]> git.sur5r.net Git - openldap/blob - libraries/liblmdb/mdb.c
7ddb36e200b4c605ffe136fe2a91ab455179bd02
[openldap] / libraries / liblmdb / mdb.c
1 /** @file mdb.c
2  *      @brief Lightning memory-mapped database library
3  *
4  *      A Btree-based database management library modeled loosely on the
5  *      BerkeleyDB API, but much simplified.
6  */
7 /*
8  * Copyright 2011-2014 Howard Chu, Symas Corp.
9  * All rights reserved.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted only as authorized by the OpenLDAP
13  * Public License.
14  *
15  * A copy of this license is available in the file LICENSE in the
16  * top-level directory of the distribution or, alternatively, at
17  * <http://www.OpenLDAP.org/license.html>.
18  *
19  * This code is derived from btree.c written by Martin Hedenfalk.
20  *
21  * Copyright (c) 2009, 2010 Martin Hedenfalk <martin@bzero.se>
22  *
23  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
24  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
25  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
26  *
27  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
28  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
29  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
30  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
31  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
32  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
33  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
34  */
35 #ifndef _GNU_SOURCE
36 #define _GNU_SOURCE 1
37 #endif
38 #ifdef _WIN32
39 #include <malloc.h>
40 #include <windows.h>
41 /** getpid() returns int; MinGW defines pid_t but MinGW64 typedefs it
42  *  as int64 which is wrong. MSVC doesn't define it at all, so just
43  *  don't use it.
44  */
45 #define MDB_PID_T       int
46 #define MDB_THR_T       DWORD
47 #include <sys/types.h>
48 #include <sys/stat.h>
49 #ifdef __GNUC__
50 # include <sys/param.h>
51 #else
52 # define LITTLE_ENDIAN  1234
53 # define BIG_ENDIAN     4321
54 # define BYTE_ORDER     LITTLE_ENDIAN
55 # ifndef SSIZE_MAX
56 #  define SSIZE_MAX     INT_MAX
57 # endif
58 #endif
59 #else
60 #include <sys/types.h>
61 #include <sys/stat.h>
62 #define MDB_PID_T       pid_t
63 #define MDB_THR_T       pthread_t
64 #include <sys/param.h>
65 #include <sys/uio.h>
66 #include <sys/mman.h>
67 #ifdef HAVE_SYS_FILE_H
68 #include <sys/file.h>
69 #endif
70 #include <fcntl.h>
71 #endif
72
73 #if defined(__mips) && defined(__linux)
74 /* MIPS has cache coherency issues, requires explicit cache control */
75 #include <asm/cachectl.h>
76 extern int cacheflush(char *addr, int nbytes, int cache);
77 #define CACHEFLUSH(addr, bytes, cache)  cacheflush(addr, bytes, cache)
78 #else
79 #define CACHEFLUSH(addr, bytes, cache)
80 #endif
81
82
83 #include <errno.h>
84 #include <limits.h>
85 #include <stddef.h>
86 #include <inttypes.h>
87 #include <stdio.h>
88 #include <stdlib.h>
89 #include <string.h>
90 #include <time.h>
91 #include <unistd.h>
92
93 #if defined(__sun)
94 /* Most platforms have posix_memalign, older may only have memalign */
95 #define HAVE_MEMALIGN   1
96 #include <malloc.h>
97 #endif
98
99 #if !(defined(BYTE_ORDER) || defined(__BYTE_ORDER))
100 #include <netinet/in.h>
101 #include <resolv.h>     /* defines BYTE_ORDER on HPUX and Solaris */
102 #endif
103
104 #if defined(__APPLE__) || defined (BSD)
105 # define MDB_USE_POSIX_SEM      1
106 # define MDB_FDATASYNC          fsync
107 #elif defined(ANDROID)
108 # define MDB_FDATASYNC          fsync
109 #endif
110
111 #ifndef _WIN32
112 #include <pthread.h>
113 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
114 # define MDB_USE_HASH           1
115 #include <semaphore.h>
116 #endif
117 #endif
118
119 #ifdef USE_VALGRIND
120 #include <valgrind/memcheck.h>
121 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)    VALGRIND_CREATE_MEMPOOL(h,r,z)
122 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s) VALGRIND_MEMPOOL_ALLOC(h,a,s)
123 #define VGMEMP_FREE(h,a) VALGRIND_MEMPOOL_FREE(h,a)
124 #define VGMEMP_DESTROY(h)       VALGRIND_DESTROY_MEMPOOL(h)
125 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)     VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED(a,s)
126 #else
127 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)
128 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s)
129 #define VGMEMP_FREE(h,a)
130 #define VGMEMP_DESTROY(h)
131 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)
132 #endif
133
134 #ifndef BYTE_ORDER
135 # if (defined(_LITTLE_ENDIAN) || defined(_BIG_ENDIAN)) && !(defined(_LITTLE_ENDIAN) && defined(_BIG_ENDIAN))
136 /* Solaris just defines one or the other */
137 #  define LITTLE_ENDIAN 1234
138 #  define BIG_ENDIAN    4321
139 #  ifdef _LITTLE_ENDIAN
140 #   define BYTE_ORDER  LITTLE_ENDIAN
141 #  else
142 #   define BYTE_ORDER  BIG_ENDIAN
143 #  endif
144 # else
145 #  define BYTE_ORDER   __BYTE_ORDER
146 # endif
147 #endif
148
149 #ifndef LITTLE_ENDIAN
150 #define LITTLE_ENDIAN   __LITTLE_ENDIAN
151 #endif
152 #ifndef BIG_ENDIAN
153 #define BIG_ENDIAN      __BIG_ENDIAN
154 #endif
155
156 #if defined(__i386) || defined(__x86_64) || defined(_M_IX86)
157 #define MISALIGNED_OK   1
158 #endif
159
160 #include "lmdb.h"
161 #include "midl.h"
162
163 #if (BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN) == (BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
164 # error "Unknown or unsupported endianness (BYTE_ORDER)"
165 #elif (-6 & 5) || CHAR_BIT != 8 || UINT_MAX < 0xffffffff || ULONG_MAX % 0xFFFF
166 # error "Two's complement, reasonably sized integer types, please"
167 #endif
168
169 #ifdef __GNUC__
170 /** Put infrequently used env functions in separate section */
171 # ifdef __APPLE__
172 #  define       ESECT   __attribute__ ((section("__TEXT,text_env")))
173 # else
174 #  define       ESECT   __attribute__ ((section("text_env")))
175 # endif
176 #else
177 #define ESECT
178 #endif
179
180 /** @defgroup internal  LMDB Internals
181  *      @{
182  */
183 /** @defgroup compat    Compatibility Macros
184  *      A bunch of macros to minimize the amount of platform-specific ifdefs
185  *      needed throughout the rest of the code. When the features this library
186  *      needs are similar enough to POSIX to be hidden in a one-or-two line
187  *      replacement, this macro approach is used.
188  *      @{
189  */
190
191         /** Features under development */
192 #ifndef MDB_DEVEL
193 #define MDB_DEVEL 0
194 #endif
195
196         /** Wrapper around __func__, which is a C99 feature */
197 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
198 # define mdb_func_      __func__
199 #elif __GNUC__ >= 2 || _MSC_VER >= 1300
200 # define mdb_func_      __FUNCTION__
201 #else
202 /* If a debug message says <mdb_unknown>(), update the #if statements above */
203 # define mdb_func_      "<mdb_unknown>"
204 #endif
205
206 #ifdef _WIN32
207 #define MDB_USE_HASH    1
208 #define MDB_PIDLOCK     0
209 #define THREAD_RET      DWORD
210 #define pthread_t       HANDLE
211 #define pthread_mutex_t HANDLE
212 #define pthread_cond_t  HANDLE
213 #define pthread_key_t   DWORD
214 #define pthread_self()  GetCurrentThreadId()
215 #define pthread_key_create(x,y) \
216         ((*(x) = TlsAlloc()) == TLS_OUT_OF_INDEXES ? ErrCode() : 0)
217 #define pthread_key_delete(x)   TlsFree(x)
218 #define pthread_getspecific(x)  TlsGetValue(x)
219 #define pthread_setspecific(x,y)        (TlsSetValue(x,y) ? 0 : ErrCode())
220 #define pthread_mutex_unlock(x) ReleaseMutex(*x)
221 #define pthread_mutex_lock(x)   WaitForSingleObject(*x, INFINITE)
222 #define pthread_cond_signal(x)  SetEvent(*x)
223 #define pthread_cond_wait(cond,mutex)   do{SignalObjectAndWait(*mutex, *cond, INFINITE, FALSE); WaitForSingleObject(*mutex, INFINITE);}while(0)
224 #define THREAD_CREATE(thr,start,arg)    thr=CreateThread(NULL,0,start,arg,0,NULL)
225 #define THREAD_FINISH(thr)      WaitForSingleObject(thr, INFINITE)
226 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_rmutex)
227 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_rmutex)
228 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_wmutex)
229 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_wmutex)
230 #define getpid()        GetCurrentProcessId()
231 #define MDB_FDATASYNC(fd)       (!FlushFileBuffers(fd))
232 #define MDB_MSYNC(addr,len,flags)       (!FlushViewOfFile(addr,len))
233 #define ErrCode()       GetLastError()
234 #define GET_PAGESIZE(x) {SYSTEM_INFO si; GetSystemInfo(&si); (x) = si.dwPageSize;}
235 #define close(fd)       (CloseHandle(fd) ? 0 : -1)
236 #define munmap(ptr,len) UnmapViewOfFile(ptr)
237 #ifdef PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
238 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
239 #else
240 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION 0x1000
241 #endif
242 #define Z       "I"
243 #else
244 #define THREAD_RET      void *
245 #define THREAD_CREATE(thr,start,arg)    pthread_create(&thr,NULL,start,arg)
246 #define THREAD_FINISH(thr)      pthread_join(thr,NULL)
247 #define Z       "z"                     /**< printf format modifier for size_t */
248
249         /** For MDB_LOCK_FORMAT: True if readers take a pid lock in the lockfile */
250 #define MDB_PIDLOCK                     1
251
252 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
253
254 #define LOCK_MUTEX_R(env)       mdb_sem_wait((env)->me_rmutex)
255 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     sem_post((env)->me_rmutex)
256 #define LOCK_MUTEX_W(env)       mdb_sem_wait((env)->me_wmutex)
257 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     sem_post((env)->me_wmutex)
258
259 static int
260 mdb_sem_wait(sem_t *sem)
261 {
262    int rc;
263    while ((rc = sem_wait(sem)) && (rc = errno) == EINTR) ;
264    return rc;
265 }
266
267 #else
268         /** Lock the reader mutex.
269          */
270 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
271         /** Unlock the reader mutex.
272          */
273 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
274
275         /** Lock the writer mutex.
276          *      Only a single write transaction is allowed at a time. Other writers
277          *      will block waiting for this mutex.
278          */
279 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
280         /** Unlock the writer mutex.
281          */
282 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
283 #endif  /* MDB_USE_POSIX_SEM */
284
285         /** Get the error code for the last failed system function.
286          */
287 #define ErrCode()       errno
288
289         /** An abstraction for a file handle.
290          *      On POSIX systems file handles are small integers. On Windows
291          *      they're opaque pointers.
292          */
293 #define HANDLE  int
294
295         /**     A value for an invalid file handle.
296          *      Mainly used to initialize file variables and signify that they are
297          *      unused.
298          */
299 #define INVALID_HANDLE_VALUE    (-1)
300
301         /** Get the size of a memory page for the system.
302          *      This is the basic size that the platform's memory manager uses, and is
303          *      fundamental to the use of memory-mapped files.
304          */
305 #define GET_PAGESIZE(x) ((x) = sysconf(_SC_PAGE_SIZE))
306 #endif
307
308 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
309 #define MNAME_LEN       32
310 #else
311 #define MNAME_LEN       (sizeof(pthread_mutex_t))
312 #endif
313
314 /** @} */
315
316 #ifndef _WIN32
317 /**     A flag for opening a file and requesting synchronous data writes.
318  *      This is only used when writing a meta page. It's not strictly needed;
319  *      we could just do a normal write and then immediately perform a flush.
320  *      But if this flag is available it saves us an extra system call.
321  *
322  *      @note If O_DSYNC is undefined but exists in /usr/include,
323  * preferably set some compiler flag to get the definition.
324  * Otherwise compile with the less efficient -DMDB_DSYNC=O_SYNC.
325  */
326 #ifndef MDB_DSYNC
327 # define MDB_DSYNC      O_DSYNC
328 #endif
329 #endif
330
331 /** Function for flushing the data of a file. Define this to fsync
332  *      if fdatasync() is not supported.
333  */
334 #ifndef MDB_FDATASYNC
335 # define MDB_FDATASYNC  fdatasync
336 #endif
337
338 #ifndef MDB_MSYNC
339 # define MDB_MSYNC(addr,len,flags)      msync(addr,len,flags)
340 #endif
341
342 #ifndef MS_SYNC
343 #define MS_SYNC 1
344 #endif
345
346 #ifndef MS_ASYNC
347 #define MS_ASYNC        0
348 #endif
349
350         /** A page number in the database.
351          *      Note that 64 bit page numbers are overkill, since pages themselves
352          *      already represent 12-13 bits of addressable memory, and the OS will
353          *      always limit applications to a maximum of 63 bits of address space.
354          *
355          *      @note In the #MDB_node structure, we only store 48 bits of this value,
356          *      which thus limits us to only 60 bits of addressable data.
357          */
358 typedef MDB_ID  pgno_t;
359
360         /** A transaction ID.
361          *      See struct MDB_txn.mt_txnid for details.
362          */
363 typedef MDB_ID  txnid_t;
364
365 /** @defgroup debug     Debug Macros
366  *      @{
367  */
368 #ifndef MDB_DEBUG
369         /**     Enable debug output.  Needs variable argument macros (a C99 feature).
370          *      Set this to 1 for copious tracing. Set to 2 to add dumps of all IDLs
371          *      read from and written to the database (used for free space management).
372          */
373 #define MDB_DEBUG 0
374 #endif
375
376 #if MDB_DEBUG
377 static int mdb_debug;
378 static txnid_t mdb_debug_start;
379
380         /**     Print a debug message with printf formatting.
381          *      Requires double parenthesis around 2 or more args.
382          */
383 # define DPRINTF(args) ((void) ((mdb_debug) && DPRINTF0 args))
384 # define DPRINTF0(fmt, ...) \
385         fprintf(stderr, "%s:%d " fmt "\n", mdb_func_, __LINE__, __VA_ARGS__)
386 #else
387 # define DPRINTF(args)  ((void) 0)
388 #endif
389         /**     Print a debug string.
390          *      The string is printed literally, with no format processing.
391          */
392 #define DPUTS(arg)      DPRINTF(("%s", arg))
393         /** Debuging output value of a cursor DBI: Negative in a sub-cursor. */
394 #define DDBI(mc) \
395         (((mc)->mc_flags & C_SUB) ? -(int)(mc)->mc_dbi : (int)(mc)->mc_dbi)
396 /** @} */
397
398         /**     @brief The maximum size of a database page.
399          *
400          *      It is 32k or 64k, since value-PAGEBASE must fit in
401          *      #MDB_page.%mp_upper.
402          *
403          *      LMDB will use database pages < OS pages if needed.
404          *      That causes more I/O in write transactions: The OS must
405          *      know (read) the whole page before writing a partial page.
406          *
407          *      Note that we don't currently support Huge pages. On Linux,
408          *      regular data files cannot use Huge pages, and in general
409          *      Huge pages aren't actually pageable. We rely on the OS
410          *      demand-pager to read our data and page it out when memory
411          *      pressure from other processes is high. So until OSs have
412          *      actual paging support for Huge pages, they're not viable.
413          */
414 #define MAX_PAGESIZE     (PAGEBASE ? 0x10000 : 0x8000)
415
416         /** The minimum number of keys required in a database page.
417          *      Setting this to a larger value will place a smaller bound on the
418          *      maximum size of a data item. Data items larger than this size will
419          *      be pushed into overflow pages instead of being stored directly in
420          *      the B-tree node. This value used to default to 4. With a page size
421          *      of 4096 bytes that meant that any item larger than 1024 bytes would
422          *      go into an overflow page. That also meant that on average 2-3KB of
423          *      each overflow page was wasted space. The value cannot be lower than
424          *      2 because then there would no longer be a tree structure. With this
425          *      value, items larger than 2KB will go into overflow pages, and on
426          *      average only 1KB will be wasted.
427          */
428 #define MDB_MINKEYS      2
429
430         /**     A stamp that identifies a file as an LMDB file.
431          *      There's nothing special about this value other than that it is easily
432          *      recognizable, and it will reflect any byte order mismatches.
433          */
434 #define MDB_MAGIC        0xBEEFC0DE
435
436         /**     The version number for a database's datafile format. */
437 #define MDB_DATA_VERSION         ((MDB_DEVEL) ? 999 : 1)
438         /**     The version number for a database's lockfile format. */
439 #define MDB_LOCK_VERSION         1
440
441         /**     @brief The max size of a key we can write, or 0 for dynamic max.
442          *
443          *      Define this as 0 to compute the max from the page size.  511
444          *      is default for backwards compat: liblmdb <= 0.9.10 can break
445          *      when modifying a DB with keys/dupsort data bigger than its max.
446          *      #MDB_DEVEL sets the default to 0.
447          *
448          *      Data items in an #MDB_DUPSORT database are also limited to
449          *      this size, since they're actually keys of a sub-DB.  Keys and
450          *      #MDB_DUPSORT data items must fit on a node in a regular page.
451          */
452 #ifndef MDB_MAXKEYSIZE
453 #define MDB_MAXKEYSIZE   ((MDB_DEVEL) ? 0 : 511)
454 #endif
455
456         /**     The maximum size of a key we can write to the environment. */
457 #if MDB_MAXKEYSIZE
458 #define ENV_MAXKEY(env) (MDB_MAXKEYSIZE)
459 #else
460 #define ENV_MAXKEY(env) ((env)->me_maxkey)
461 #endif
462
463         /**     @brief The maximum size of a data item.
464          *
465          *      We only store a 32 bit value for node sizes.
466          */
467 #define MAXDATASIZE     0xffffffffUL
468
469 #if MDB_DEBUG
470         /**     Key size which fits in a #DKBUF.
471          *      @ingroup debug
472          */
473 #define DKBUF_MAXKEYSIZE ((MDB_MAXKEYSIZE) > 0 ? (MDB_MAXKEYSIZE) : 511)
474         /**     A key buffer.
475          *      @ingroup debug
476          *      This is used for printing a hex dump of a key's contents.
477          */
478 #define DKBUF   char kbuf[DKBUF_MAXKEYSIZE*2+1]
479         /**     Display a key in hex.
480          *      @ingroup debug
481          *      Invoke a function to display a key in hex.
482          */
483 #define DKEY(x) mdb_dkey(x, kbuf)
484 #else
485 #define DKBUF
486 #define DKEY(x) 0
487 #endif
488
489         /** An invalid page number.
490          *      Mainly used to denote an empty tree.
