-       return (0);
+       printf("fs = %s\n", fs->fs_fsmnt);
+       panic("ffs_ialloccg: block not in map");
+       /* NOTREACHED */
 gotit:
 gotit:
-       setbit(cgp->cg_iused, ipref);
+       setbit(cg_inosused(cgp), ipref);
        cgp->cg_cs.cs_nifree--;
        fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
        cgp->cg_cs.cs_nifree--;
        fs->fs_cstotal.cs_nifree--;
        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree--;
-       fs->fs_fmod++;
+       fs->fs_fmod = 1;
        if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
                cgp->cg_cs.cs_ndir++;
                fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
        if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
                cgp->cg_cs.cs_ndir++;
                fs->fs_cstotal.cs_ndir++;
@@ -641,70 +895,87 @@ gotit:
  * free map. If a fragment is deallocated, a possible 
  * block reassembly is checked.
  */
  * free map. If a fragment is deallocated, a possible 
  * block reassembly is checked.
  */
-fre(ip, bno, size)
+ffs_blkfree(ip, bno, size)
        register struct inode *ip;
        daddr_t bno;
        register struct inode *ip;
        daddr_t bno;
-       off_t size;
+       long size;
 {
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
 {
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
-       register struct buf *bp;
-       int cg, blk, frags, bbase;
+       struct buf *bp;
+       int error, cg, blk, frags, bbase;
        register int i;
 
        fs = ip->i_fs;
        register int i;
 