491          */
492 #define P_INVALID        (~(pgno_t)0)
493
494         /** Test if the flags \b f are set in a flag word \b w. */
495 #define F_ISSET(w, f)    (((w) & (f)) == (f))
496
497         /** Round \b n up to an even number. */
498 #define EVEN(n)         (((n) + 1U) & -2) /* sign-extending -2 to match n+1U */
499
500         /**     Used for offsets within a single page.
501          *      Since memory pages are typically 4 or 8KB in size, 12-13 bits,
502          *      this is plenty.
503          */
504 typedef uint16_t         indx_t;
505
506         /**     Default size of memory map.
507          *      This is certainly too small for any actual applications. Apps should always set
508          *      the size explicitly using #mdb_env_set_mapsize().
509          */
510 #define DEFAULT_MAPSIZE 1048576
511
512 /**     @defgroup readers       Reader Lock Table
513  *      Readers don't acquire any locks for their data access. Instead, they
514  *      simply record their transaction ID in the reader table. The reader
515  *      mutex is needed just to find an empty slot in the reader table. The
516  *      slot's address is saved in thread-specific data so that subsequent read
517  *      transactions started by the same thread need no further locking to proceed.
518  *
519  *      If #MDB_NOTLS is set, the slot address is not saved in thread-specific data.
520  *
521  *      No reader table is used if the database is on a read-only filesystem, or
522  *      if #MDB_NOLOCK is set.
523  *
524  *      Since the database uses multi-version concurrency control, readers don't
525  *      actually need any locking. This table is used to keep track of which
526  *      readers are using data from which old transactions, so that we'll know
527  *      when a particular old transaction is no longer in use. Old transactions
528  *      that have discarded any data pages can then have those pages reclaimed
529  *      for use by a later write transaction.
530  *
531  *      The lock table is constructed such that reader slots are aligned with the
532  *      processor's cache line size. Any slot is only ever used by one thread.
533  *      This alignment guarantees that there will be no contention or cache
534  *      thrashing as threads update their own slot info, and also eliminates
535  *      any need for locking when accessing a slot.
536  *
537  *      A writer thread will scan every slot in the table to determine the oldest
538  *      outstanding reader transaction. Any freed pages older than this will be
539  *      reclaimed by the writer. The writer doesn't use any locks when scanning
540  *      this table. This means that there's no guarantee that the writer will
541  *      see the most up-to-date reader info, but that's not required for correct
542  *      operation - all we need is to know the upper bound on the oldest reader,
543  *      we don't care at all about the newest reader. So the only consequence of
544  *      reading stale information here is that old pages might hang around a
545  *      while longer before being reclaimed. That's actually good anyway, because
546  *      the longer we delay reclaiming old pages, the more likely it is that a
547  *      string of contiguous pages can be found after coalescing old pages from
548  *      many old transactions together.
549  *      @{
550  */
551         /**     Number of slots in the reader table.
552          *      This value was chosen somewhat arbitrarily. 126 readers plus a
553          *      couple mutexes fit exactly into 8KB on my development machine.
554          *      Applications should set the table size using #mdb_env_set_maxreaders().
555          */
556 #define DEFAULT_READERS 126
557
558         /**     The size of a CPU cache line in bytes. We want our lock structures
559          *      aligned to this size to avoid false cache line sharing in the
560          *      lock table.
561          *      This value works for most CPUs. For Itanium this should be 128.
562          */
563 #ifndef CACHELINE
564 #define CACHELINE       64
565 #endif
566
567         /**     The information we store in a single slot of the reader table.
568          *      In addition to a transaction ID, we also record the process and
569          *      thread ID that owns a slot, so that we can detect stale information,
570          *      e.g. threads or processes that went away without cleaning up.
571          *      @note We currently don't check for stale records. We simply re-init
572          *      the table when we know that we're the only process opening the
573          *      lock file.
574          */
575 typedef struct MDB_rxbody {
576         /**     Current Transaction ID when this transaction began, or (txnid_t)-1.
577          *      Multiple readers that start at the same time will probably have the
578          *      same ID here. Again, it's not important to exclude them from
579          *      anything; all we need to know is which version of the DB they
580          *      started from so we can avoid overwriting any data used in that
581          *      particular version.
582          */
583         txnid_t         mrb_txnid;
584         /** The process ID of the process owning this reader txn. */
585         MDB_PID_T       mrb_pid;
586         /** The thread ID of the thread owning this txn. */
587         MDB_THR_T       mrb_tid;
588 } MDB_rxbody;
589
590         /** The actual reader record, with cacheline padding. */
591 typedef struct MDB_reader {
592         union {
593                 MDB_rxbody mrx;
594                 /** shorthand for mrb_txnid */
595 #define mr_txnid        mru.mrx.mrb_txnid
596 #define mr_pid  mru.mrx.mrb_pid
597 #define mr_tid  mru.mrx.mrb_tid
598                 /** cache line alignment */
599                 char pad[(sizeof(MDB_rxbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
600         } mru;
601 } MDB_reader;
602
603         /** The header for the reader table.
604          *      The table resides in a memory-mapped file. (This is a different file
605          *      than is used for the main database.)
606          *
607          *      For POSIX the actual mutexes reside in the shared memory of this
608          *      mapped file. On Windows, mutexes are named objects allocated by the
609          *      kernel; we store the mutex names in this mapped file so that other
610          *      processes can grab them. This same approach is also used on
611          *      MacOSX/Darwin (using named semaphores) since MacOSX doesn't support
612          *      process-shared POSIX mutexes. For these cases where a named object
613          *      is used, the object name is derived from a 64 bit FNV hash of the
614          *      environment pathname. As such, naming collisions are extremely
615          *      unlikely. If a collision occurs, the results are unpredictable.
616          */
617 typedef struct MDB_txbody {
618                 /** Stamp identifying this as an LMDB file. It must be set
619                  *      to #MDB_MAGIC. */
620         uint32_t        mtb_magic;
621                 /** Format of this lock file. Must be set to #MDB_LOCK_FORMAT. */
622         uint32_t        mtb_format;
623 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
624         char    mtb_rmname[MNAME_LEN];
625 #else
626                 /** Mutex protecting access to this table.
627                  *      This is the reader lock that #LOCK_MUTEX_R acquires.
628                  */
629         pthread_mutex_t mtb_mutex;
630 #endif
631                 /**     The ID of the last transaction committed to the database.
632                  *      This is recorded here only for convenience; the value can always
633                  *      be determined by reading the main database meta pages.
634                  */
635         txnid_t         mtb_txnid;
636                 /** The number of slots that have been used in the reader table.
637                  *      This always records the maximum count, it is not decremented
638                  *      when readers release their slots.
639                  */
640         unsigned        mtb_numreaders;
641 } MDB_txbody;
642
643         /** The actual reader table definition. */
644 typedef struct MDB_txninfo {
645         union {
646                 MDB_txbody mtb;
647 #define mti_magic       mt1.mtb.mtb_magic
648 #define mti_format      mt1.mtb.mtb_format
649 #define mti_mutex       mt1.mtb.mtb_mutex
650 #define mti_rmname      mt1.mtb.mtb_rmname
651 #define mti_txnid       mt1.mtb.mtb_txnid
652 #define mti_numreaders  mt1.mtb.mtb_numreaders
653                 char pad[(sizeof(MDB_txbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
654         } mt1;
655         union {
656 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
657                 char mt2_wmname[MNAME_LEN];
658 #define mti_wmname      mt2.mt2_wmname
659 #else
660                 pthread_mutex_t mt2_wmutex;
661 #define mti_wmutex      mt2.mt2_wmutex
662 #endif
663                 char pad[(MNAME_LEN+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
664         } mt2;
665         MDB_reader      mti_readers[1];
666 } MDB_txninfo;
667
668         /** Lockfile format signature: version, features and field layout */
669 #define MDB_LOCK_FORMAT \
670         ((uint32_t) \
671          ((MDB_LOCK_VERSION) \
672           /* Flags which describe functionality */ \
673           + (((MDB_PIDLOCK) != 0) << 16)))
674 /** @} */
675
676 /** Common header for all page types.
677  * Overflow records occupy a number of contiguous pages with no
678  * headers on any page after the first.
679  */
680 typedef struct MDB_page {
681 #define mp_pgno mp_p.p_pgno
682 #define mp_next mp_p.p_next
683         union {
684                 pgno_t          p_pgno; /**< page number */
685                 struct MDB_page *p_next; /**< for in-memory list of freed pages */
686         } mp_p;
687         uint16_t        mp_pad;
688 /**     @defgroup mdb_page      Page Flags
689  *      @ingroup internal
690  *      Flags for the page headers.
691  *      @{
692  */
693 #define P_BRANCH         0x01           /**< branch page */
694 #define P_LEAF           0x02           /**< leaf page */
695 #define P_OVERFLOW       0x04           /**< overflow page */
696 #define P_META           0x08           /**< meta page */
697 #define P_DIRTY          0x10           /**< dirty page, also set for #P_SUBP pages */
698 #define P_LEAF2          0x20           /**< for #MDB_DUPFIXED records */
699 #define P_SUBP           0x40           /**< for #MDB_DUPSORT sub-pages */
700 #define P_LOOSE          0x4000         /**< page was dirtied then freed, can be reused */
701 #define P_KEEP           0x8000         /**< leave this page alone during spill */
702 /** @} */
703         uint16_t        mp_flags;               /**< @ref mdb_page */
704 #define mp_lower        mp_pb.pb.pb_lower
705 #define mp_upper        mp_pb.pb.pb_upper
706 #define mp_pages        mp_pb.pb_pages
707         union {
708                 struct {
709                         indx_t          pb_lower;               /**< lower bound of free space */
710                         indx_t          pb_upper;               /**< upper bound of free space */
711                 } pb;
712                 uint32_t        pb_pages;       /**< number of overflow pages */
713         } mp_pb;
714         indx_t          mp_ptrs[1];             /**< dynamic size */
715 } MDB_page;
716
717         /** Size of the page header, excluding dynamic data at the end */
718 #define PAGEHDRSZ        ((unsigned) offsetof(MDB_page, mp_ptrs))
719
720         /** Address of first usable data byte in a page, after the header */
721 #define METADATA(p)      ((void *)((char *)(p) + PAGEHDRSZ))
722
723         /** ITS#7713, change PAGEBASE to handle 65536 byte pages */
724 #define PAGEBASE        ((MDB_DEVEL) ? PAGEHDRSZ : 0)
725
726         /** Number of nodes on a page */
727 #define NUMKEYS(p)       (((p)->mp_lower - (PAGEHDRSZ-PAGEBASE)) >> 1)
728
729         /** The amount of space remaining in the page */
730 #define SIZELEFT(p)      (indx_t)((p)->mp_upper - (p)->mp_lower)
731
732         /** The percentage of space used in the page, in tenths of a percent. */
733 #define PAGEFILL(env, p) (1000L * ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ - SIZELEFT(p)) / \
734                                 ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ))
735         /** The minimum page fill factor, in tenths of a percent.
736          *      Pages emptier than this are candidates for merging.
737          */
738 #define FILL_THRESHOLD   250
739
740         /** Test if a page is a leaf page */
741 #define IS_LEAF(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF)
742         /** Test if a page is a LEAF2 page */
743 #define IS_LEAF2(p)      F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF2)
744         /** Test if a page is a branch page */
745 #define IS_BRANCH(p)     F_ISSET((p)->mp_flags, P_BRANCH)
746         /** Test if a page is an overflow page */
747 #define IS_OVERFLOW(p)   F_ISSET((p)->mp_flags, P_OVERFLOW)
748         /** Test if a page is a sub page */
749 #define IS_SUBP(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_SUBP)
750
751         /** The number of overflow pages needed to store the given size. */
752 #define OVPAGES(size, psize)    ((PAGEHDRSZ-1 + (size)) / (psize) + 1)
753
754         /** Link in #MDB_txn.%mt_loose_pgs list */
755 #define NEXT_LOOSE_PAGE(p)              (*(MDB_page **)((p) + 2))
756
757         /** Header for a single key/data pair within a page.
758          * Used in pages of type #P_BRANCH and #P_LEAF without #P_LEAF2.
759          * We guarantee 2-byte alignment for 'MDB_node's.
760          */
761 typedef struct MDB_node {
762         /** lo and hi are used for data size on leaf nodes and for
763          * child pgno on branch nodes. On 64 bit platforms, flags
764          * is also used for pgno. (Branch nodes have no flags).
765          * They are in host byte order in case that lets some
766          * accesses be optimized into a 32-bit word access.
767          */
768 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
769         unsigned short  mn_lo, mn_hi;   /**< part of data size or pgno */
770 #else
771         unsigned short  mn_hi, mn_lo;
772 #endif
773 /** @defgroup mdb_node Node Flags
774  *      @ingroup internal
775  *      Flags for node headers.
776  *      @{
777  */
778 #define F_BIGDATA        0x01                   /**< data put on overflow page */
779 #define F_SUBDATA        0x02                   /**< data is a sub-database */
780 #define F_DUPDATA        0x04                   /**< data has duplicates */
781
782 /** valid flags for #mdb_node_add() */
783 #define NODE_ADD_FLAGS  (F_DUPDATA|F_SUBDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND)
784
785 /** @} */
786         unsigned short  mn_flags;               /**< @ref mdb_node */
787         unsigned short  mn_ksize;               /**< key size */
788         char            mn_data[1];                     /**< key and data are appended here */
789 } MDB_node;
790
791         /** Size of the node header, excluding dynamic data at the end */
792 #define NODESIZE         offsetof(MDB_node, mn_data)
793
794         /** Bit position of top word in page number, for shifting mn_flags */
795 #define PGNO_TOPWORD ((pgno_t)-1 > 0xffffffffu ? 32 : 0)
796
797         /** Size of a node in a branch page with a given key.
798          *      This is just the node header plus the key, there is no data.
799          */
800 #define INDXSIZE(k)      (NODESIZE + ((k) == NULL ? 0 : (k)->mv_size))
801
802         /** Size of a node in a leaf page with a given key and data.
803          *      This is node header plus key plus data size.
804          */
805 #define LEAFSIZE(k, d)   (NODESIZE + (k)->mv_size + (d)->mv_size)
806
807         /** Address of node \b i in page \b p */
808 #define NODEPTR(p, i)    ((MDB_node *)((char *)(p) + (p)->mp_ptrs[i] + PAGEBASE))
809
810         /** Address of the key for the node */
811 #define NODEKEY(node)    (void *)((node)->mn_data)
812
813         /** Address of the data for a node */
814 #define NODEDATA(node)   (void *)((char *)(node)->mn_data + (node)->mn_ksize)
815
816         /** Get the page number pointed to by a branch node */
817 #define NODEPGNO(node) \
818         ((node)->mn_lo | ((pgno_t) (node)->mn_hi << 16) | \
819          (PGNO_TOPWORD ? ((pgno_t) (node)->mn_flags << PGNO_TOPWORD) : 0))
820         /** Set the page number in a branch node */
821 #define SETPGNO(node,pgno)      do { \
822         (node)->mn_lo = (pgno) & 0xffff; (node)->mn_hi = (pgno) >> 16; \
823         if (PGNO_TOPWORD) (node)->mn_flags = (pgno) >> PGNO_TOPWORD; } while(0)
824
825         /** Get the size of the data in a leaf node */
826 #define NODEDSZ(node)    ((node)->mn_lo | ((unsigned)(node)->mn_hi << 16))
827         /** Set the size of the data for a leaf node */
828 #define SETDSZ(node,size)       do { \
829         (node)->mn_lo = (size) & 0xffff; (node)->mn_hi = (size) >> 16;} while(0)
830         /** The size of a key in a node */
831 #define NODEKSZ(node)    ((node)->mn_ksize)
832
833         /** Copy a page number from src to dst */
834 #ifdef MISALIGNED_OK
835 #define COPY_PGNO(dst,src)      dst = src
836 #else
837 #if SIZE_MAX > 4294967295UL
838 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
839         unsigned short *s, *d;  \
840         s = (unsigned short *)&(src);   \
841         d = (unsigned short *)&(dst);   \
842         *d++ = *s++;    \
843         *d++ = *s++;    \
844         *d++ = *s++;    \
845         *d = *s;        \
846 } while (0)
847 #else
848 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
849         unsigned short *s, *d;  \
850         s = (unsigned short *)&(src);   \
851         d = (unsigned short *)&(dst);   \
852         *d++ = *s++;    \
853         *d = *s;        \
854 } while (0)
855 #endif
856 #endif
857         /** The address of a key in a LEAF2 page.
858          *      LEAF2 pages are used for #MDB_DUPFIXED sorted-duplicate sub-DBs.
859          *      There are no node headers, keys are stored contiguously.
860          */
861 #define LEAF2KEY(p, i, ks)      ((char *)(p) + PAGEHDRSZ + ((i)*(ks)))
862
863         /** Set the \b node's key into \b keyptr, if requested. */
864 #define MDB_GET_KEY(node, keyptr)       { if ((keyptr) != NULL) { \
865         (keyptr)->mv_size = NODEKSZ(node); (keyptr)->mv_data = NODEKEY(node); } }
866
867         /** Set the \b node's key into \b key. */
868 #define MDB_GET_KEY2(node, key) { key.mv_size = NODEKSZ(node); key.mv_data = NODEKEY(node); }
869
870         /** Information about a single database in the environment. */
871 typedef struct MDB_db {
872         uint32_t        md_pad;         /**< also ksize for LEAF2 pages */
873         uint16_t        md_flags;       /**< @ref mdb_dbi_open */
874         uint16_t        md_depth;       /**< depth of this tree */
875         pgno_t          md_branch_pages;        /**< number of internal pages */
876         pgno_t          md_leaf_pages;          /**< number of leaf pages */
877         pgno_t          md_overflow_pages;      /**< number of overflow pages */
878         size_t          md_entries;             /**< number of data items */
879         pgno_t          md_root;                /**< the root page of this tree */
880 } MDB_db;
881
882         /** mdb_dbi_open flags */
883 #define MDB_VALID       0x8000          /**< DB handle is valid, for me_dbflags */
884 #define PERSISTENT_FLAGS        (0xffff & ~(MDB_VALID))
885 #define VALID_FLAGS     (MDB_REVERSEKEY|MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY|MDB_DUPFIXED|\
886         MDB_INTEGERDUP|MDB_REVERSEDUP|MDB_CREATE)
887
888         /** Handle for the DB used to track free pages. */
889 #define FREE_DBI        0
890         /** Handle for the default DB. */
891 #define MAIN_DBI        1
892
893         /** Meta page content.
894          *      A meta page is the start point for accessing a database snapshot.
895          *      Pages 0-1 are meta pages. Transaction N writes meta page #(N % 2).
896          */
897 typedef struct MDB_meta {
898                 /** Stamp identifying this as an LMDB file. It must be set
899                  *      to #MDB_MAGIC. */
900         uint32_t        mm_magic;
901                 /** Version number of this lock file. Must be set to #MDB_DATA_VERSION. */
902         uint32_t        mm_version;
903         void            *mm_address;            /**< address for fixed mapping */
904         size_t          mm_mapsize;                     /**< size of mmap region */
905         MDB_db          mm_dbs[2];                      /**< first is free space, 2nd is main db */
906         /** The size of pages used in this DB */
907 #define mm_psize        mm_dbs[0].md_pad
908         /** Any persistent environment flags. @ref mdb_env */
909 #define mm_flags        mm_dbs[0].md_flags
910         pgno_t          mm_last_pg;                     /**< last used page in file */
911         txnid_t         mm_txnid;                       /**< txnid that committed this page */
912 } MDB_meta;
913
914         /** Buffer for a stack-allocated meta page.
915          *      The members define size and alignment, and silence type
916          *      aliasing warnings.  They are not used directly; that could
917          *      mean incorrectly using several union members in parallel.
918          */
919 typedef union MDB_metabuf {
920         MDB_page        mb_page;
921         struct {
922                 char            mm_pad[PAGEHDRSZ];
923                 MDB_meta        mm_meta;
924         } mb_metabuf;
925 } MDB_metabuf;
926
927         /** Auxiliary DB info.
928          *      The information here is mostly static/read-only. There is
929          *      only a single copy of this record in the environment.
930          */
931 typedef struct MDB_dbx {
932         MDB_val         md_name;                /**< name of the database */
933         MDB_cmp_func    *md_cmp;        /**< function for comparing keys */
934         MDB_cmp_func    *md_dcmp;       /**< function for comparing data items */
935         MDB_rel_func    *md_rel;        /**< user relocate function */
936         void            *md_relctx;             /**< user-provided context for md_rel */
937 } MDB_dbx;
938
939         /** A database transaction.
940          *      Every operation requires a transaction handle.
941          */
942 struct MDB_txn {
943         MDB_txn         *mt_parent;             /**< parent of a nested txn */
944         MDB_txn         *mt_child;              /**< nested txn under this txn */
945         pgno_t          mt_next_pgno;   /**< next unallocated page */
946         /** The ID of this transaction. IDs are integers incrementing from 1.
947          *      Only committed write transactions increment the ID. If a transaction
948          *      aborts, the ID may be re-used by the next writer.
949          */
950         txnid_t         mt_txnid;
951         MDB_env         *mt_env;                /**< the DB environment */
952         /** The list of pages that became unused during this transaction.
953          */
954         MDB_IDL         mt_free_pgs;
955         /** The list of loose pages that became unused and may be reused
956          *      in this transaction, linked through #NEXT_LOOSE_PAGE(page).
957          */
958         MDB_page        *mt_loose_pgs;
959         /* #Number of loose pages (#mt_loose_pgs) */
960         int                     mt_loose_count;
961         /** The sorted list of dirty pages we temporarily wrote to disk
962          *      because the dirty list was full. page numbers in here are
963          *      shifted left by 1, deleted slots have the LSB set.
964          */
965         MDB_IDL         mt_spill_pgs;
966         union {
967                 /** For write txns: Modified pages. Sorted when not MDB_WRITEMAP. */
968                 MDB_ID2L        dirty_list;
969                 /** For read txns: This thread/txn's reader table slot, or NULL. */
970                 MDB_reader      *reader;
971         } mt_u;
972         /** Array of records for each DB known in the environment. */
973         MDB_dbx         *mt_dbxs;
974         /** Array of MDB_db records for each known DB */
975         MDB_db          *mt_dbs;
976         /** Array of sequence numbers for each DB handle */
977         unsigned int    *mt_dbiseqs;
978 /** @defgroup mt_dbflag Transaction DB Flags
979  *      @ingroup internal
980  * @{
981  */
982 #define DB_DIRTY        0x01            /**< DB was modified or is DUPSORT data */
983 #define DB_STALE        0x02            /**< Named-DB record is older than txnID */
984 #define DB_NEW          0x04            /**< Named-DB handle opened in this txn */
985 #define DB_VALID        0x08            /**< DB handle is valid, see also #MDB_VALID */
986 /** @} */
987         /** In write txns, array of cursors for each DB */
988         MDB_cursor      **mt_cursors;
989         /** Array of flags for each DB */
990         unsigned char   *mt_dbflags;
991         /**     Number of DB records in use. This number only ever increments;
992          *      we don't decrement it when individual DB handles are closed.
993          */
994         MDB_dbi         mt_numdbs;
995
996 /** @defgroup mdb_txn   Transaction Flags
997  *      @ingroup internal
998  *      @{
999  */
1000 #define MDB_TXN_RDONLY          0x01            /**< read-only transaction */
1001 #define MDB_TXN_ERROR           0x02            /**< txn is unusable after an error */
1002 #define MDB_TXN_DIRTY           0x04            /**< must write, even if dirty list is empty */
1003 #define MDB_TXN_SPILLS          0x08            /**< txn or a parent has spilled pages */
1004 /** @} */
1005         unsigned int    mt_flags;               /**< @ref mdb_txn */
1006         /** #dirty_list room: Array size - \#dirty pages visible to this txn.
1007          *      Includes ancestor txns' dirty pages not hidden by other txns'
1008          *      dirty/spilled pages. Thus commit(nested txn) has room to merge
1009          *      dirty_list into mt_parent after freeing hidden mt_parent pages.
1010          */
1011         unsigned int    mt_dirty_room;
1012 };
1013
1014 /** Enough space for 2^32 nodes with minimum of 2 keys per node. I.e., plenty.
1015  * At 4 keys per node, enough for 2^64 nodes, so there's probably no need to
1016  * raise this on a 64 bit machine.
1017  */
1018 #define CURSOR_STACK             32
1019
1020 struct MDB_xcursor;
1021
1022         /** Cursors are used for all DB operations.
1023          *      A cursor holds a path of (page pointer, key index) from the DB
1024          *      root to a position in the DB, plus other state. #MDB_DUPSORT
1025          *      cursors include an xcursor to the current data item. Write txns
1026          *      track their cursors and keep them up to date when data moves.
1027          *      Exception: An xcursor's pointer to a #P_SUBP page can be stale.
1028          *      (A node with #F_DUPDATA but no #F_SUBDATA contains a subpage).
1029          */
1030 struct MDB_cursor {
1031         /** Next cursor on this DB in this txn */
1032         MDB_cursor      *mc_next;
1033         /** Backup of the original cursor if this cursor is a shadow */
1034         MDB_cursor      *mc_backup;
1035         /** Context used for databases with #MDB_DUPSORT, otherwise NULL */
1036         struct MDB_xcursor      *mc_xcursor;
1037         /** The transaction that owns this cursor */
1038         MDB_txn         *mc_txn;
1039         /** The database handle this cursor operates on */
1040         MDB_dbi         mc_dbi;
1041         /** The database record for this cursor */
1042         MDB_db          *mc_db;
1043         /** The database auxiliary record for this cursor */
1044         MDB_dbx         *mc_dbx;
1045         /** The @ref mt_dbflag for this database */
1046         unsigned char   *mc_dbflag;
1047         unsigned short  mc_snum;        /**< number of pushed pages */
1048         unsigned short  mc_top;         /**< index of top page, normally mc_snum-1 */
1049 /** @defgroup mdb_cursor        Cursor Flags
1050  *      @ingroup internal
1051  *      Cursor state flags.
1052  *      @{
1053  */
1054 #define C_INITIALIZED   0x01    /**< cursor has been initialized and is valid */
1055 #define C_EOF   0x02                    /**< No more data */
1056 #define C_SUB   0x04                    /**< Cursor is a sub-cursor */
1057 #define C_DEL   0x08                    /**< last op was a cursor_del */
1058 #define C_SPLITTING     0x20            /**< Cursor is in page_split */
1059 #define C_UNTRACK       0x40            /**< Un-track cursor when closing */
1060 /** @} */
1061         unsigned int    mc_flags;       /**< @ref mdb_cursor */
1062         MDB_page        *mc_pg[CURSOR_STACK];   /**< stack of pushed pages */
1063         indx_t          mc_ki[CURSOR_STACK];    /**< stack of page indices */
1064 };
1065
1066         /** Context for sorted-dup records.
1067          *      We could have gone to a fully recursive design, with arbitrarily
1068          *      deep nesting of sub-databases. But for now we only handle these
1069          *      levels - main DB, optional sub-DB, sorted-duplicate DB.
1070          */
1071 typedef struct MDB_xcursor {
1072         /** A sub-cursor for traversing the Dup DB */
1073         MDB_cursor mx_cursor;
1074         /** The database record for this Dup DB */
1075         MDB_db  mx_db;
1076         /**     The auxiliary DB record for this Dup DB */
1077         MDB_dbx mx_dbx;
1078         /** The @ref mt_dbflag for this Dup DB */
1079         unsigned char mx_dbflag;
1080 } MDB_xcursor;
1081
1082         /** State of FreeDB old pages, stored in the MDB_env */
1083 typedef struct MDB_pgstate {
1084         pgno_t          *mf_pghead;     /**< Reclaimed freeDB pages, or NULL before use */
1085         txnid_t         mf_pglast;      /**< ID of last used record, or 0 if !mf_pghead */
1086 } MDB_pgstate;
1087
1088         /** The database environment. */
1089 struct MDB_env {
1090         HANDLE          me_fd;          /**< The main data file */
1091         HANDLE          me_lfd;         /**< The lock file */
1092         HANDLE          me_mfd;                 /**< just for writing the meta pages */
1093         /** Failed to update the meta page. Probably an I/O error. */
1094 #define MDB_FATAL_ERROR 0x80000000U
1095         /** Some fields are initialized. */
1096 #define MDB_ENV_ACTIVE  0x20000000U
1097         /** me_txkey is set */
1098 #define MDB_ENV_TXKEY   0x10000000U
1099         uint32_t        me_flags;               /**< @ref mdb_env */
1100         unsigned int    me_psize;       /**< DB page size, inited from me_os_psize */
1101         unsigned int    me_os_psize;    /**< OS page size, from #GET_PAGESIZE */
1102         unsigned int    me_maxreaders;  /**< size of the reader table */
1103         unsigned int    me_numreaders;  /**< max numreaders set by this env */
1104         MDB_dbi         me_numdbs;              /**< number of DBs opened */
1105         MDB_dbi         me_maxdbs;              /**< size of the DB table */
1106         MDB_PID_T       me_pid;         /**< process ID of this env */
1107         char            *me_path;               /**< path to the DB files */
1108         char            *me_map;                /**< the memory map of the data file */
1109         MDB_txninfo     *me_txns;               /**< the memory map of the lock file or NULL */
1110         MDB_meta        *me_metas[2];   /**< pointers to the two meta pages */
1111         void            *me_pbuf;               /**< scratch area for DUPSORT put() */
1112         MDB_txn         *me_txn;                /**< current write transaction */
1113         MDB_txn         *me_txn0;               /**< prealloc'd write transaction */
1114         size_t          me_mapsize;             /**< size of the data memory map */
1115         off_t           me_size;                /**< current file size */
1116         pgno_t          me_maxpg;               /**< me_mapsize / me_psize */
1117         MDB_dbx         *me_dbxs;               /**< array of static DB info */
1118         uint16_t        *me_dbflags;    /**< array of flags from MDB_db.md_flags */
1119         unsigned int    *me_dbiseqs;    /**< array of dbi sequence numbers */
1120         pthread_key_t   me_txkey;       /**< thread-key for readers */
1121         txnid_t         me_pgoldest;    /**< ID of oldest reader last time we looked */
1122         MDB_pgstate     me_pgstate;             /**< state of old pages from freeDB */
1123 #       define          me_pglast       me_pgstate.mf_pglast
1124 #       define          me_pghead       me_pgstate.mf_pghead
1125         MDB_page        *me_dpages;             /**< list of malloc'd blocks for re-use */
1126         /** IDL of pages that became unused in a write txn */
1127         MDB_IDL         me_free_pgs;
1128         /** ID2L of pages written during a write txn. Length MDB_IDL_UM_SIZE. */
1129         MDB_ID2L        me_dirty_list;
1130         /** Max number of freelist items that can fit in a single overflow page */
1131         int                     me_maxfree_1pg;
1132         /** Max size of a node on a page */
1133         unsigned int    me_nodemax;
1134 #if !(MDB_MAXKEYSIZE)
1135         unsigned int    me_maxkey;      /**< max size of a key */
1136 #endif
1137         int             me_live_reader;         /**< have liveness lock in reader table */
1138 #ifdef _WIN32
1139         int             me_pidquery;            /**< Used in OpenProcess */
1140         HANDLE          me_rmutex;              /* Windows mutexes don't reside in shared mem */
1141         HANDLE          me_wmutex;
1142 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
1143         sem_t           *me_rmutex;             /* Shared mutexes are not supported */
1144         sem_t           *me_wmutex;
1145 #endif
1146         void            *me_userctx;     /**< User-settable context */
1147         MDB_assert_func *me_assert_func; /**< Callback for assertion failures */
1148 };
1149
1150         /** Nested transaction */
1151 typedef struct MDB_ntxn {
1152         MDB_txn         mnt_txn;                /**< the transaction */
1153         MDB_pgstate     mnt_pgstate;    /**< parent transaction's saved freestate */
1154 } MDB_ntxn;
1155
1156         /** max number of pages to commit in one writev() call */
1157 #define MDB_COMMIT_PAGES         64
1158 #if defined(IOV_MAX) && IOV_MAX < MDB_COMMIT_PAGES
1159 #undef MDB_COMMIT_PAGES
1160 #define MDB_COMMIT_PAGES        IOV_MAX
1161 #endif
1162
1163         /** max bytes to write in one call */
1164 #define MAX_WRITE               (0x80000000U >> (sizeof(ssize_t) == 4))
1165
1166         /** Check \b txn and \b dbi arguments to a function */
1167 #define TXN_DBI_EXIST(txn, dbi) \
1168         ((txn) && (dbi) < (txn)->mt_numdbs && ((txn)->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
1169
1170         /** Check for misused \b dbi handles */
1171 #define TXN_DBI_CHANGED(txn, dbi) \
1172         ((txn)->mt_dbiseqs[dbi] != (txn)->mt_env->me_dbiseqs[dbi])
1173
1174 static int  mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp);
1175 static int  mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp);
1176 static int  mdb_page_touch(MDB_cursor *mc);
1177
1178 static int  mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **mp, int *lvl);
1179 static int  mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc,
1180                             MDB_val *key, int modify);
1181 #define MDB_PS_MODIFY   1
1182 #define MDB_PS_ROOTONLY 2
1183 #define MDB_PS_FIRST    4
1184 #define MDB_PS_LAST             8
1185 static int  mdb_page_search(MDB_cursor *mc,
1186                             MDB_val *key, int flags);
1187 static int      mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1188
1189 #define MDB_SPLIT_REPLACE       MDB_APPENDDUP   /**< newkey is not new */
1190 static int      mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata,
1191                                 pgno_t newpgno, unsigned int nflags);
1192
1193 static int  mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta);
1194 static int  mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env);
1195 static int  mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn);
1196 #if !(defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)) /* Drop unused excl arg */
1197 # define mdb_env_close0(env, excl) mdb_env_close1(env)
1198 #endif
1199 static void mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl);
1200
1201 static MDB_node *mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp);
1202 static int  mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
1203                             MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags);
1204 static void mdb_node_del(MDB_cursor *mc, int ksize);
1205 static void mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx);
1206 static int      mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1207 static int  mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data);
1208 static size_t   mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data);
1209 static size_t   mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key);
1210
1211 static int      mdb_rebalance(MDB_cursor *mc);
1212 static int      mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key);
1213
1214 static void     mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc);
1215 static int      mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp);
1216
1217 static int      mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc);
1218 static int      mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned flags);
1219 static int      mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right);
1220 static int      mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1221 static int      mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1222 static int      mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op,
1223                                 int *exactp);
1224 static int      mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1225 static int      mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1226
1227 static void     mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx);
1228 static void     mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc);
1229 static void     mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node);
1230
1231 static int      mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs);
1232 static void mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi);
1233
1234 /** @cond */
1235 static MDB_cmp_func     mdb_cmp_memn, mdb_cmp_memnr, mdb_cmp_int, mdb_cmp_cint, mdb_cmp_long;
1236 /** @endcond */
1237
1238 #ifdef _WIN32
1239 static SECURITY_DESCRIPTOR mdb_null_sd;
1240 static SECURITY_ATTRIBUTES mdb_all_sa;
1241 static int mdb_sec_inited;
1242 #endif
1243
1244 /** Return the library version info. */
1245 char *
1246 mdb_version(int *major, int *minor, int *patch)
1247 {
1248         if (major) *major = MDB_VERSION_MAJOR;
1249         if (minor) *minor = MDB_VERSION_MINOR;
1250         if (patch) *patch = MDB_VERSION_PATCH;
1251         return MDB_VERSION_STRING;
1252 }
1253
1254 /** Table of descriptions for LMDB @ref errors */
1255 static char *const mdb_errstr[] = {
1256         "MDB_KEYEXIST: Key/data pair already exists",
1257         "MDB_NOTFOUND: No matching key/data pair found",
1258         "MDB_PAGE_NOTFOUND: Requested page not found",
1259         "MDB_CORRUPTED: Located page was wrong type",
1260         "MDB_PANIC: Update of meta page failed",
1261         "MDB_VERSION_MISMATCH: Database environment version mismatch",
1262         "MDB_INVALID: File is not an LMDB file",
1263         "MDB_MAP_FULL: Environment mapsize limit reached",
1264         "MDB_DBS_FULL: Environment maxdbs limit reached",
1265         "MDB_READERS_FULL: Environment maxreaders limit reached",
1266         "MDB_TLS_FULL: Thread-local storage keys full - too many environments open",
1267         "MDB_TXN_FULL: Transaction has too many dirty pages - transaction too big",
1268         "MDB_CURSOR_FULL: Internal error - cursor stack limit reached",
1269         "MDB_PAGE_FULL: Internal error - page has no more space",
1270         "MDB_MAP_RESIZED: Database contents grew beyond environment mapsize",
1271         "MDB_INCOMPATIBLE: Operation and DB incompatible, or DB flags changed",
1272         "MDB_BAD_RSLOT: Invalid reuse of reader locktable slot",
1273         "MDB_BAD_TXN: Transaction cannot recover - it must be aborted",
1274         "MDB_BAD_VALSIZE: Unsupported size of key/DB name/data, or wrong DUPFIXED size",
1275         "MDB_BAD_DBI: The specified DBI handle was closed/changed unexpectedly",
1276 };
1277
1278 char *
1279 mdb_strerror(int err)
1280 {
1281 #ifdef _WIN32
1282         /** HACK: pad 4KB on stack over the buf. Return system msgs in buf.
1283          *      This works as long as no function between the call to mdb_strerror
1284          *      and the actual use of the message uses more than 4K of stack.
1285          */
1286         char pad[4096];
1287         char buf[1024], *ptr = buf;
1288 #endif
1289         int i;
1290         if (!err)
1291                 return ("Successful return: 0");
1292
1293         if (err >= MDB_KEYEXIST && err <= MDB_LAST_ERRCODE) {
1294                 i = err - MDB_KEYEXIST;
1295                 return mdb_errstr[i];
1296         }
1297
1298 #ifdef _WIN32
1299         /* These are the C-runtime error codes we use. The comment indicates
1300          * their numeric value, and the Win32 error they would correspond to
1301          * if the error actually came from a Win32 API. A major mess, we should
1302          * have used LMDB-specific error codes for everything.