        fs = ip->i_fs;
-       if ((unsigned)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0)
-               panic("free: bad size");
+       if ((unsigned)size > fs->fs_bsize || fragoff(fs, size) != 0) {
+               printf("dev = 0x%x, bsize = %d, size = %d, fs = %s\n",
+                   ip->i_dev, fs->fs_bsize, size, fs->fs_fsmnt);
+               panic("blkfree: bad size");
+       }
        cg = dtog(fs, bno);
        cg = dtog(fs, bno);
-       if (badblock(fs, bno))
+       if ((unsigned)bno >= fs->fs_size) {
+               printf("bad block %d, ino %d\n", bno, ip->i_number);
+               ffs_fserr(fs, ip->i_uid, "bad block");
                return;
                return;
-       bp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), fs->fs_bsize);
-       if (bp->b_flags & B_ERROR) {
+       }
+       error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
+               (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
+       if (error) {
                brelse(bp);
                return;
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
                brelse(bp);
                return;
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
+       if (!cg_chkmagic(cgp)) {
+               brelse(bp);
+               return;
+       }
+       cgp->cg_time = time.tv_sec;
        bno = dtogd(fs, bno);
        if (size == fs->fs_bsize) {
        bno = dtogd(fs, bno);
        if (size == fs->fs_bsize) {
-               if (isblock(fs, cgp->cg_free, bno/fs->fs_frag))
-                       panic("free: freeing free block");
-               setblock(fs, cgp->cg_free, bno/fs->fs_frag);
+               if (ffs_isblock(fs, cg_blksfree(cgp), fragstoblks(fs, bno))) {
+                       printf("dev = 0x%x, block = %d, fs = %s\n",
+                           ip->i_dev, bno, fs->fs_fsmnt);
+                       panic("blkfree: freeing free block");
+               }
+               ffs_setblock(fs, cg_blksfree(cgp), fragstoblks(fs, bno));
                cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
                fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
                i = cbtocylno(fs, bno);
                cgp->cg_cs.cs_nbfree++;
                fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
                i = cbtocylno(fs, bno);
-               cgp->cg_b[i][cbtorpos(fs, bno)]++;
-               cgp->cg_btot[i]++;
+               cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bno)]++;
+               cg_blktot(cgp)[i]++;
        } else {
        } else {
-               bbase = bno - (bno % fs->fs_frag);
+               bbase = bno - fragnum(fs, bno);
                /*
                 * decrement the counts associated with the old frags
                 */
                /*
                 * decrement the counts associated with the old frags
                 */
-               blk = ((cgp->cg_free[bbase / NBBY] >> (bbase % NBBY)) &
-                      (0xff >> (NBBY - fs->fs_frag)));
-               fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
+               blk = blkmap(fs, cg_blksfree(cgp), bbase);
+               ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, -1);
                /*
                 * deallocate the fragment
                 */
                frags = numfrags(fs, size);
                for (i = 0; i < frags; i++) {
                /*
                 * deallocate the fragment
                 */
                frags = numfrags(fs, size);
                for (i = 0; i < frags; i++) {
-                       if (isset(cgp->cg_free, bno + i))
-                               panic("free: freeing free frag");
-                       setbit(cgp->cg_free, bno + i);
-                       cgp->cg_cs.cs_nffree++;
-                       fs->fs_cstotal.cs_nffree++;
-                       fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree++;
+                       if (isset(cg_blksfree(cgp), bno + i)) {
+                               printf("dev = 0x%x, block = %d, fs = %s\n",
+                                   ip->i_dev, bno + i, fs->fs_fsmnt);
+                               panic("blkfree: freeing free frag");
+                       }
+                       setbit(cg_blksfree(cgp), bno + i);
                }
                }
+               cgp->cg_cs.cs_nffree += i;
+               fs->fs_cstotal.cs_nffree += i;
+               fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree += i;
                /*
                 * add back in counts associated with the new frags
                 */
                /*
                 * add back in counts associated with the new frags
                 */
-               blk = ((cgp->cg_free[bbase / NBBY] >> (bbase % NBBY)) &
-                      (0xff >> (NBBY - fs->fs_frag)));
-               fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
+               blk = blkmap(fs, cg_blksfree(cgp), bbase);
+               ffs_fragacct(fs, blk, cgp->cg_frsum, 1);
                /*
                 * if a complete block has been reassembled, account for it
                 */
                /*
                 * if a complete block has been reassembled, account for it
                 */
-               if (isblock(fs, cgp->cg_free, bbase / fs->fs_frag)) {
+               if (ffs_isblock(fs, cg_blksfree(cgp),
+                   (daddr_t)fragstoblks(fs, bbase))) {
                        cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
                        fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
                        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
                        cgp->cg_cs.cs_nffree -= fs->fs_frag;
                        fs->fs_cstotal.cs_nffree -= fs->fs_frag;
                        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nffree -= fs->fs_frag;
@@ -712,11 +983,11 @@ fre(ip, bno, size)
                        fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
                        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
                        i = cbtocylno(fs, bbase);
                        fs->fs_cstotal.cs_nbfree++;
                        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nbfree++;
                        i = cbtocylno(fs, bbase);
-                       cgp->cg_b[i][cbtorpos(fs, bbase)]++;
-                       cgp->cg_btot[i]++;
+                       cg_blks(fs, cgp, i)[cbtorpos(fs, bbase)]++;
+                       cg_blktot(cgp)[i]++;
                }
        }
                }
        }
-       fs->fs_fmod++;
+       fs->fs_fmod = 1;
        bdwrite(bp);
 }
 
        bdwrite(bp);
 }
 
@@ -725,40 +996,60 @@ fre(ip, bno, size)
  *
  * The specified inode is placed back in the free map.
  */
  *
  * The specified inode is placed back in the free map.
  */
-ifree(ip, ino, mode)
-       struct inode *ip;
-       ino_t ino;
-       int mode;
+int
+ffs_vfree(ap)
+       struct vop_vfree_args /* {
+               struct vnode *a_pvp;
+               ino_t a_ino;
+               int a_mode;
+       } */ *ap;
 {
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
 {
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
-       register struct buf *bp;
-       int cg;
+       register struct inode *pip;
+       ino_t ino = ap->a_ino;
+       struct buf *bp;
+       int error, cg;
 