1303          */
1304         switch(err) {
1305         case ENOENT:    /* 2, FILE_NOT_FOUND */
1306         case EIO:               /* 5, ACCESS_DENIED */
1307         case ENOMEM:    /* 12, INVALID_ACCESS */
1308         case EACCES:    /* 13, INVALID_DATA */
1309         case EBUSY:             /* 16, CURRENT_DIRECTORY */
1310         case EINVAL:    /* 22, BAD_COMMAND */
1311         case ENOSPC:    /* 28, OUT_OF_PAPER */
1312                 return strerror(err);
1313         default:
1314                 ;
1315         }
1316         buf[0] = 0;
1317         FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM |
1318                 FORMAT_MESSAGE_IGNORE_INSERTS,
1319                 NULL, err, 0, ptr, sizeof(buf), pad);
1320         return ptr;
1321 #else
1322         return strerror(err);
1323 #endif
1324 }
1325
1326 /** assert(3) variant in cursor context */
1327 #define mdb_cassert(mc, expr)   mdb_assert0((mc)->mc_txn->mt_env, expr, #expr)
1328 /** assert(3) variant in transaction context */
1329 #define mdb_tassert(mc, expr)   mdb_assert0((txn)->mt_env, expr, #expr)
1330 /** assert(3) variant in environment context */
1331 #define mdb_eassert(env, expr)  mdb_assert0(env, expr, #expr)
1332
1333 #ifndef NDEBUG
1334 # define mdb_assert0(env, expr, expr_txt) ((expr) ? (void)0 : \
1335                 mdb_assert_fail(env, expr_txt, mdb_func_, __FILE__, __LINE__))
1336
1337 static void
1338 mdb_assert_fail(MDB_env *env, const char *expr_txt,
1339         const char *func, const char *file, int line)
1340 {
1341         char buf[400];
1342         sprintf(buf, "%.100s:%d: Assertion '%.200s' failed in %.40s()",
1343                 file, line, expr_txt, func);
1344         if (env->me_assert_func)
1345                 env->me_assert_func(env, buf);
1346         fprintf(stderr, "%s\n", buf);
1347         abort();
1348 }
1349 #else
1350 # define mdb_assert0(env, expr, expr_txt) ((void) 0)
1351 #endif /* NDEBUG */
1352
1353 #if MDB_DEBUG
1354 /** Return the page number of \b mp which may be sub-page, for debug output */
1355 static pgno_t
1356 mdb_dbg_pgno(MDB_page *mp)
1357 {
1358         pgno_t ret;
1359         COPY_PGNO(ret, mp->mp_pgno);
1360         return ret;
1361 }
1362
1363 /** Display a key in hexadecimal and return the address of the result.
1364  * @param[in] key the key to display
1365  * @param[in] buf the buffer to write into. Should always be #DKBUF.
1366  * @return The key in hexadecimal form.
1367  */
1368 char *
1369 mdb_dkey(MDB_val *key, char *buf)
1370 {
1371         char *ptr = buf;
1372         unsigned char *c = key->mv_data;
1373         unsigned int i;
1374
1375         if (!key)
1376                 return "";
1377
1378         if (key->mv_size > DKBUF_MAXKEYSIZE)
1379                 return "MDB_MAXKEYSIZE";
1380         /* may want to make this a dynamic check: if the key is mostly
1381          * printable characters, print it as-is instead of converting to hex.
1382          */
1383 #if 1
1384         buf[0] = '\0';
1385         for (i=0; i<key->mv_size; i++)
1386                 ptr += sprintf(ptr, "%02x", *c++);
1387 #else
1388         sprintf(buf, "%.*s", key->mv_size, key->mv_data);
1389 #endif
1390         return buf;
1391 }
1392
1393 static const char *
1394 mdb_leafnode_type(MDB_node *n)
1395 {
1396         static char *const tp[2][2] = {{"", ": DB"}, {": sub-page", ": sub-DB"}};
1397         return F_ISSET(n->mn_flags, F_BIGDATA) ? ": overflow page" :
1398                 tp[F_ISSET(n->mn_flags, F_DUPDATA)][F_ISSET(n->mn_flags, F_SUBDATA)];
1399 }
1400
1401 /** Display all the keys in the page. */
1402 void
1403 mdb_page_list(MDB_page *mp)
1404 {
1405         pgno_t pgno = mdb_dbg_pgno(mp);
1406         const char *type, *state = (mp->mp_flags & P_DIRTY) ? ", dirty" : "";
1407         MDB_node *node;
1408         unsigned int i, nkeys, nsize, total = 0;
1409         MDB_val key;
1410         DKBUF;
1411
1412         switch (mp->mp_flags & (P_BRANCH|P_LEAF|P_LEAF2|P_META|P_OVERFLOW|P_SUBP)) {
1413         case P_BRANCH:              type = "Branch page";               break;
1414         case P_LEAF:                type = "Leaf page";                 break;
1415         case P_LEAF|P_SUBP:         type = "Sub-page";                  break;
1416         case P_LEAF|P_LEAF2:        type = "LEAF2 page";                break;
1417         case P_LEAF|P_LEAF2|P_SUBP: type = "LEAF2 sub-page";    break;
1418         case P_OVERFLOW:
1419                 fprintf(stderr, "Overflow page %"Z"u pages %u%s\n",
1420                         pgno, mp->mp_pages, state);
1421                 return;
1422         case P_META:
1423                 fprintf(stderr, "Meta-page %"Z"u txnid %"Z"u\n",
1424                         pgno, ((MDB_meta *)METADATA(mp))->mm_txnid);
1425                 return;
1426         default:
1427                 fprintf(stderr, "Bad page %"Z"u flags 0x%u\n", pgno, mp->mp_flags);
1428                 return;
1429         }
1430
1431         nkeys = NUMKEYS(mp);
1432         fprintf(stderr, "%s %"Z"u numkeys %d%s\n", type, pgno, nkeys, state);
1433
1434         for (i=0; i<nkeys; i++) {
1435                 if (IS_LEAF2(mp)) {     /* LEAF2 pages have no mp_ptrs[] or node headers */
1436                         key.mv_size = nsize = mp->mp_pad;
1437                         key.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nsize);
1438                         total += nsize;
1439                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s\n", i, nsize, DKEY(&key));
1440                         continue;
1441                 }
1442                 node = NODEPTR(mp, i);
1443                 key.mv_size = node->mn_ksize;
1444                 key.mv_data = node->mn_data;
1445                 nsize = NODESIZE + key.mv_size;
1446                 if (IS_BRANCH(mp)) {
1447                         fprintf(stderr, "key %d: page %"Z"u, %s\n", i, NODEPGNO(node),
1448                                 DKEY(&key));
1449                         total += nsize;
1450                 } else {
1451                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
1452                                 nsize += sizeof(pgno_t);
1453                         else
1454                                 nsize += NODEDSZ(node);
1455                         total += nsize;
1456                         nsize += sizeof(indx_t);
1457                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s%s\n",
1458                                 i, nsize, DKEY(&key), mdb_leafnode_type(node));
1459                 }
1460                 total = EVEN(total);
1461         }
1462         fprintf(stderr, "Total: header %d + contents %d + unused %d\n",
1463                 IS_LEAF2(mp) ? PAGEHDRSZ : PAGEBASE + mp->mp_lower, total, SIZELEFT(mp));
1464 }
1465
1466 void
1467 mdb_cursor_chk(MDB_cursor *mc)
1468 {
1469         unsigned int i;
1470         MDB_node *node;
1471         MDB_page *mp;
1472
1473         if (!mc->mc_snum && !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) return;
1474         for (i=0; i<mc->mc_top; i++) {
1475                 mp = mc->mc_pg[i];
1476                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[i]);
1477                 if (NODEPGNO(node) != mc->mc_pg[i+1]->mp_pgno)
1478                         printf("oops!\n");
1479         }
1480         if (mc->mc_ki[i] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[i]))
1481                 printf("ack!\n");
1482 }
1483 #endif
1484
1485 #if (MDB_DEBUG) > 2
1486 /** Count all the pages in each DB and in the freelist
1487  *  and make sure it matches the actual number of pages
1488  *  being used.
1489  *  All named DBs must be open for a correct count.
1490  */
1491 static void mdb_audit(MDB_txn *txn)
1492 {
1493         MDB_cursor mc;
1494         MDB_val key, data;
1495         MDB_ID freecount, count;
1496         MDB_dbi i;
1497         int rc;
1498
1499         freecount = 0;
1500         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
1501         while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
1502                 freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
1503         mdb_tassert(txn, rc == MDB_NOTFOUND);
1504
1505         count = 0;
1506         for (i = 0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1507                 MDB_xcursor mx;
1508                 if (!(txn->mt_dbflags[i] & DB_VALID))
1509                         continue;
1510                 mdb_cursor_init(&mc, txn, i, &mx);
1511                 if (txn->mt_dbs[i].md_root == P_INVALID)
1512                         continue;
1513                 count += txn->mt_dbs[i].md_branch_pages +
1514                         txn->mt_dbs[i].md_leaf_pages +
1515                         txn->mt_dbs[i].md_overflow_pages;
1516                 if (txn->mt_dbs[i].md_flags & MDB_DUPSORT) {
1517                         rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
1518                         for (; rc == MDB_SUCCESS; rc = mdb_cursor_sibling(&mc, 1)) {
1519                                 unsigned j;
1520                                 MDB_page *mp;
1521                                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
1522                                 for (j=0; j<NUMKEYS(mp); j++) {
1523                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, j);
1524                                         if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
1525                                                 MDB_db db;
1526                                                 memcpy(&db, NODEDATA(leaf), sizeof(db));
1527                                                 count += db.md_branch_pages + db.md_leaf_pages +
1528                                                         db.md_overflow_pages;
1529                                         }
1530                                 }
1531                         }
1532                         mdb_tassert(txn, rc == MDB_NOTFOUND);
1533                 }
1534         }
1535         if (freecount + count + 2 /* metapages */ != txn->mt_next_pgno) {
1536                 fprintf(stderr, "audit: %lu freecount: %lu count: %lu total: %lu next_pgno: %lu\n",
1537                         txn->mt_txnid, freecount, count+2, freecount+count+2, txn->mt_next_pgno);
1538         }
1539 }
1540 #endif
1541
1542 int
1543 mdb_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1544 {
1545         return txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp(a, b);
1546 }
1547
1548 int
1549 mdb_dcmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1550 {
1551         return txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp(a, b);
1552 }
1553
1554 /** Allocate memory for a page.
1555  * Re-use old malloc'd pages first for singletons, otherwise just malloc.
1556  */
1557 static MDB_page *
1558 mdb_page_malloc(MDB_txn *txn, unsigned num)
1559 {
1560         MDB_env *env = txn->mt_env;
1561         MDB_page *ret = env->me_dpages;
1562         size_t psize = env->me_psize, sz = psize, off;
1563         /* For ! #MDB_NOMEMINIT, psize counts how much to init.
1564          * For a single page alloc, we init everything after the page header.
1565          * For multi-page, we init the final page; if the caller needed that
1566          * many pages they will be filling in at least up to the last page.
1567          */
1568         if (num == 1) {
1569                 if (ret) {
1570                         VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1571                         VGMEMP_DEFINED(ret, sizeof(ret->mp_next));
1572                         env->me_dpages = ret->mp_next;
1573                         return ret;
1574                 }
1575                 psize -= off = PAGEHDRSZ;
1576         } else {
1577                 sz *= num;
1578                 off = sz - psize;
1579         }
1580         if ((ret = malloc(sz)) != NULL) {
1581                 VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1582                 if (!(env->me_flags & MDB_NOMEMINIT)) {
1583                         memset((char *)ret + off, 0, psize);
1584                         ret->mp_pad = 0;
1585                 }
1586         } else {
1587                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
1588         }
1589         return ret;
1590 }
1591 /** Free a single page.
1592  * Saves single pages to a list, for future reuse.
1593  * (This is not used for multi-page overflow pages.)
1594  */
1595 static void
1596 mdb_page_free(MDB_env *env, MDB_page *mp)
1597 {
1598         mp->mp_next = env->me_dpages;
1599         VGMEMP_FREE(env, mp);
1600         env->me_dpages = mp;
1601 }
1602
1603 /** Free a dirty page */
1604 static void
1605 mdb_dpage_free(MDB_env *env, MDB_page *dp)
1606 {
1607         if (!IS_OVERFLOW(dp) || dp->mp_pages == 1) {
1608                 mdb_page_free(env, dp);
1609         } else {
1610                 /* large pages just get freed directly */
1611                 VGMEMP_FREE(env, dp);
1612                 free(dp);
1613         }
1614 }
1615
1616 /**     Return all dirty pages to dpage list */
1617 static void
1618 mdb_dlist_free(MDB_txn *txn)
1619 {
1620         MDB_env *env = txn->mt_env;
1621         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1622         unsigned i, n = dl[0].mid;
1623
1624         for (i = 1; i <= n; i++) {
1625                 mdb_dpage_free(env, dl[i].mptr);
1626         }
1627         dl[0].mid = 0;
1628 }
1629
1630 /** Loosen or free a single page.
1631  * Saves single pages to a list for future reuse
1632  * in this same txn. It has been pulled from the freeDB
1633  * and already resides on the dirty list, but has been
1634  * deleted. Use these pages first before pulling again
1635  * from the freeDB.
1636  *
1637  * If the page wasn't dirtied in this txn, just add it
1638  * to this txn's free list.
1639  */
1640 static int
1641 mdb_page_loose(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
1642 {
1643         int loose = 0;
1644         pgno_t pgno = mp->mp_pgno;
1645         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1646
1647         if ((mp->mp_flags & P_DIRTY) && mc->mc_dbi != FREE_DBI) {
1648                 if (txn->mt_parent) {
1649                         MDB_ID2 *dl = txn->mt_u.dirty_list;
1650                         /* If txn has a parent, make sure the page is in our
1651                          * dirty list.
1652                          */
1653                         if (dl[0].mid) {
1654                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
1655                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
1656                                         if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
1657                                                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
1658                                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
1659                                                 return MDB_CORRUPTED;
1660                                         }
1661                                         /* ok, it's ours */
1662                                         loose = 1;
1663                                 }
1664                         }
1665                 } else {
1666                         /* no parent txn, so it's just ours */
1667                         loose = 1;
1668                 }
1669         }
1670         if (loose) {
1671                 DPRINTF(("loosen db %d page %"Z"u", DDBI(mc),
1672                         mp->mp_pgno));
1673                 NEXT_LOOSE_PAGE(mp) = txn->mt_loose_pgs;
1674                 txn->mt_loose_pgs = mp;
1675                 txn->mt_loose_count++;
1676                 mp->mp_flags |= P_LOOSE;
1677         } else {
1678                 int rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, pgno);
1679                 if (rc)
1680                         return rc;
1681         }
1682
1683         return MDB_SUCCESS;
1684 }
1685
1686 /** Set or clear P_KEEP in dirty, non-overflow, non-sub pages watched by txn.
1687  * @param[in] mc A cursor handle for the current operation.
1688  * @param[in] pflags Flags of the pages to update:
1689  * P_DIRTY to set P_KEEP, P_DIRTY|P_KEEP to clear it.
1690  * @param[in] all No shortcuts. Needed except after a full #mdb_page_flush().
1691  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1692  */
1693 static int
1694 mdb_pages_xkeep(MDB_cursor *mc, unsigned pflags, int all)
1695 {
1696         enum { Mask = P_SUBP|P_DIRTY|P_LOOSE|P_KEEP };
1697         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1698         MDB_cursor *m3;
1699         MDB_xcursor *mx;
1700         MDB_page *dp, *mp;
1701         MDB_node *leaf;
1702         unsigned i, j;
1703         int rc = MDB_SUCCESS, level;
1704
1705         /* Mark pages seen by cursors */
1706         if (mc->mc_flags & C_UNTRACK)
1707                 mc = NULL;                              /* will find mc in mt_cursors */
1708         for (i = txn->mt_numdbs;; mc = txn->mt_cursors[--i]) {
1709                 for (; mc; mc=mc->mc_next) {
1710                         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
1711                                 continue;
1712                         for (m3 = mc;; m3 = &mx->mx_cursor) {
1713                                 mp = NULL;
1714                                 for (j=0; j<m3->mc_snum; j++) {
1715                                         mp = m3->mc_pg[j];
1716                                         if ((mp->mp_flags & Mask) == pflags)
1717                                                 mp->mp_flags ^= P_KEEP;
1718                                 }
1719                                 mx = m3->mc_xcursor;
1720                                 /* Proceed to mx if it is at a sub-database */
1721                                 if (! (mx && (mx->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)))
1722                                         break;
1723                                 if (! (mp && (mp->mp_flags & P_LEAF)))
1724                                         break;
1725                                 leaf = NODEPTR(mp, m3->mc_ki[j-1]);
1726                                 if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
1727                                         break;
1728                         }
1729                 }
1730                 if (i == 0)
1731                         break;
1732         }
1733
1734         if (all) {
1735                 /* Mark dirty root pages */
1736                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1737                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
1738                                 pgno_t pgno = txn->mt_dbs[i].md_root;
1739                                 if (pgno == P_INVALID)
1740                                         continue;
1741                                 if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &dp, &level)) != MDB_SUCCESS)
1742                                         break;
1743                                 if ((dp->mp_flags & Mask) == pflags && level <= 1)
1744                                         dp->mp_flags ^= P_KEEP;
1745                         }
1746                 }
1747         }
1748
1749         return rc;
1750 }
1751
1752 static int mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep);
1753
1754 /**     Spill pages from the dirty list back to disk.
1755  * This is intended to prevent running into #MDB_TXN_FULL situations,
1756  * but note that they may still occur in a few cases:
1757  *      1) our estimate of the txn size could be too small. Currently this
1758  *       seems unlikely, except with a large number of #MDB_MULTIPLE items.
1759  *      2) child txns may run out of space if their parents dirtied a
1760  *       lot of pages and never spilled them. TODO: we probably should do
1761  *       a preemptive spill during #mdb_txn_begin() of a child txn, if
1762  *       the parent's dirty_room is below a given threshold.
1763  *
1764  * Otherwise, if not using nested txns, it is expected that apps will
1765  * not run into #MDB_TXN_FULL any more. The pages are flushed to disk
1766  * the same way as for a txn commit, e.g. their P_DIRTY flag is cleared.
1767  * If the txn never references them again, they can be left alone.
1768  * If the txn only reads them, they can be used without any fuss.
1769  * If the txn writes them again, they can be dirtied immediately without
1770  * going thru all of the work of #mdb_page_touch(). Such references are
1771  * handled by #mdb_page_unspill().
1772  *
1773  * Also note, we never spill DB root pages, nor pages of active cursors,
1774  * because we'll need these back again soon anyway. And in nested txns,
1775  * we can't spill a page in a child txn if it was already spilled in a
1776  * parent txn. That would alter the parent txns' data even though
1777  * the child hasn't committed yet, and we'd have no way to undo it if
1778  * the child aborted.
1779  *
1780  * @param[in] m0 cursor A cursor handle identifying the transaction and
1781  *      database for which we are checking space.
1782  * @param[in] key For a put operation, the key being stored.
1783  * @param[in] data For a put operation, the data being stored.
1784  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1785  */
1786 static int
1787 mdb_page_spill(MDB_cursor *m0, MDB_val *key, MDB_val *data)
1788 {
1789         MDB_txn *txn = m0->mc_txn;
1790         MDB_page *dp;
1791         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1792         unsigned int i, j, need;
1793         int rc;
1794
1795         if (m0->mc_flags & C_SUB)
1796                 return MDB_SUCCESS;
1797
1798         /* Estimate how much space this op will take */
1799         i = m0->mc_db->md_depth;
1800         /* Named DBs also dirty the main DB */
1801         if (m0->mc_dbi > MAIN_DBI)
1802                 i += txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_depth;
1803         /* For puts, roughly factor in the key+data size */
1804         if (key)
1805                 i += (LEAFSIZE(key, data) + txn->mt_env->me_psize) / txn->mt_env->me_psize;
1806         i += i; /* double it for good measure */
1807         need = i;
1808
1809         if (txn->mt_dirty_room > i)
1810                 return MDB_SUCCESS;
1811
1812         if (!txn->mt_spill_pgs) {
1813                 txn->mt_spill_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX);
1814                 if (!txn->mt_spill_pgs)
1815                         return ENOMEM;
1816         } else {
1817                 /* purge deleted slots */
1818                 MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
1819                 unsigned int num = sl[0];
1820                 j=0;
1821                 for (i=1; i<=num; i++) {
1822                         if (!(sl[i] & 1))
1823                                 sl[++j] = sl[i];
1824                 }
1825                 sl[0] = j;
1826         }
1827
1828         /* Preserve pages which may soon be dirtied again */
1829         if ((rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY, 1)) != MDB_SUCCESS)
1830                 goto done;
1831
1832         /* Less aggressive spill - we originally spilled the entire dirty list,
1833          * with a few exceptions for cursor pages and DB root pages. But this
1834          * turns out to be a lot of wasted effort because in a large txn many
1835          * of those pages will need to be used again. So now we spill only 1/8th
1836          * of the dirty pages. Testing revealed this to be a good tradeoff,
1837          * better than 1/2, 1/4, or 1/10.
1838          */
1839         if (need < MDB_IDL_UM_MAX / 8)
1840                 need = MDB_IDL_UM_MAX / 8;
1841
1842         /* Save the page IDs of all the pages we're flushing */
1843         /* flush from the tail forward, this saves a lot of shifting later on. */
1844         for (i=dl[0].mid; i && need; i--) {
1845                 MDB_ID pn = dl[i].mid << 1;
1846                 dp = dl[i].mptr;
1847                 if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP))
1848                         continue;
1849                 /* Can't spill twice, make sure it's not already in a parent's
1850                  * spill list.
1851                  */
1852                 if (txn->mt_parent) {
1853                         MDB_txn *tx2;
1854                         for (tx2 = txn->mt_parent; tx2; tx2 = tx2->mt_parent) {
1855                                 if (tx2->mt_spill_pgs) {
1856                                         j = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
1857                                         if (j <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[j] == pn) {
1858                                                 dp->mp_flags |= P_KEEP;
1859                                                 break;
1860                                         }
1861                                 }
1862                         }
1863                         if (tx2)
1864                                 continue;
1865                 }
1866                 if ((rc = mdb_midl_append(&txn->mt_spill_pgs, pn)))
1867                         goto done;
1868                 need--;
1869         }
1870         mdb_midl_sort(txn->mt_spill_pgs);
1871
1872         /* Flush the spilled part of dirty list */
1873         if ((rc = mdb_page_flush(txn, i)) != MDB_SUCCESS)
1874                 goto done;
1875
1876         /* Reset any dirty pages we kept that page_flush didn't see */
1877         rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY|P_KEEP, i);
1878
1879 done:
1880         txn->mt_flags |= rc ? MDB_TXN_ERROR : MDB_TXN_SPILLS;
1881         return rc;
1882 }
1883
1884 /** Find oldest txnid still referenced. Expects txn->mt_txnid > 0. */
1885 static txnid_t
1886 mdb_find_oldest(MDB_txn *txn)
1887 {
1888         int i;
1889         txnid_t mr, oldest = txn->mt_txnid - 1;
1890         if (txn->mt_env->me_txns) {
1891                 MDB_reader *r = txn->mt_env->me_txns->mti_readers;
1892                 for (i = txn->mt_env->me_txns->mti_numreaders; --i >= 0; ) {
1893                         if (r[i].mr_pid) {
1894                                 mr = r[i].mr_txnid;
1895                                 if (oldest > mr)
1896                                         oldest = mr;
1897                         }
1898                 }
1899         }
1900         return oldest;
1901 }
1902
1903 /** Add a page to the txn's dirty list */
1904 static void
1905 mdb_page_dirty(MDB_txn *txn, MDB_page *mp)
1906 {
1907         MDB_ID2 mid;
1908         int rc, (*insert)(MDB_ID2L, MDB_ID2 *);
1909
1910         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1911                 insert = mdb_mid2l_append;
1912         } else {
1913                 insert = mdb_mid2l_insert;
1914         }
1915         mid.mid = mp->mp_pgno;
1916         mid.mptr = mp;
1917         rc = insert(txn->mt_u.dirty_list, &mid);
1918         mdb_tassert(txn, rc == 0);
1919         txn->mt_dirty_room--;
1920 }
1921
1922 /** Allocate page numbers and memory for writing.  Maintain me_pglast,
1923  * me_pghead and mt_next_pgno.
1924  *
1925  * If there are free pages available from older transactions, they
1926  * are re-used first. Otherwise allocate a new page at mt_next_pgno.
1927  * Do not modify the freedB, just merge freeDB records into me_pghead[]
1928  * and move me_pglast to say which records were consumed.  Only this
1929  * function can create me_pghead and move me_pglast/mt_next_pgno.
1930  * @param[in] mc cursor A cursor handle identifying the transaction and
1931  *      database for which we are allocating.
1932  * @param[in] num the number of pages to allocate.
1933  * @param[out] mp Address of the allocated page(s). Requests for multiple pages
1934  *  will always be satisfied by a single contiguous chunk of memory.
1935  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1936  */
1937 static int
1938 mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp)
1939 {
1940 #ifdef MDB_PARANOID     /* Seems like we can ignore this now */
1941         /* Get at most <Max_retries> more freeDB records once me_pghead
1942          * has enough pages.  If not enough, use new pages from the map.
1943          * If <Paranoid> and mc is updating the freeDB, only get new
1944          * records if me_pghead is empty. Then the freelist cannot play
1945          * catch-up with itself by growing while trying to save it.
1946          */
1947         enum { Paranoid = 1, Max_retries = 500 };
1948 #else
1949         enum { Paranoid = 0, Max_retries = INT_MAX /*infinite*/ };
1950 #endif
1951         int rc, retry = num * 60;
1952         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1953         MDB_env *env = txn->mt_env;
1954         pgno_t pgno, *mop = env->me_pghead;
1955         unsigned i, j, mop_len = mop ? mop[0] : 0, n2 = num-1;
1956         MDB_page *np;
1957         txnid_t oldest = 0, last;
1958         MDB_cursor_op op;
1959         MDB_cursor m2;
1960         int found_old = 0;
1961
1962         /* If there are any loose pages, just use them */
1963         if (num == 1 && txn->mt_loose_pgs) {
1964                 np = txn->mt_loose_pgs;
1965                 txn->mt_loose_pgs = NEXT_LOOSE_PAGE(np);
1966                 txn->mt_loose_count--;
1967                 DPRINTF(("db %d use loose page %"Z"u", DDBI(mc),
1968                                 np->mp_pgno));
1969                 *mp = np;
1970                 return MDB_SUCCESS;
1971         }
1972
1973         *mp = NULL;
1974
1975         /* If our dirty list is already full, we can't do anything */
1976         if (txn->mt_dirty_room == 0) {
1977                 rc = MDB_TXN_FULL;
1978                 goto fail;
1979         }
1980
1981         for (op = MDB_FIRST;; op = MDB_NEXT) {
1982                 MDB_val key, data;
1983                 MDB_node *leaf;
1984                 pgno_t *idl;
1985
1986                 /* Seek a big enough contiguous page range. Prefer
1987                  * pages at the tail, just truncating the list.
1988                  */
1989                 if (mop_len > n2) {
1990                         i = mop_len;
1991                         do {
1992                                 pgno = mop[i];
1993                                 if (mop[i-n2] == pgno+n2)
1994                                         goto search_done;
1995                         } while (--i > n2);
1996                         if (--retry < 0)
1997                                 break;
1998                 }
1999
2000                 if (op == MDB_FIRST) {  /* 1st iteration */
2001                         /* Prepare to fetch more and coalesce */
2002                         last = env->me_pglast;
2003                         oldest = env->me_pgoldest;
2004                         mdb_cursor_init(&m2, txn, FREE_DBI, NULL);
2005                         if (last) {
2006                                 op = MDB_SET_RANGE;
2007                                 key.mv_data = &last; /* will look up last+1 */
2008                                 key.mv_size = sizeof(last);
2009                         }
2010                         if (Paranoid && mc->mc_dbi == FREE_DBI)
2011                                 retry = -1;
2012                 }
2013                 if (Paranoid && retry < 0 && mop_len)
2014                         break;
2015
2016                 last++;
2017                 /* Do not fetch more if the record will be too recent */
2018                 if (oldest <= last) {
2019                         if (!found_old) {
2020                                 oldest = mdb_find_oldest(txn);
2021                                 env->me_pgoldest = oldest;
2022                                 found_old = 1;
2023                         }
2024                         if (oldest <= last)
2025                                 break;
2026                 }
2027                 rc = mdb_cursor_get(&m2, &key, NULL, op);
2028                 if (rc) {
2029                         if (rc == MDB_NOTFOUND)
2030                                 break;
2031                         goto fail;
2032                 }
2033                 last = *(txnid_t*)key.mv_data;
2034                 if (oldest <= last) {
2035                         if (!found_old) {
2036                                 oldest = mdb_find_oldest(txn);
2037                                 env->me_pgoldest = oldest;
2038                                 found_old = 1;
2039                         }
2040                         if (oldest <= last)
2041                                 break;
2042                 }
2043                 np = m2.mc_pg[m2.mc_top];
2044                 leaf = NODEPTR(np, m2.mc_ki[m2.mc_top]);
2045                 if ((rc = mdb_node_read(txn, leaf, &data)) != MDB_SUCCESS)
2046                         return rc;
2047
2048                 idl = (MDB_ID *) data.mv_data;
2049                 i = idl[0];
2050                 if (!mop) {
2051                         if (!(env->me_pghead = mop = mdb_midl_alloc(i))) {
2052                                 rc = ENOMEM;
2053                                 goto fail;
2054                         }
2055                 } else {
2056                         if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, i)) != 0)
2057                                 goto fail;
2058                         mop = env->me_pghead;
2059                 }
2060                 env->me_pglast = last;
2061 #if (MDB_DEBUG) > 1
2062                 DPRINTF(("IDL read txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2063                         last, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2064                 for (j = i; j; j--)
2065                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", idl[j]));
2066 #endif
2067                 /* Merge in descending sorted order */
2068                 mdb_midl_xmerge(mop, idl);
2069                 mop_len = mop[0];
2070         }
2071
2072         /* Use new pages from the map when nothing suitable in the freeDB */
2073         i = 0;
2074         pgno = txn->mt_next_pgno;
2075         if (pgno + num >= env->me_maxpg) {
2076                         DPUTS("DB size maxed out");
2077                         rc = MDB_MAP_FULL;
2078                         goto fail;
2079         }
2080
2081 search_done:
2082         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2083                 np = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
2084         } else {
2085                 if (!(np = mdb_page_malloc(txn, num))) {
2086                         rc = ENOMEM;
2087                         goto fail;
2088                 }
2089         }
2090         if (i) {
2091                 mop[0] = mop_len -= num;
2092                 /* Move any stragglers down */
2093                 for (j = i-num; j < mop_len; )
2094                         mop[++j] = mop[++i];
2095         } else {
2096                 txn->mt_next_pgno = pgno + num;
2097         }
2098         np->mp_pgno = pgno;
2099         mdb_page_dirty(txn, np);
2100         *mp = np;
2101
2102         return MDB_SUCCESS;
2103
2104 fail:
2105         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2106         return rc;
2107 }
2108
2109 /** Copy the used portions of a non-overflow page.
2110  * @param[in] dst page to copy into
2111  * @param[in] src page to copy from
2112  * @param[in] psize size of a page
2113  */
2114 static void
2115 mdb_page_copy(MDB_page *dst, MDB_page *src, unsigned int psize)
2116 {
2117         enum { Align = sizeof(pgno_t) };
2118         indx_t upper = src->mp_upper, lower = src->mp_lower, unused = upper-lower;
2119
2120         /* If page isn't full, just copy the used portion. Adjust
2121          * alignment so memcpy may copy words instead of bytes.
2122          */
2123         if ((unused &= -Align) && !IS_LEAF2(src)) {
2124                 upper = (upper + PAGEBASE) & -Align;
2125                 memcpy(dst, src, (lower + PAGEBASE + (Align-1)) & -Align);
2126                 memcpy((pgno_t *)((char *)dst+upper), (pgno_t *)((char *)src+upper),
2127                         psize - upper);
2128         } else {
2129                 memcpy(dst, src, psize - unused);
2130         }
2131 }
2132
2133 /** Pull a page off the txn's spill list, if present.
2134  * If a page being referenced was spilled to disk in this txn, bring
2135  * it back and make it dirty/writable again.
2136  * @param[in] txn the transaction handle.
2137  * @param[in] mp the page being referenced. It must not be dirty.
2138  * @param[out] ret the writable page, if any. ret is unchanged if
2139  * mp wasn't spilled.
2140  */
2141 static int
2142 mdb_page_unspill(MDB_txn *txn, MDB_page *mp, MDB_page **ret)
2143 {
2144         MDB_env *env = txn->mt_env;
2145         const MDB_txn *tx2;
2146         unsigned x;
2147         pgno_t pgno = mp->mp_pgno, pn = pgno << 1;
2148
2149         for (tx2 = txn; tx2; tx2=tx2->mt_parent) {
2150                 if (!tx2->mt_spill_pgs)
2151                         continue;
2152                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
2153                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
2154                         MDB_page *np;
2155                         int num;
2156                         if (txn->mt_dirty_room == 0)
2157                                 return MDB_TXN_FULL;
2158                         if (IS_OVERFLOW(mp))
2159                                 num = mp->mp_pages;
2160                         else
2161                                 num = 1;
2162                         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2163                                 np = mp;
2164                         } else {
2165                                 np = mdb_page_malloc(txn, num);
2166                                 if (!np)
2167                                         return ENOMEM;
2168                                 if (num > 1)
2169                                         memcpy(np, mp, num * env->me_psize);
2170                                 else
2171                                         mdb_page_copy(np, mp, env->me_psize);
2172                         }
2173                         if (tx2 == txn) {
2174                                 /* If in current txn, this page is no longer spilled.
2175                                  * If it happens to be the last page, truncate the spill list.
2176                                  * Otherwise mark it as deleted by setting the LSB.
2177                                  */
2178                                 if (x == txn->mt_spill_pgs[0])
2179                                         txn->mt_spill_pgs[0]--;
2180                                 else
2181                                         txn->mt_spill_pgs[x] |= 1;
2182                         }       /* otherwise, if belonging to a parent txn, the
2183                                  * page remains spilled until child commits
2184                                  */
2185
2186                         mdb_page_dirty(txn, np);
2187                         np->mp_flags |= P_DIRTY;
2188                         *ret = np;
2189                         break;
2190                 }
2191         }
2192         return MDB_SUCCESS;
2193 }
2194
2195 /** Touch a page: make it dirty and re-insert into tree with updated pgno.
2196  * @param[in] mc cursor pointing to the page to be touched
2197  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2198  */
2199 static int
2200 mdb_page_touch(MDB_cursor *mc)
2201 {
2202         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top], *np;
2203         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
2204         MDB_cursor *m2, *m3;
2205         pgno_t  pgno;
2206         int rc;
2207
2208         if (!F_ISSET(mp->mp_flags, P_DIRTY)) {
2209                 if (txn->mt_flags & MDB_TXN_SPILLS) {
2210                         np = NULL;
2211                         rc = mdb_page_unspill(txn, mp, &np);
2212                         if (rc)
2213                                 goto fail;
2214                         if (np)
2215                                 goto done;
2216                 }
2217                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, 1)) ||
2218                         (rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &np)))
2219                         goto fail;
2220                 pgno = np->mp_pgno;
2221                 DPRINTF(("touched db %d page %"Z"u -> %"Z"u", DDBI(mc),
2222                         mp->mp_pgno, pgno));
2223                 mdb_cassert(mc, mp->mp_pgno != pgno);
2224                 mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
2225                 /* Update the parent page, if any, to point to the new page */
2226                 if (mc->mc_top) {
2227                         MDB_page *parent = mc->mc_pg[mc->mc_top-1];
2228                         MDB_node *node = NODEPTR(parent, mc->mc_ki[mc->mc_top-1]);
2229                         SETPGNO(node, pgno);
2230                 } else {
2231                         mc->mc_db->md_root = pgno;
2232                 }
2233         } else if (txn->mt_parent && !IS_SUBP(mp)) {
2234                 MDB_ID2 mid, *dl = txn->mt_u.dirty_list;
2235                 pgno = mp->mp_pgno;
2236                 /* If txn has a parent, make sure the page is in our
2237                  * dirty list.