 
-       fs = ip->i_fs;
-       if ((unsigned)ino >= fs->fs_ipg*fs->fs_ncg)
-               panic("ifree: range");
+       pip = VTOI(ap->a_pvp);
+       fs = pip->i_fs;
+       if ((u_int)ino >= fs->fs_ipg * fs->fs_ncg)
+               panic("ifree: range: dev = 0x%x, ino = %d, fs = %s\n",
+                   pip->i_dev, ino, fs->fs_fsmnt);
        cg = itog(fs, ino);
        cg = itog(fs, ino);
-       bp = bread(ip->i_dev, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)), fs->fs_bsize);
-       if (bp->b_flags & B_ERROR) {
+       error = bread(pip->i_devvp, fsbtodb(fs, cgtod(fs, cg)),
+               (int)fs->fs_cgsize, NOCRED, &bp);
+       if (error) {
                brelse(bp);
                brelse(bp);
-               return;
+               return (0);
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
        }
        cgp = bp->b_un.b_cg;
+       if (!cg_chkmagic(cgp)) {
+               brelse(bp);
+               return (0);
+       }
+       cgp->cg_time = time.tv_sec;
        ino %= fs->fs_ipg;
        ino %= fs->fs_ipg;
-       if (isclr(cgp->cg_iused, ino))
-               panic("ifree: freeing free inode");
-       clrbit(cgp->cg_iused, ino);
+       if (isclr(cg_inosused(cgp), ino)) {
+               printf("dev = 0x%x, ino = %d, fs = %s\n",
+                   pip->i_dev, ino, fs->fs_fsmnt);
+               if (fs->fs_ronly == 0)
+                       panic("ifree: freeing free inode");
+       }
+       clrbit(cg_inosused(cgp), ino);
+       if (ino < cgp->cg_irotor)
+               cgp->cg_irotor = ino;
        cgp->cg_cs.cs_nifree++;
        fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
        cgp->cg_cs.cs_nifree++;
        fs->fs_cstotal.cs_nifree++;
        fs->fs_cs(fs, cg).cs_nifree++;
-       if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
+       if ((ap->a_mode & IFMT) == IFDIR) {
                cgp->cg_cs.cs_ndir--;
                fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
        }
                cgp->cg_cs.cs_ndir--;
                fs->fs_cstotal.cs_ndir--;
                fs->fs_cs(fs, cg).cs_ndir--;
        }
-       fs->fs_fmod++;
+       fs->fs_fmod = 1;
        bdwrite(bp);
        bdwrite(bp);
+       return (0);
 }
 