2238                  */
2239                 if (dl[0].mid) {
2240                         unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
2241                         if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
2242                                 if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
2243                                         mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
2244                                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2245                                         return MDB_CORRUPTED;
2246                                 }
2247                                 return 0;
2248                         }
2249                 }
2250                 mdb_cassert(mc, dl[0].mid < MDB_IDL_UM_MAX);
2251                 /* No - copy it */
2252                 np = mdb_page_malloc(txn, 1);
2253                 if (!np)
2254                         return ENOMEM;
2255                 mid.mid = pgno;
2256                 mid.mptr = np;
2257                 rc = mdb_mid2l_insert(dl, &mid);
2258                 mdb_cassert(mc, rc == 0);
2259         } else {
2260                 return 0;
2261         }
2262
2263         mdb_page_copy(np, mp, txn->mt_env->me_psize);
2264         np->mp_pgno = pgno;
2265         np->mp_flags |= P_DIRTY;
2266
2267 done:
2268         /* Adjust cursors pointing to mp */
2269         mc->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2270         m2 = txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
2271         if (mc->mc_flags & C_SUB) {
2272                 for (; m2; m2=m2->mc_next) {
2273                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
2274                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
2275                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp)
2276                                 m3->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2277                 }
2278         } else {
2279                 for (; m2; m2=m2->mc_next) {
2280                         if (m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
2281                         if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
2282                                 m2->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2283                                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
2284                                         IS_LEAF(np) &&
2285                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
2286                                 {
2287                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(np, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
2288                                         if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
2289                                                 m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
2290                                 }
2291                         }
2292                 }
2293         }
2294         return 0;
2295
2296 fail:
2297         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2298         return rc;
2299 }
2300
2301 int
2302 mdb_env_sync(MDB_env *env, int force)
2303 {
2304         int rc = 0;
2305         if (force || !F_ISSET(env->me_flags, MDB_NOSYNC)) {
2306                 if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2307                         int flags = ((env->me_flags & MDB_MAPASYNC) && !force)
2308                                 ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
2309                         if (MDB_MSYNC(env->me_map, env->me_mapsize, flags))
2310                                 rc = ErrCode();
2311 #ifdef _WIN32
2312                         else if (flags == MS_SYNC && MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
2313                                 rc = ErrCode();
2314 #endif
2315                 } else {
2316                         if (MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
2317                                 rc = ErrCode();
2318                 }
2319         }
2320         return rc;
2321 }
2322
2323 /** Back up parent txn's cursors, then grab the originals for tracking */
2324 static int
2325 mdb_cursor_shadow(MDB_txn *src, MDB_txn *dst)
2326 {
2327         MDB_cursor *mc, *bk;
2328         MDB_xcursor *mx;
2329         size_t size;
2330         int i;
2331
2332         for (i = src->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2333                 if ((mc = src->mt_cursors[i]) != NULL) {
2334                         size = sizeof(MDB_cursor);
2335                         if (mc->mc_xcursor)
2336                                 size += sizeof(MDB_xcursor);
2337                         for (; mc; mc = bk->mc_next) {
2338                                 bk = malloc(size);
2339                                 if (!bk)
2340                                         return ENOMEM;
2341                                 *bk = *mc;
2342                                 mc->mc_backup = bk;
2343                                 mc->mc_db = &dst->mt_dbs[i];
2344                                 /* Kill pointers into src - and dst to reduce abuse: The
2345                                  * user may not use mc until dst ends. Otherwise we'd...
2346                                  */
2347                                 mc->mc_txn    = NULL;   /* ...set this to dst */
2348                                 mc->mc_dbflag = NULL;   /* ...and &dst->mt_dbflags[i] */
2349                                 if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL) {
2350                                         *(MDB_xcursor *)(bk+1) = *mx;
2351                                         mx->mx_cursor.mc_txn = NULL; /* ...and dst. */
2352                                 }
2353                                 mc->mc_next = dst->mt_cursors[i];
2354                                 dst->mt_cursors[i] = mc;
2355                         }
2356                 }
2357         }
2358         return MDB_SUCCESS;
2359 }
2360
2361 /** Close this write txn's cursors, give parent txn's cursors back to parent.
2362  * @param[in] txn the transaction handle.
2363  * @param[in] merge true to keep changes to parent cursors, false to revert.
2364  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2365  */
2366 static void
2367 mdb_cursors_close(MDB_txn *txn, unsigned merge)
2368 {
2369         MDB_cursor **cursors = txn->mt_cursors, *mc, *next, *bk;
2370         MDB_xcursor *mx;
2371         int i;
2372
2373         for (i = txn->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2374                 for (mc = cursors[i]; mc; mc = next) {
2375                         next = mc->mc_next;
2376                         if ((bk = mc->mc_backup) != NULL) {
2377                                 if (merge) {
2378                                         /* Commit changes to parent txn */
2379                                         mc->mc_next = bk->mc_next;
2380                                         mc->mc_backup = bk->mc_backup;
2381                                         mc->mc_txn = bk->mc_txn;
2382                                         mc->mc_db = bk->mc_db;
2383                                         mc->mc_dbflag = bk->mc_dbflag;
2384                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2385                                                 mx->mx_cursor.mc_txn = bk->mc_txn;
2386                                 } else {
2387                                         /* Abort nested txn */
2388                                         *mc = *bk;
2389                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2390                                                 *mx = *(MDB_xcursor *)(bk+1);
2391                                 }
2392                                 mc = bk;
2393                         }
2394                         /* Only malloced cursors are permanently tracked. */
2395                         free(mc);
2396                 }
2397                 cursors[i] = NULL;
2398         }
2399 }
2400
2401 #if !(MDB_DEBUG)
2402 #define mdb_txn_reset0(txn, act) mdb_txn_reset0(txn)
2403 #endif
2404 static void
2405 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act);
2406
2407 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2408 enum Pidlock_op {
2409         Pidset, Pidcheck
2410 };
2411 #else
2412 enum Pidlock_op {
2413         Pidset = F_SETLK, Pidcheck = F_GETLK
2414 };
2415 #endif
2416
2417 /** Set or check a pid lock. Set returns 0 on success.
2418  * Check returns 0 if the process is certainly dead, nonzero if it may
2419  * be alive (the lock exists or an error happened so we do not know).
2420  *
2421  * On Windows Pidset is a no-op, we merely check for the existence
2422  * of the process with the given pid. On POSIX we use a single byte
2423  * lock on the lockfile, set at an offset equal to the pid.
2424  */
2425 static int
2426 mdb_reader_pid(MDB_env *env, enum Pidlock_op op, MDB_PID_T pid)
2427 {
2428 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2429         int ret = 0;
2430         HANDLE h;
2431         if (op == Pidcheck) {
2432                 h = OpenProcess(env->me_pidquery, FALSE, pid);
2433                 /* No documented "no such process" code, but other program use this: */
2434                 if (!h)
2435                         return ErrCode() != ERROR_INVALID_PARAMETER;
2436                 /* A process exists until all handles to it close. Has it exited? */
2437                 ret = WaitForSingleObject(h, 0) != 0;
2438                 CloseHandle(h);
2439         }
2440         return ret;
2441 #else
2442         for (;;) {
2443                 int rc;
2444                 struct flock lock_info;
2445                 memset(&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
2446                 lock_info.l_type = F_WRLCK;
2447                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
2448                 lock_info.l_start = pid;
2449                 lock_info.l_len = 1;
2450                 if ((rc = fcntl(env->me_lfd, op, &lock_info)) == 0) {
2451                         if (op == F_GETLK && lock_info.l_type != F_UNLCK)
2452                                 rc = -1;
2453                 } else if ((rc = ErrCode()) == EINTR) {
2454                         continue;
2455                 }
2456                 return rc;
2457         }
2458 #endif
2459 }
2460
2461 /** Common code for #mdb_txn_begin() and #mdb_txn_renew().
2462  * @param[in] txn the transaction handle to initialize
2463  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2464  */
2465 static int
2466 mdb_txn_renew0(MDB_txn *txn)
2467 {
2468         MDB_env *env = txn->mt_env;
2469         MDB_txninfo *ti = env->me_txns;
2470         MDB_meta *meta;
2471         unsigned int i, nr;
2472         uint16_t x;
2473         int rc, new_notls = 0;
2474
2475         /* Setup db info */
2476         txn->mt_numdbs = env->me_numdbs;
2477         txn->mt_dbxs = env->me_dbxs;    /* mostly static anyway */
2478
2479         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) {
2480                 if (!ti) {
2481                         meta = env->me_metas[ mdb_env_pick_meta(env) ];
2482                         txn->mt_txnid = meta->mm_txnid;
2483                         txn->mt_u.reader = NULL;
2484                 } else {
2485                         MDB_reader *r = (env->me_flags & MDB_NOTLS) ? txn->mt_u.reader :
2486                                 pthread_getspecific(env->me_txkey);
2487                         if (r) {
2488                                 if (r->mr_pid != env->me_pid || r->mr_txnid != (txnid_t)-1)
2489                                         return MDB_BAD_RSLOT;
2490                         } else {
2491                                 MDB_PID_T pid = env->me_pid;
2492                                 MDB_THR_T tid = pthread_self();
2493
2494                                 if (!env->me_live_reader) {
2495                                         rc = mdb_reader_pid(env, Pidset, pid);
2496                                         if (rc)
2497                                                 return rc;
2498                                         env->me_live_reader = 1;
2499                                 }
2500
2501                                 LOCK_MUTEX_R(env);
2502                                 nr = ti->mti_numreaders;
2503                                 for (i=0; i<nr; i++)
2504                                         if (ti->mti_readers[i].mr_pid == 0)
2505                                                 break;
2506                                 if (i == env->me_maxreaders) {
2507                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
2508                                         return MDB_READERS_FULL;
2509                                 }
2510                                 ti->mti_readers[i].mr_pid = pid;
2511                                 ti->mti_readers[i].mr_tid = tid;
2512                                 if (i == nr)
2513                                         ti->mti_numreaders = ++nr;
2514                                 /* Save numreaders for un-mutexed mdb_env_close() */
2515                                 env->me_numreaders = nr;
2516                                 UNLOCK_MUTEX_R(env);
2517
2518                                 r = &ti->mti_readers[i];
2519                                 new_notls = (env->me_flags & MDB_NOTLS);
2520                                 if (!new_notls && (rc=pthread_setspecific(env->me_txkey, r))) {
2521                                         r->mr_pid = 0;
2522                                         return rc;
2523                                 }
2524                         }
2525                         txn->mt_txnid = r->mr_txnid = ti->mti_txnid;
2526                         txn->mt_u.reader = r;
2527                         meta = env->me_metas[txn->mt_txnid & 1];
2528                 }
2529         } else {
2530                 if (ti) {
2531                         LOCK_MUTEX_W(env);
2532
2533                         txn->mt_txnid = ti->mti_txnid;
2534                         meta = env->me_metas[txn->mt_txnid & 1];
2535                 } else {
2536                         meta = env->me_metas[ mdb_env_pick_meta(env) ];
2537                         txn->mt_txnid = meta->mm_txnid;
2538                 }
2539                 txn->mt_txnid++;
2540 #if MDB_DEBUG
2541                 if (txn->mt_txnid == mdb_debug_start)
2542                         mdb_debug = 1;
2543 #endif
2544                 txn->mt_dirty_room = MDB_IDL_UM_MAX;
2545                 txn->mt_u.dirty_list = env->me_dirty_list;
2546                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2547                 txn->mt_free_pgs = env->me_free_pgs;
2548                 txn->mt_free_pgs[0] = 0;
2549                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2550                 env->me_txn = txn;
2551                 memcpy(txn->mt_dbiseqs, env->me_dbiseqs, env->me_maxdbs * sizeof(unsigned int));
2552         }
2553
2554         /* Copy the DB info and flags */
2555         memcpy(txn->mt_dbs, meta->mm_dbs, 2 * sizeof(MDB_db));
2556
2557         /* Moved to here to avoid a data race in read TXNs */
2558         txn->mt_next_pgno = meta->mm_last_pg+1;
2559
2560         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
2561                 x = env->me_dbflags[i];
2562                 txn->mt_dbs[i].md_flags = x & PERSISTENT_FLAGS;
2563                 txn->mt_dbflags[i] = (x & MDB_VALID) ? DB_VALID|DB_STALE : 0;
2564         }
2565         txn->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[1] = DB_VALID;
2566
2567         if (env->me_maxpg < txn->mt_next_pgno) {
2568                 mdb_txn_reset0(txn, "renew0-mapfail");
2569                 if (new_notls) {
2570                         txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2571                         txn->mt_u.reader = NULL;
2572                 }
2573                 return MDB_MAP_RESIZED;
2574         }
2575
2576         return MDB_SUCCESS;
2577 }
2578
2579 int
2580 mdb_txn_renew(MDB_txn *txn)
2581 {
2582         int rc;
2583
2584         if (!txn || txn->mt_dbxs)       /* A reset txn has mt_dbxs==NULL */
2585                 return EINVAL;
2586
2587         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2588                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2589                 return MDB_PANIC;
2590         }
2591
2592         rc = mdb_txn_renew0(txn);
2593         if (rc == MDB_SUCCESS) {
2594                 DPRINTF(("renew txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2595                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2596                         (void *)txn, (void *)txn->mt_env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2597         }
2598         return rc;
2599 }
2600
2601 int
2602 mdb_txn_begin(MDB_env *env, MDB_txn *parent, unsigned int flags, MDB_txn **ret)
2603 {
2604         MDB_txn *txn;
2605         MDB_ntxn *ntxn;
2606         int rc, size, tsize = sizeof(MDB_txn);
2607
2608         if (env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2609                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2610                 return MDB_PANIC;
2611         }
2612         if ((env->me_flags & MDB_RDONLY) && !(flags & MDB_RDONLY))
2613                 return EACCES;
2614         if (parent) {
2615                 /* Nested transactions: Max 1 child, write txns only, no writemap */
2616                 if (parent->mt_child ||
2617                         (flags & MDB_RDONLY) ||
2618                         (parent->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR)) ||
2619                         (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
2620                 {
2621                         return (parent->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EINVAL : MDB_BAD_TXN;
2622                 }
2623                 tsize = sizeof(MDB_ntxn);
2624         }
2625         size = tsize + env->me_maxdbs * (sizeof(MDB_db)+1);
2626         if (!(flags & MDB_RDONLY)) {
2627                 if (!parent) {
2628                         txn = env->me_txn0;
2629                         goto ok;
2630                 }
2631                 size += env->me_maxdbs * sizeof(MDB_cursor *);
2632                 /* child txns use parent's dbiseqs */
2633                 if (!parent)
2634                         size += env->me_maxdbs * sizeof(unsigned int);
2635         }
2636
2637         if ((txn = calloc(1, size)) == NULL) {
2638                 DPRINTF(("calloc: %s", strerror(errno)));
2639                 return ENOMEM;
2640         }
2641         txn->mt_dbs = (MDB_db *) ((char *)txn + tsize);
2642         if (flags & MDB_RDONLY) {
2643                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_RDONLY;
2644                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
2645                 txn->mt_dbiseqs = env->me_dbiseqs;
2646         } else {
2647                 txn->mt_cursors = (MDB_cursor **)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
2648                 if (parent) {
2649                         txn->mt_dbiseqs = parent->mt_dbiseqs;
2650                         txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
2651                 } else {
2652                         txn->mt_dbiseqs = (unsigned int *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
2653                         txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbiseqs + env->me_maxdbs);
2654                 }
2655         }
2656         txn->mt_env = env;
2657
2658 ok:
2659         if (parent) {
2660                 unsigned int i;
2661                 txn->mt_u.dirty_list = malloc(sizeof(MDB_ID2)*MDB_IDL_UM_SIZE);
2662                 if (!txn->mt_u.dirty_list ||
2663                         !(txn->mt_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)))
2664                 {
2665                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2666                         free(txn);
2667                         return ENOMEM;
2668                 }
2669                 txn->mt_txnid = parent->mt_txnid;
2670                 txn->mt_dirty_room = parent->mt_dirty_room;
2671                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2672                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2673                 txn->mt_next_pgno = parent->mt_next_pgno;
2674                 parent->mt_child = txn;
2675                 txn->mt_parent = parent;
2676                 txn->mt_numdbs = parent->mt_numdbs;
2677                 txn->mt_flags = parent->mt_flags;
2678                 txn->mt_dbxs = parent->mt_dbxs;
2679                 memcpy(txn->mt_dbs, parent->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
2680                 /* Copy parent's mt_dbflags, but clear DB_NEW */
2681                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++)
2682                         txn->mt_dbflags[i] = parent->mt_dbflags[i] & ~DB_NEW;
2683                 rc = 0;
2684                 ntxn = (MDB_ntxn *)txn;
2685                 ntxn->mnt_pgstate = env->me_pgstate; /* save parent me_pghead & co */
2686                 if (env->me_pghead) {
2687                         size = MDB_IDL_SIZEOF(env->me_pghead);
2688                         env->me_pghead = mdb_midl_alloc(env->me_pghead[0]);
2689                         if (env->me_pghead)
2690                                 memcpy(env->me_pghead, ntxn->mnt_pgstate.mf_pghead, size);
2691                         else
2692                                 rc = ENOMEM;
2693                 }
2694                 if (!rc)
2695                         rc = mdb_cursor_shadow(parent, txn);
2696                 if (rc)
2697                         mdb_txn_reset0(txn, "beginchild-fail");
2698         } else {
2699                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
2700         }
2701         if (rc) {
2702                 if (txn != env->me_txn0)
2703                         free(txn);
2704         } else {
2705                 *ret = txn;
2706                 DPRINTF(("begin txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2707                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2708                         (void *) txn, (void *) env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2709         }
2710
2711         return rc;
2712 }
2713
2714 MDB_env *
2715 mdb_txn_env(MDB_txn *txn)
2716 {
2717         if(!txn) return NULL;
2718         return txn->mt_env;
2719 }
2720
2721 /** Export or close DBI handles opened in this txn. */
2722 static void
2723 mdb_dbis_update(MDB_txn *txn, int keep)
2724 {
2725         int i;
2726         MDB_dbi n = txn->mt_numdbs;
2727         MDB_env *env = txn->mt_env;
2728         unsigned char *tdbflags = txn->mt_dbflags;
2729
2730         for (i = n; --i >= 2;) {
2731                 if (tdbflags[i] & DB_NEW) {
2732                         if (keep) {
2733                                 env->me_dbflags[i] = txn->mt_dbs[i].md_flags | MDB_VALID;
2734                         } else {
2735                                 char *ptr = env->me_dbxs[i].md_name.mv_data;
2736                                 if (ptr) {
2737                                         env->me_dbxs[i].md_name.mv_data = NULL;
2738                                         env->me_dbxs[i].md_name.mv_size = 0;
2739                                         env->me_dbflags[i] = 0;
2740                                         env->me_dbiseqs[i]++;
2741                                         free(ptr);
2742                                 }
2743                         }
2744                 }
2745         }
2746         if (keep && env->me_numdbs < n)
2747                 env->me_numdbs = n;
2748 }
2749
2750 /** Common code for #mdb_txn_reset() and #mdb_txn_abort().
2751  * May be called twice for readonly txns: First reset it, then abort.
2752  * @param[in] txn the transaction handle to reset
2753  * @param[in] act why the transaction is being reset
2754  */
2755 static void
2756 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act)
2757 {
2758         MDB_env *env = txn->mt_env;
2759
2760         /* Close any DBI handles opened in this txn */
2761         mdb_dbis_update(txn, 0);
2762
2763         DPRINTF(("%s txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2764                 act, txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2765                 (void *) txn, (void *)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2766
2767         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
2768                 if (txn->mt_u.reader) {
2769                         txn->mt_u.reader->mr_txnid = (txnid_t)-1;
2770                         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS))
2771                                 txn->mt_u.reader = NULL; /* txn does not own reader */
2772                 }
2773                 txn->mt_numdbs = 0;             /* close nothing if called again */
2774                 txn->mt_dbxs = NULL;    /* mark txn as reset */
2775         } else {
2776                 mdb_cursors_close(txn, 0);
2777
2778                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP)) {
2779                         mdb_dlist_free(txn);
2780                 }
2781                 mdb_midl_free(env->me_pghead);
2782
2783                 if (txn->mt_parent) {
2784                         txn->mt_parent->mt_child = NULL;
2785                         env->me_pgstate = ((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate;
2786                         mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
2787                         mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
2788                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2789                         return;
2790                 }
2791
2792                 if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
2793                         env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2794                 env->me_pghead = NULL;
2795                 env->me_pglast = 0;
2796
2797                 env->me_txn = NULL;
2798                 /* The writer mutex was locked in mdb_txn_begin. */
2799                 if (env->me_txns)
2800                         UNLOCK_MUTEX_W(env);
2801         }
2802 }
2803
2804 void
2805 mdb_txn_reset(MDB_txn *txn)
2806 {
2807         if (txn == NULL)
2808                 return;
2809
2810         /* This call is only valid for read-only txns */
2811         if (!(txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY))
2812                 return;
2813
2814         mdb_txn_reset0(txn, "reset");
2815 }
2816
2817 void
2818 mdb_txn_abort(MDB_txn *txn)
2819 {
2820         if (txn == NULL)
2821                 return;
2822
2823         if (txn->mt_child)
2824                 mdb_txn_abort(txn->mt_child);
2825
2826         mdb_txn_reset0(txn, "abort");
2827         /* Free reader slot tied to this txn (if MDB_NOTLS && writable FS) */
2828         if ((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) && txn->mt_u.reader)
2829                 txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2830
2831         if (txn != txn->mt_env->me_txn0)
2832                 free(txn);
2833 }
2834
2835 /** Save the freelist as of this transaction to the freeDB.
2836  * This changes the freelist. Keep trying until it stabilizes.
2837  */
2838 static int
2839 mdb_freelist_save(MDB_txn *txn)
2840 {
2841         /* env->me_pghead[] can grow and shrink during this call.
2842          * env->me_pglast and txn->mt_free_pgs[] can only grow.
2843          * Page numbers cannot disappear from txn->mt_free_pgs[].
2844          */
2845         MDB_cursor mc;
2846         MDB_env *env = txn->mt_env;
2847         int rc, maxfree_1pg = env->me_maxfree_1pg, more = 1;
2848         txnid_t pglast = 0, head_id = 0;
2849         pgno_t  freecnt = 0, *free_pgs, *mop;
2850         ssize_t head_room = 0, total_room = 0, mop_len, clean_limit;
2851
2852         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
2853
2854         if (env->me_pghead) {
2855                 /* Make sure first page of freeDB is touched and on freelist */
2856                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST|MDB_PS_MODIFY);
2857                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2858                         return rc;
2859         }
2860
2861         if (!env->me_pghead && txn->mt_loose_pgs) {
2862                 /* Put loose page numbers in mt_free_pgs, since
2863                  * we may be unable to return them to me_pghead.
2864                  */
2865                 MDB_page *mp = txn->mt_loose_pgs;
2866                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, txn->mt_loose_count)) != 0)
2867                         return rc;
2868                 for (; mp; mp = NEXT_LOOSE_PAGE(mp))
2869                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
2870                 txn->mt_loose_pgs = NULL;
2871                 txn->mt_loose_count = 0;
2872         }
2873
2874         /* MDB_RESERVE cancels meminit in ovpage malloc (when no WRITEMAP) */
2875         clean_limit = (env->me_flags & (MDB_NOMEMINIT|MDB_WRITEMAP))
2876                 ? SSIZE_MAX : maxfree_1pg;
2877
2878         for (;;) {
2879                 /* Come back here after each Put() in case freelist changed */
2880                 MDB_val key, data;
2881                 pgno_t *pgs;
2882                 ssize_t j;
2883
2884                 /* If using records from freeDB which we have not yet
2885                  * deleted, delete them and any we reserved for me_pghead.
2886                  */
2887                 while (pglast < env->me_pglast) {
2888                         rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, NULL);
2889                         if (rc)
2890                                 return rc;
2891                         pglast = head_id = *(txnid_t *)key.mv_data;
2892                         total_room = head_room = 0;
2893                         mdb_tassert(txn, pglast <= env->me_pglast);
2894                         rc = mdb_cursor_del(&mc, 0);
2895                         if (rc)
2896                                 return rc;
2897                 }
2898
2899                 /* Save the IDL of pages freed by this txn, to a single record */
2900                 if (freecnt < txn->mt_free_pgs[0]) {
2901                         if (!freecnt) {
2902                                 /* Make sure last page of freeDB is touched and on freelist */
2903                                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_LAST|MDB_PS_MODIFY);
2904                                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2905                                         return rc;
2906                         }
2907                         free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2908                         /* Write to last page of freeDB */
2909                         key.mv_size = sizeof(txn->mt_txnid);
2910                         key.mv_data = &txn->mt_txnid;
2911                         do {
2912                                 freecnt = free_pgs[0];
2913                                 data.mv_size = MDB_IDL_SIZEOF(free_pgs);
2914                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2915                                 if (rc)
2916                                         return rc;
2917                                 /* Retry if mt_free_pgs[] grew during the Put() */
2918                                 free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2919                         } while (freecnt < free_pgs[0]);
2920                         mdb_midl_sort(free_pgs);
2921                         memcpy(data.mv_data, free_pgs, data.mv_size);
2922 #if (MDB_DEBUG) > 1
2923                         {
2924                                 unsigned int i = free_pgs[0];
2925                                 DPRINTF(("IDL write txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2926                                         txn->mt_txnid, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2927                                 for (; i; i--)
2928                                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", free_pgs[i]));
2929                         }
2930 #endif
2931                         continue;
2932                 }
2933
2934                 mop = env->me_pghead;
2935                 mop_len = (mop ? mop[0] : 0) + txn->mt_loose_count;
2936
2937                 /* Reserve records for me_pghead[]. Split it if multi-page,
2938                  * to avoid searching freeDB for a page range. Use keys in
2939                  * range [1,me_pglast]: Smaller than txnid of oldest reader.
2940                  */
2941                 if (total_room >= mop_len) {
2942                         if (total_room == mop_len || --more < 0)
2943                                 break;
2944                 } else if (head_room >= maxfree_1pg && head_id > 1) {
2945                         /* Keep current record (overflow page), add a new one */
2946                         head_id--;
2947                         head_room = 0;
2948                 }
2949                 /* (Re)write {key = head_id, IDL length = head_room} */
2950                 total_room -= head_room;
2951                 head_room = mop_len - total_room;
2952                 if (head_room > maxfree_1pg && head_id > 1) {
2953                         /* Overflow multi-page for part of me_pghead */
2954                         head_room /= head_id; /* amortize page sizes */
2955                         head_room += maxfree_1pg - head_room % (maxfree_1pg + 1);
2956                 } else if (head_room < 0) {
2957                         /* Rare case, not bothering to delete this record */
2958                         head_room = 0;
2959                 }
2960                 key.mv_size = sizeof(head_id);
2961                 key.mv_data = &head_id;
2962                 data.mv_size = (head_room + 1) * sizeof(pgno_t);
2963                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2964                 if (rc)
2965                         return rc;
2966                 /* IDL is initially empty, zero out at least the length */
2967                 pgs = (pgno_t *)data.mv_data;
2968                 j = head_room > clean_limit ? head_room : 0;
2969                 do {
2970                         pgs[j] = 0;
2971                 } while (--j >= 0);
2972                 total_room += head_room;
2973         }
2974
2975         /* Return loose page numbers to me_pghead, though usually none are
2976          * left at this point.  The pages themselves remain in dirty_list.
2977          */
2978         if (txn->mt_loose_pgs) {
2979                 MDB_page *mp = txn->mt_loose_pgs;
2980                 unsigned count = txn->mt_loose_count;
2981                 MDB_IDL loose;
2982                 /* Room for loose pages + temp IDL with same */
2983                 if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, 2*count+1)) != 0)
2984                         return rc;
2985                 mop = env->me_pghead;
2986                 loose = mop + MDB_IDL_ALLOCLEN(mop) - count;
2987                 for (count = 0; mp; mp = NEXT_LOOSE_PAGE(mp))
2988                         loose[ ++count ] = mp->mp_pgno;
2989                 loose[0] = count;
2990                 mdb_midl_sort(loose);
2991                 mdb_midl_xmerge(mop, loose);
2992                 txn->mt_loose_pgs = NULL;
2993                 txn->mt_loose_count = 0;
2994                 mop_len = mop[0];
2995         }
2996
2997         /* Fill in the reserved me_pghead records */
2998         rc = MDB_SUCCESS;
2999         if (mop_len) {
3000                 MDB_val key, data;
3001
3002                 mop += mop_len;
3003                 rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, &data);
3004                 for (; !rc; rc = mdb_cursor_next(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) {
3005                         txnid_t id = *(txnid_t *)key.mv_data;
3006                         ssize_t len = (ssize_t)(data.mv_size / sizeof(MDB_ID)) - 1;
3007                         MDB_ID save;
3008
3009                         mdb_tassert(txn, len >= 0 && id <= env->me_pglast);
3010                         key.mv_data = &id;
3011                         if (len > mop_len) {
3012                                 len = mop_len;
3013                                 data.mv_size = (len + 1) * sizeof(MDB_ID);
3014                         }
3015                         data.mv_data = mop -= len;
3016                         save = mop[0];
3017                         mop[0] = len;
3018                         rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_CURRENT);
3019                         mop[0] = save;
3020                         if (rc || !(mop_len -= len))
3021                                 break;
3022                 }
3023         }
3024         return rc;
3025 }
3026
3027 /** Flush (some) dirty pages to the map, after clearing their dirty flag.
3028  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3029  * @param[in] keep number of initial pages in dirty_list to keep dirty.
3030  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3031  */
3032 static int
3033 mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep)
3034 {
3035         MDB_env         *env = txn->mt_env;
3036         MDB_ID2L        dl = txn->mt_u.dirty_list;
3037         unsigned        psize = env->me_psize, j;
3038         int                     i, pagecount = dl[0].mid, rc;
3039         size_t          size = 0, pos = 0;
3040         pgno_t          pgno = 0;
3041         MDB_page        *dp = NULL;
3042 #ifdef _WIN32
3043         OVERLAPPED      ov;
3044 #else
3045         struct iovec iov[MDB_COMMIT_PAGES];
3046         ssize_t         wpos = 0, wsize = 0, wres;
3047         size_t          next_pos = 1; /* impossible pos, so pos != next_pos */
3048         int                     n = 0;
3049 #endif
3050
3051         j = i = keep;
3052
3053         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3054                 /* Clear dirty flags */
3055                 while (++i <= pagecount) {
3056                         dp = dl[i].mptr;
3057                         /* Don't flush this page yet */
3058                         if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP)) {
3059                                 dp->mp_flags &= ~P_KEEP;
3060                                 dl[++j] = dl[i];
3061                                 continue;
3062                         }
3063                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
3064                 }
3065                 goto done;
3066         }
3067
3068         /* Write the pages */
3069         for (;;) {
3070                 if (++i <= pagecount) {
3071                         dp = dl[i].mptr;
3072                         /* Don't flush this page yet */
3073                         if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP)) {
3074                                 dp->mp_flags &= ~P_KEEP;
3075                                 dl[i].mid = 0;
3076                                 continue;
3077                         }
3078                         pgno = dl[i].mid;
3079                         /* clear dirty flag */
3080                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
3081                         pos = pgno * psize;
3082                         size = psize;
3083                         if (IS_OVERFLOW(dp)) size *= dp->mp_pages;
3084                 }
3085 #ifdef _WIN32
3086                 else break;
3087
3088                 /* Windows actually supports scatter/gather I/O, but only on
3089                  * unbuffered file handles. Since we're relying on the OS page
3090                  * cache for all our data, that's self-defeating. So we just
3091                  * write pages one at a time. We use the ov structure to set
3092                  * the write offset, to at least save the overhead of a Seek
3093                  * system call.
3094                  */
3095                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
3096                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3097                 ov.Offset = pos & 0xffffffff;
3098                 ov.OffsetHigh = pos >> 16 >> 16;
3099                 if (!WriteFile(env->me_fd, dp, size, NULL, &ov)) {
3100                         rc = ErrCode();
3101                         DPRINTF(("WriteFile: %d", rc));
3102                         return rc;
3103                 }
3104 #else
3105                 /* Write up to MDB_COMMIT_PAGES dirty pages at a time. */
3106                 if (pos!=next_pos || n==MDB_COMMIT_PAGES || wsize+size>MAX_WRITE) {
3107                         if (n) {
3108                                 /* Write previous page(s) */
3109 #ifdef MDB_USE_PWRITEV
3110                                 wres = pwritev(env->me_fd, iov, n, wpos);
3111 #else
3112                                 if (n == 1) {
3113                                         wres = pwrite(env->me_fd, iov[0].iov_base, wsize, wpos);
3114                                 } else {
3115                                         if (lseek(env->me_fd, wpos, SEEK_SET) == -1) {
3116                                                 rc = ErrCode();
3117                                                 DPRINTF(("lseek: %s", strerror(rc)));
3118                                                 return rc;
3119                                         }
3120                                         wres = writev(env->me_fd, iov, n);
3121                                 }
3122 #endif
3123                                 if (wres != wsize) {
3124                                         if (wres < 0) {
3125                                                 rc = ErrCode();
3126                                                 DPRINTF(("Write error: %s", strerror(rc)));
3127                                         } else {
3128                                                 rc = EIO; /* TODO: Use which error code? */
3129                                                 DPUTS("short write, filesystem full?");
3130                                         }
3131                                         return rc;
3132                                 }
3133                                 n = 0;
3134                         }
3135                         if (i > pagecount)
3136                                 break;
3137                         wpos = pos;
3138                         wsize = 0;
3139                 }
3140                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
3141                 next_pos = pos + size;
3142                 iov[n].iov_len = size;
3143                 iov[n].iov_base = (char *)dp;
3144                 wsize += size;
3145                 n++;
3146 #endif  /* _WIN32 */
3147         }
3148
3149         /* MIPS has cache coherency issues, this is a no-op everywhere else
3150          * Note: for any size >= on-chip cache size, entire on-chip cache is
3151          * flushed.
3152          */
3153         CACHEFLUSH(env->me_map, txn->mt_next_pgno * env->me_psize, DCACHE);
3154
3155         for (i = keep; ++i <= pagecount; ) {
3156                 dp = dl[i].mptr;
3157                 /* This is a page we skipped above */
3158                 if (!dl[i].mid) {
3159                         dl[++j] = dl[i];
3160                         dl[j].mid = dp->mp_pgno;
3161                         continue;
3162                 }
3163                 mdb_dpage_free(env, dp);
3164         }
3165
3166 done:
3167         i--;
3168         txn->mt_dirty_room += i - j;
3169         dl[0].mid = j;
3170         return MDB_SUCCESS;
3171 }
3172
3173 int
3174 mdb_txn_commit(MDB_txn *txn)
3175 {
3176         int             rc;
3177         unsigned int i;
3178         MDB_env *env;
3179
3180         if (txn == NULL || txn->mt_env == NULL)
3181                 return EINVAL;
3182
3183         if (txn->mt_child) {
3184                 rc = mdb_txn_commit(txn->mt_child);
3185                 txn->mt_child = NULL;
3186                 if (rc)
3187                         goto fail;
3188         }
3189
3190         env = txn->mt_env;
3191
3192         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
3193                 mdb_dbis_update(txn, 1);
3194                 txn->mt_numdbs = 2; /* so txn_abort() doesn't close any new handles */
3195                 mdb_txn_abort(txn);
3196                 return MDB_SUCCESS;
3197         }
3198
3199         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
3200                 DPUTS("error flag is set, can't commit");
3201                 if (txn->mt_parent)
3202                         txn->mt_parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
3203                 rc = MDB_BAD_TXN;
3204                 goto fail;
3205         }
3206
3207         if (txn->mt_parent) {
3208                 MDB_txn *parent = txn->mt_parent;
3209                 MDB_page **lp;
3210                 MDB_ID2L dst, src;
3211                 MDB_IDL pspill;
3212                 unsigned x, y, len, ps_len;
3213
3214                 /* Append our free list to parent's */
3215                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_free_pgs, txn->mt_free_pgs);
3216                 if (rc)
3217                         goto fail;
3218                 mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
3219                 /* Failures after this must either undo the changes
3220                  * to the parent or set MDB_TXN_ERROR in the parent.
3221                  */
3222
3223                 parent->mt_next_pgno = txn->mt_next_pgno;
3224                 parent->mt_flags = txn->mt_flags;
3225
3226                 /* Merge our cursors into parent's and close them */
3227                 mdb_cursors_close(txn, 1);
3228
3229                 /* Update parent's DB table. */
3230                 memcpy(parent->mt_dbs, txn->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
3231                 parent->mt_numdbs = txn->mt_numdbs;
3232                 parent->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[0];
3233                 parent->mt_dbflags[1] = txn->mt_dbflags[1];
3234                 for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
3235                         /* preserve parent's DB_NEW status */
3236                         x = parent->mt_dbflags[i] & DB_NEW;
3237                         parent->mt_dbflags[i] = txn->mt_dbflags[i] | x;
3238                 }
3239
3240                 dst = parent->mt_u.dirty_list;
3241                 src = txn->mt_u.dirty_list;
3242                 /* Remove anything in our dirty list from parent's spill list */
3243                 if ((pspill = parent->mt_spill_pgs) && (ps_len = pspill[0])) {
3244                         x = y = ps_len;
3245                         pspill[0] = (pgno_t)-1;
3246                         /* Mark our dirty pages as deleted in parent spill list */
3247                         for (i=0, len=src[0].mid; ++i <= len; ) {
3248                                 MDB_ID pn = src[i].mid << 1;
3249                                 while (pn > pspill[x])
3250                                         x--;
3251                                 if (pn == pspill[x]) {
3252                                         pspill[x] = 1;
3253                                         y = --x;
3254                                 }
3255                         }
3256                         /* Squash deleted pagenums if we deleted any */
3257                         for (x=y; ++x <= ps_len; )
3258                                 if (!(pspill[x] & 1))
3259                                         pspill[++y] = pspill[x];
3260                         pspill[0] = y;
3261                 }
3262
3263                 /* Find len = length of merging our dirty list with parent's */
3264                 x = dst[0].mid;
3265                 dst[0].mid = 0;         /* simplify loops */
3266                 if (parent->mt_parent) {
3267                         len = x + src[0].mid;
3268                         y = mdb_mid2l_search(src, dst[x].mid + 1) - 1;
3269                         for (i = x; y && i; y--) {
3270                                 pgno_t yp = src[y].mid;
3271                                 while (yp < dst[i].mid)
3272                                         i--;
3273                                 if (yp == dst[i].mid) {
3274                                         i--;
3275                                         len--;
3276                                 }
3277                         }
3278                 } else { /* Simplify the above for single-ancestor case */
3279                         len = MDB_IDL_UM_MAX - txn->mt_dirty_room;
3280                 }
3281                 /* Merge our dirty list with parent's */
3282                 y = src[0].mid;
3283                 for (i = len; y; dst[i--] = src[y--]) {
3284                         pgno_t yp = src[y].mid;
3285                         while (yp < dst[x].mid)
3286                                 dst[i--] = dst[x--];
3287                         if (yp == dst[x].mid)
3288                                 free(dst[x--].mptr);
3289                 }
3290                 mdb_tassert(txn, i == x);
3291                 dst[0].mid = len;
3292                 free(txn->mt_u.dirty_list);
3293                 parent->mt_dirty_room = txn->mt_dirty_room;
3294                 if (txn->mt_spill_pgs) {
3295                         if (parent->mt_spill_pgs) {
3296                                 /* TODO: Prevent failure here, so parent does not fail */
3297                                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_spill_pgs, txn->mt_spill_pgs);
3298                                 if (rc)
3299                                         parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
3300                                 mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
3301                                 mdb_midl_sort(parent->mt_spill_pgs);
3302                         } else {
3303                                 parent->mt_spill_pgs = txn->mt_spill_pgs;
3304                         }
3305                 }
3306
3307                 /* Append our loose page list to parent's */
3308                 for (lp = &parent->mt_loose_pgs; *lp; lp = &NEXT_LOOSE_PAGE(lp))
3309                         ;
3310                 *lp = txn->mt_loose_pgs;
3311                 parent->mt_loose_count += txn->mt_loose_count;
3312
3313                 parent->mt_child = NULL;
3314                 mdb_midl_free(((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate.mf_pghead);
3315                 free(txn);
3316                 return rc;
3317         }
3318
3319         if (txn != env->me_txn) {
3320                 DPUTS("attempt to commit unknown transaction");
3321                 rc = EINVAL;
3322                 goto fail;
3323         }
3324
3325         mdb_cursors_close(txn, 0);
3326
3327         if (!txn->mt_u.dirty_list[0].mid &&
3328                 !(txn->mt_flags & (MDB_TXN_DIRTY|MDB_TXN_SPILLS)))
3329                 goto done;
3330
3331         DPRINTF(("committing txn %"Z"u %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
3332             txn->mt_txnid, (void*)txn, (void*)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3333
3334         /* Update DB root pointers */
3335         if (txn->mt_numdbs > 2) {
3336                 MDB_cursor mc;
3337                 MDB_dbi i;
3338                 MDB_val data;
3339                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
3340
3341                 mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
3342                 for (i = 2; i < txn->mt_numdbs; i++) {
3343                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
3344                                 if (TXN_DBI_CHANGED(txn, i)) {
3345                                         rc = MDB_BAD_DBI;
3346                                         goto fail;
3347                                 }
3348                                 data.mv_data = &txn->mt_dbs[i];
3349                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &txn->mt_dbxs[i].md_name, &data, 0);
3350                                 if (rc)
3351                                         goto fail;
3352                         }
3353                 }
3354         }
3355
3356         rc = mdb_freelist_save(txn);
3357         if (rc)
3358                 goto fail;
3359
3360         mdb_midl_free(env->me_pghead);
3361         env->me_pghead = NULL;
3362         if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
3363                 env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
3364
3365 #if (MDB_DEBUG) > 2
3366         mdb_audit(txn);
3367 #endif
3368
3369         if ((rc = mdb_page_flush(txn, 0)) ||
3370                 (rc = mdb_env_sync(env, 0)) ||
3371                 (rc = mdb_env_write_meta(txn)))
3372                 goto fail;
3373
3374         /* Free P_LOOSE pages left behind in dirty_list */
3375         if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
3376                 mdb_dlist_free(txn);
3377
3378 done:
3379         env->me_pglast = 0;
3380         env->me_txn = NULL;
3381         mdb_dbis_update(txn, 1);
3382
3383         if (env->me_txns)
3384                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
3385         if (txn != env->me_txn0)
3386                 free(txn);
3387
3388         return MDB_SUCCESS;
3389
3390 fail:
3391         mdb_txn_abort(txn);
3392         return rc;
3393 }
3394
3395 /** Read the environment parameters of a DB environment before
3396  * mapping it into memory.