 /*
 }
 
 /*
@@ -767,8 +1058,8 @@ ifree(ip, ino, mode)
  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
  * available.
  */
  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
  * available.
  */
-daddr_t
-mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
+static daddr_t
+ffs_mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
        daddr_t bpref;
        register struct fs *fs;
        register struct cg *cgp;
        daddr_t bpref;
@@ -787,17 +1078,20 @@ mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
        else
                start = cgp->cg_frotor / NBBY;
        len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
        else
                start = cgp->cg_frotor / NBBY;
        len = howmany(fs->fs_fpg, NBBY) - start;
-       loc = scanc(len, &cgp->cg_free[start], fragtbl[fs->fs_frag],
-               1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY)));
+       loc = scanc((unsigned)len, (u_char *)&cg_blksfree(cgp)[start],
+               (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
+               (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
        if (loc == 0) {
        if (loc == 0) {
-               loc = fs->fs_dblkno / NBBY;
-               len = start - loc + 1;
-               start = loc;
-               loc = scanc(len, &cgp->cg_free[start], fragtbl[fs->fs_frag],
-                       1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY)));
+               len = start + 1;
+               start = 0;
+               loc = scanc((unsigned)len, (u_char *)&cg_blksfree(cgp)[0],
+                       (u_char *)fragtbl[fs->fs_frag],
+                       (u_char)(1 << (allocsiz - 1 + (fs->fs_frag % NBBY))));
                if (loc == 0) {
                if (loc == 0) {
-                       panic("alloccg: map corrupted");
-                       return (0);
+                       printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
+                           start, len, fs->fs_fsmnt);
+                       panic("ffs_alloccg: map corrupted");
+                       /* NOTREACHED */
                }
        }
        bno = (start + len - loc) * NBBY;
                }
        }
        bno = (start + len - loc) * NBBY;
@@ -806,98 +1100,21 @@ mapsearch(fs, cgp, bpref, allocsiz)
         * found the byte in the map
         * sift through the bits to find the selected frag
         */
         * found the byte in the map
         * sift through the bits to find the selected frag
         */
-       for (i = 0; i < NBBY; i += fs->fs_frag) {
-               blk = (cgp->cg_free[bno / NBBY] >> i) &
-                     (0xff >> NBBY - fs->fs_frag);
+       for (i = bno + NBBY; bno < i; bno += fs->fs_frag) {
+               blk = blkmap(fs, cg_blksfree(cgp), bno);
                blk <<= 1;
                field = around[allocsiz];
                subfield = inside[allocsiz];
                for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
                blk <<= 1;
                field = around[allocsiz];
                subfield = inside[allocsiz];
                for (pos = 0; pos <= fs->fs_frag - allocsiz; pos++) {
-                       if ((blk & field) == subfield) {
-                               return (bno + i + pos);
-                       }
+                       if ((blk & field) == subfield)
+                               return (bno + pos);
                        field <<= 1;
                        subfield <<= 1;
                }
        }
                        field <<= 1;
                        subfield <<= 1;
                }
        }
-       panic("alloccg: block not in map");
-       return (0);
-}
-
-/*
- * Update the frsum fields to reflect addition or deletion 
- * of some frags.
- */
-fragacct(fs, fragmap, fraglist, cnt)
-       struct fs *fs;
-       int fragmap;
-       long fraglist[];
-       int cnt;
-{
-       int inblk;
-       register int field, subfield;
-       register int siz, pos;
-
-       inblk = (int)(fragtbl[fs->fs_frag][fragmap]) << 1;
-       fragmap <<= 1;
-       for (siz = 1; siz < fs->fs_frag; siz++) {
-               if ((inblk & (1 << (siz + (fs->fs_frag % NBBY)))) == 0)
-                       continue;
-               field = around[siz];
-               subfield = inside[siz];
-               for (pos = siz; pos <= fs->fs_frag; pos++) {
-                       if ((fragmap & field) == subfield) {
-                               fraglist[siz] += cnt;
-                               pos += siz;
-                               field <<= siz;
-                               subfield <<= siz;
-                       }
-                       field <<= 1;
-                       subfield <<= 1;
-               }
-       }
-}
-
-/*
- * Check that a specified block number is in range.
- */
-badblock(fs, bn)
-       register struct fs *fs;
-       daddr_t bn;
-{
-
-       if ((unsigned)bn >= fs->fs_size || bn < cgdmin(fs, dtog(fs, bn))) {
-               fserr(fs, "bad block");
-               return (1);
-       }
-       return (0);
-}
-
-/*
- * Getfs maps a device number into a pointer to the incore super block.
- *
- * The algorithm is a linear search through the mount table. A
- * consistency check of the super block magic number is performed.
- *
- * panic: no fs -- the device is not mounted.
- *     this "cannot happen"
- */
-struct fs *
-getfs(dev)
-       dev_t dev;
-{
-       register struct mount *mp;
-       register struct fs *fs;
-
-       for (mp = &mount[0]; mp < &mount[NMOUNT]; mp++)
-               if (mp->m_bufp != NULL && mp->m_dev == dev) {
-                       fs = mp->m_bufp->b_un.b_fs;
-                       if (fs->fs_magic != FS_MAGIC)
-                               panic("getfs: bad magic");
-                       return (fs);
-               }
-       panic("getfs: no fs");
-       return (NULL);
+       printf("bno = %d, fs = %s\n", bno, fs->fs_fsmnt);
+       panic("ffs_alloccg: block not in map");
+       return (-1);
 }
 
 /*
 }
 
 /*
@@ -906,182 +1123,12 @@ getfs(dev)
  * The form of the error message is:
  *     fs: error message
  */
  * The form of the error message is:
  *     fs: error message
  */
-fserr(fs, cp)
+static void
+ffs_fserr(fs, uid, cp)
        struct fs *fs;
        struct fs *fs;
+       u_int uid;
        char *cp;
 {
 
        char *cp;
 {
 
-       printf("%s: %s\n", fs->fs_fsmnt, cp);
-}
-
-/*
- * Getfsx returns the index in the file system
- * table of the specified device.  The swap device
- * is also assigned a pseudo-index.  The index may
- * be used as a compressed indication of the location
- * of a block, recording
- *     <getfsx(dev),blkno>
- * rather than
- *     <dev, blkno>
- * provided the information need remain valid only
- * as long as the file system is mounted.
- */
-getfsx(dev)
-       dev_t dev;
-{
-       register struct mount *mp;
-
-       if (dev == swapdev)
-               return (MSWAPX);
-       for(mp = &mount[0]; mp < &mount[NMOUNT]; mp++)
-               if (mp->m_dev == dev)
-                       return (mp - &mount[0]);
-       return (-1);
-}
-
-/*
- * Update is the internal name of 'sync'.  It goes through the disk
- * queues to initiate sandbagged IO; goes through the inodes to write
- * modified nodes; and it goes through the mount table to initiate
- * the writing of the modified super blocks.
- */
-update()
-{
-       register struct inode *ip;
-       register struct mount *mp;
-       register struct buf *bp;
-       struct fs *fs;
-       time_t tim;
-       int i, blks;
-
-       if (updlock)
-               return;
-       updlock++;
-       /*
-        * Write back modified superblocks.
-        * Consistency check that the superblock
-        * of each file system is still in the buffer cache.
-        */
-       for (mp = &mount[0]; mp < &mount[NMOUNT]; mp++)
-               if (mp->m_bufp != NULL) {
-                       fs = mp->m_bufp->b_un.b_fs;
-                       if (fs->fs_fmod == 0)
-                               continue;
-                       if (fs->fs_ronly != 0)
-                               panic("update: rofs mod");
-                       bp = getblk(mp->m_dev, SBLOCK, SBSIZE);
-                       fs->fs_fmod = 0;
-                       fs->fs_time = TIME;
-                       if (bp->b_un.b_fs != fs)
-                               panic("update: bad b_fs");
-                       bwrite(bp);
-                       blks = howmany(fs->fs_cssize, fs->fs_bsize);
-                       for (i = 0; i < blks; i++) {
-                               bp = getblk(mp->m_dev,
-                                   fsbtodb(fs, fs->fs_csaddr + (i * fs->fs_frag)),
-                                   fs->fs_bsize);
-                               bwrite(bp);
-                       }
-               }
-       /*
-        * Write back each (modified) inode.
-        */
-       for (ip = inode; ip < inodeNINODE; ip++)
-               if((ip->i_flag&ILOCK)==0 && ip->i_count) {
-                       ip->i_flag |= ILOCK;
-                       ip->i_count++;
-                       tim = TIME;
-                       iupdat(ip, &tim, &tim, 0);
-                       iput(ip);
-               }
-       updlock = 0;
-       /*
-        * Force stale buffer cache information to be flushed,
-        * for all devices.
-        */
-       bflush(NODEV);
-}
-
-/*
- * block operations
- *
- * check if a block is available
- */
-isblock(fs, cp, h)
-       struct fs *fs;
-       unsigned char *cp;
-       int h;
-{
-       unsigned char mask;
-
-       switch (fs->fs_frag) {
-       case 8:
-               return (cp[h] == 0xff);
-       case 4:
-               mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
-               return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
-       case 2:
-               mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
-               return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
-       case 1:
-               mask = 0x01 << (h & 0x7);
-               return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
-       default:
-               panic("isblock bad fs_frag");
-               return;
-       }
-}
-
-/*
- * take a block out of the map
- */
-clrblock(fs, cp, h)
-       struct fs *fs;
-       unsigned char *cp;
-       int h;
-{
-       switch ((fs)->fs_frag) {
-       case 8:
-               cp[h] = 0;
-               return;
-       case 4:
-               cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
-               return;
-       case 2:
-               cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
-               return;
-       case 1:
-               cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
-               return;
-       default:
-               panic("clrblock bad fs_frag");
-               return;
-       }
-}
-
-/*
- * put a block into the map
- */
-setblock(fs, cp, h)
-       struct fs *fs;
-       unsigned char *cp;
-       int h;
-{
-       switch (fs->fs_frag) {
-       case 8:
-               cp[h] = 0xff;
-               return;
-       case 4:
-               cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
-               return;
-       case 2:
-               cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
-               return;
-       case 1:
-               cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
-               return;
-       default:
-               panic("setblock bad fs_frag");
-               return;
-       }
+       log(LOG_ERR, "uid %d on %s: %s\n", uid, fs->fs_fsmnt, cp);
 }
 }