3397  * @param[in] env the environment handle
3398  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3399  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3400  */
3401 static int ESECT
3402 mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3403 {
3404         MDB_metabuf     pbuf;
3405         MDB_page        *p;
3406         MDB_meta        *m;
3407         int                     i, rc, off;
3408         enum { Size = sizeof(pbuf) };
3409
3410         /* We don't know the page size yet, so use a minimum value.
3411          * Read both meta pages so we can use the latest one.
3412          */
3413
3414         for (i=off=0; i<2; i++, off = meta->mm_psize) {
3415 #ifdef _WIN32
3416                 DWORD len;
3417                 OVERLAPPED ov;
3418                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3419                 ov.Offset = off;
3420                 rc = ReadFile(env->me_fd, &pbuf, Size, &len, &ov) ? (int)len : -1;
3421                 if (rc == -1 && ErrCode() == ERROR_HANDLE_EOF)
3422                         rc = 0;
3423 #else
3424                 rc = pread(env->me_fd, &pbuf, Size, off);
3425 #endif
3426                 if (rc != Size) {
3427                         if (rc == 0 && off == 0)
3428                                 return ENOENT;
3429                         rc = rc < 0 ? (int) ErrCode() : MDB_INVALID;
3430                         DPRINTF(("read: %s", mdb_strerror(rc)));
3431                         return rc;
3432                 }
3433
3434                 p = (MDB_page *)&pbuf;
3435
3436                 if (!F_ISSET(p->mp_flags, P_META)) {
3437                         DPRINTF(("page %"Z"u not a meta page", p->mp_pgno));
3438                         return MDB_INVALID;
3439                 }
3440
3441                 m = METADATA(p);
3442                 if (m->mm_magic != MDB_MAGIC) {
3443                         DPUTS("meta has invalid magic");
3444                         return MDB_INVALID;
3445                 }
3446
3447                 if (m->mm_version != MDB_DATA_VERSION) {
3448                         DPRINTF(("database is version %u, expected version %u",
3449                                 m->mm_version, MDB_DATA_VERSION));
3450                         return MDB_VERSION_MISMATCH;
3451                 }
3452
3453                 if (off == 0 || m->mm_txnid > meta->mm_txnid)
3454                         *meta = *m;
3455         }
3456         return 0;
3457 }
3458
3459 static void ESECT
3460 mdb_env_init_meta0(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3461 {
3462         meta->mm_magic = MDB_MAGIC;
3463         meta->mm_version = MDB_DATA_VERSION;
3464         meta->mm_mapsize = env->me_mapsize;
3465         meta->mm_psize = env->me_psize;
3466         meta->mm_last_pg = 1;
3467         meta->mm_flags = env->me_flags & 0xffff;
3468         meta->mm_flags |= MDB_INTEGERKEY;
3469         meta->mm_dbs[0].md_root = P_INVALID;
3470         meta->mm_dbs[1].md_root = P_INVALID;
3471 }
3472
3473 /** Write the environment parameters of a freshly created DB environment.
3474  * @param[in] env the environment handle
3475  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3476  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3477  */
3478 static int ESECT
3479 mdb_env_init_meta(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3480 {
3481         MDB_page *p, *q;
3482         int rc;
3483         unsigned int     psize;
3484 #ifdef _WIN32
3485         DWORD len;
3486         OVERLAPPED ov;
3487         memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3488 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3489         ov.Offset = pos;        \
3490         rc = WriteFile(fd, ptr, size, &len, &ov);       } while(0)
3491 #else
3492         int len;
3493 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3494         len = pwrite(fd, ptr, size, pos);       \
3495         rc = (len >= 0); } while(0)
3496 #endif
3497
3498         DPUTS("writing new meta page");
3499
3500         psize = env->me_psize;
3501
3502         mdb_env_init_meta0(env, meta);
3503
3504         p = calloc(2, psize);
3505         p->mp_pgno = 0;
3506         p->mp_flags = P_META;
3507         *(MDB_meta *)METADATA(p) = *meta;
3508
3509         q = (MDB_page *)((char *)p + psize);
3510         q->mp_pgno = 1;
3511         q->mp_flags = P_META;
3512         *(MDB_meta *)METADATA(q) = *meta;
3513
3514         DO_PWRITE(rc, env->me_fd, p, psize * 2, len, 0);
3515         if (!rc)
3516                 rc = ErrCode();
3517         else if ((unsigned) len == psize * 2)
3518                 rc = MDB_SUCCESS;
3519         else
3520                 rc = ENOSPC;
3521         free(p);
3522         return rc;
3523 }
3524
3525 /** Update the environment info to commit a transaction.
3526  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3527  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3528  */
3529 static int
3530 mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn)
3531 {
3532         MDB_env *env;
3533         MDB_meta        meta, metab, *mp;
3534         size_t mapsize;
3535         off_t off;
3536         int rc, len, toggle;
3537         char *ptr;
3538         HANDLE mfd;
3539 #ifdef _WIN32
3540         OVERLAPPED ov;
3541 #else
3542         int r2;
3543 #endif
3544
3545         toggle = txn->mt_txnid & 1;
3546         DPRINTF(("writing meta page %d for root page %"Z"u",
3547                 toggle, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3548
3549         env = txn->mt_env;
3550         mp = env->me_metas[toggle];
3551         mapsize = env->me_metas[toggle ^ 1]->mm_mapsize;
3552         /* Persist any increases of mapsize config */
3553         if (mapsize < env->me_mapsize)
3554                 mapsize = env->me_mapsize;
3555
3556         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3557                 mp->mm_mapsize = mapsize;
3558                 mp->mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3559                 mp->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3560                 mp->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3561                 mp->mm_txnid = txn->mt_txnid;
3562                 if (!(env->me_flags & (MDB_NOMETASYNC|MDB_NOSYNC))) {
3563                         unsigned meta_size = env->me_psize;
3564                         rc = (env->me_flags & MDB_MAPASYNC) ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
3565                         ptr = env->me_map;
3566                         if (toggle) {
3567 #ifndef _WIN32  /* POSIX msync() requires ptr = start of OS page */
3568                                 if (meta_size < env->me_os_psize)
3569                                         meta_size += meta_size;
3570                                 else
3571 #endif
3572                                         ptr += meta_size;
3573                         }
3574                         if (MDB_MSYNC(ptr, meta_size, rc)) {
3575                                 rc = ErrCode();
3576                                 goto fail;
3577                         }
3578                 }
3579                 goto done;
3580         }
3581         metab.mm_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3582         metab.mm_last_pg = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
3583
3584         meta.mm_mapsize = mapsize;
3585         meta.mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3586         meta.mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3587         meta.mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3588         meta.mm_txnid = txn->mt_txnid;
3589
3590         off = offsetof(MDB_meta, mm_mapsize);
3591         ptr = (char *)&meta + off;
3592         len = sizeof(MDB_meta) - off;
3593         if (toggle)
3594                 off += env->me_psize;
3595         off += PAGEHDRSZ;
3596
3597         /* Write to the SYNC fd */
3598         mfd = env->me_flags & (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC) ?
3599                 env->me_fd : env->me_mfd;
3600 #ifdef _WIN32
3601         {
3602                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3603                 ov.Offset = off;
3604                 if (!WriteFile(mfd, ptr, len, (DWORD *)&rc, &ov))
3605                         rc = -1;
3606         }
3607 #else
3608         rc = pwrite(mfd, ptr, len, off);
3609 #endif
3610         if (rc != len) {
3611                 rc = rc < 0 ? ErrCode() : EIO;
3612                 DPUTS("write failed, disk error?");
3613                 /* On a failure, the pagecache still contains the new data.
3614                  * Write some old data back, to prevent it from being used.
3615                  * Use the non-SYNC fd; we know it will fail anyway.
3616                  */
3617                 meta.mm_last_pg = metab.mm_last_pg;
3618                 meta.mm_txnid = metab.mm_txnid;
3619 #ifdef _WIN32
3620                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3621                 ov.Offset = off;
3622                 WriteFile(env->me_fd, ptr, len, NULL, &ov);
3623 #else
3624                 r2 = pwrite(env->me_fd, ptr, len, off);
3625                 (void)r2;       /* Silence warnings. We don't care about pwrite's return value */
3626 #endif
3627 fail:
3628                 env->me_flags |= MDB_FATAL_ERROR;
3629                 return rc;
3630         }
3631         /* MIPS has cache coherency issues, this is a no-op everywhere else */
3632         CACHEFLUSH(env->me_map + off, len, DCACHE);
3633 done:
3634         /* Memory ordering issues are irrelevant; since the entire writer
3635          * is wrapped by wmutex, all of these changes will become visible
3636          * after the wmutex is unlocked. Since the DB is multi-version,
3637          * readers will get consistent data regardless of how fresh or
3638          * how stale their view of these values is.
3639          */
3640         if (env->me_txns)
3641                 env->me_txns->mti_txnid = txn->mt_txnid;
3642
3643         return MDB_SUCCESS;
3644 }
3645
3646 /** Check both meta pages to see which one is newer.
3647  * @param[in] env the environment handle
3648  * @return meta toggle (0 or 1).
3649  */
3650 static int
3651 mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env)
3652 {
3653         return (env->me_metas[0]->mm_txnid < env->me_metas[1]->mm_txnid);
3654 }
3655
3656 int ESECT
3657 mdb_env_create(MDB_env **env)
3658 {
3659         MDB_env *e;
3660
3661         e = calloc(1, sizeof(MDB_env));
3662         if (!e)
3663                 return ENOMEM;
3664
3665         e->me_maxreaders = DEFAULT_READERS;
3666         e->me_maxdbs = e->me_numdbs = 2;
3667         e->me_fd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3668         e->me_lfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3669         e->me_mfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3670 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
3671         e->me_rmutex = SEM_FAILED;
3672         e->me_wmutex = SEM_FAILED;
3673 #endif
3674         e->me_pid = getpid();
3675         GET_PAGESIZE(e->me_os_psize);
3676         VGMEMP_CREATE(e,0,0);
3677         *env = e;
3678         return MDB_SUCCESS;
3679 }
3680
3681 static int ESECT
3682 mdb_env_map(MDB_env *env, void *addr)
3683 {
3684         MDB_page *p;
3685         unsigned int flags = env->me_flags;
3686 #ifdef _WIN32
3687         int rc;
3688         HANDLE mh;
3689         LONG sizelo, sizehi;
3690         size_t msize;
3691
3692         if (flags & MDB_RDONLY) {
3693                 /* Don't set explicit map size, use whatever exists */
3694                 msize = 0;
3695                 sizelo = 0;
3696                 sizehi = 0;
3697         } else {
3698                 msize = env->me_mapsize;
3699                 sizelo = msize & 0xffffffff;
3700                 sizehi = msize >> 16 >> 16; /* only needed on Win64 */
3701
3702                 /* Windows won't create mappings for zero length files.
3703                  * and won't map more than the file size.
3704                  * Just set the maxsize right now.
3705                  */
3706                 if (SetFilePointer(env->me_fd, sizelo, &sizehi, 0) != (DWORD)sizelo
3707                         || !SetEndOfFile(env->me_fd)
3708                         || SetFilePointer(env->me_fd, 0, NULL, 0) != 0)
3709                         return ErrCode();
3710         }
3711
3712         mh = CreateFileMapping(env->me_fd, NULL, flags & MDB_WRITEMAP ?
3713                 PAGE_READWRITE : PAGE_READONLY,
3714                 sizehi, sizelo, NULL);
3715         if (!mh)
3716                 return ErrCode();
3717         env->me_map = MapViewOfFileEx(mh, flags & MDB_WRITEMAP ?
3718                 FILE_MAP_WRITE : FILE_MAP_READ,
3719                 0, 0, msize, addr);
3720         rc = env->me_map ? 0 : ErrCode();
3721         CloseHandle(mh);
3722         if (rc)
3723                 return rc;
3724 #else
3725         int prot = PROT_READ;
3726         if (flags & MDB_WRITEMAP) {
3727                 prot |= PROT_WRITE;
3728                 if (ftruncate(env->me_fd, env->me_mapsize) < 0)
3729                         return ErrCode();
3730         }
3731         env->me_map = mmap(addr, env->me_mapsize, prot, MAP_SHARED,
3732                 env->me_fd, 0);
3733         if (env->me_map == MAP_FAILED) {
3734                 env->me_map = NULL;
3735                 return ErrCode();
3736         }
3737
3738         if (flags & MDB_NORDAHEAD) {
3739                 /* Turn off readahead. It's harmful when the DB is larger than RAM. */
3740 #ifdef MADV_RANDOM
3741                 madvise(env->me_map, env->me_mapsize, MADV_RANDOM);
3742 #else
3743 #ifdef POSIX_MADV_RANDOM
3744                 posix_madvise(env->me_map, env->me_mapsize, POSIX_MADV_RANDOM);
3745 #endif /* POSIX_MADV_RANDOM */
3746 #endif /* MADV_RANDOM */
3747         }
3748 #endif /* _WIN32 */
3749
3750         /* Can happen because the address argument to mmap() is just a
3751          * hint.  mmap() can pick another, e.g. if the range is in use.
3752          * The MAP_FIXED flag would prevent that, but then mmap could
3753          * instead unmap existing pages to make room for the new map.
3754          */
3755         if (addr && env->me_map != addr)
3756                 return EBUSY;   /* TODO: Make a new MDB_* error code? */
3757
3758         p = (MDB_page *)env->me_map;
3759         env->me_metas[0] = METADATA(p);
3760         env->me_metas[1] = (MDB_meta *)((char *)env->me_metas[0] + env->me_psize);
3761
3762         return MDB_SUCCESS;
3763 }
3764
3765 int ESECT
3766 mdb_env_set_mapsize(MDB_env *env, size_t size)
3767 {
3768         /* If env is already open, caller is responsible for making
3769          * sure there are no active txns.
3770          */
3771         if (env->me_map) {
3772                 int rc;
3773                 void *old;
3774                 if (env->me_txn)
3775                         return EINVAL;
3776                 if (!size)
3777                         size = env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_mapsize;
3778                 else if (size < env->me_mapsize) {
3779                         /* If the configured size is smaller, make sure it's
3780                          * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3781                          */
3782                         size_t minsize = (env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_last_pg + 1) * env->me_psize;
3783                         if (size < minsize)
3784                                 size = minsize;
3785                 }
3786                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
3787                 env->me_mapsize = size;
3788                 old = (env->me_flags & MDB_FIXEDMAP) ? env->me_map : NULL;
3789                 rc = mdb_env_map(env, old);
3790                 if (rc)
3791                         return rc;
3792         }
3793         env->me_mapsize = size;
3794         if (env->me_psize)
3795                 env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3796         return MDB_SUCCESS;
3797 }
3798
3799 int ESECT
3800 mdb_env_set_maxdbs(MDB_env *env, MDB_dbi dbs)
3801 {
3802         if (env->me_map)
3803                 return EINVAL;
3804         env->me_maxdbs = dbs + 2; /* Named databases + main and free DB */
3805         return MDB_SUCCESS;
3806 }
3807
3808 int ESECT
3809 mdb_env_set_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int readers)
3810 {
3811         if (env->me_map || readers < 1)
3812                 return EINVAL;
3813         env->me_maxreaders = readers;
3814         return MDB_SUCCESS;
3815 }
3816
3817 int ESECT
3818 mdb_env_get_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int *readers)
3819 {
3820         if (!env || !readers)
3821                 return EINVAL;
3822         *readers = env->me_maxreaders;
3823         return MDB_SUCCESS;
3824 }
3825
3826 /** Further setup required for opening an LMDB environment
3827  */
3828 static int ESECT
3829 mdb_env_open2(MDB_env *env)
3830 {
3831         unsigned int flags = env->me_flags;
3832         int i, newenv = 0, rc;
3833         MDB_meta meta;
3834
3835 #ifdef _WIN32
3836         /* See if we should use QueryLimited */
3837         rc = GetVersion();
3838         if ((rc & 0xff) > 5)
3839                 env->me_pidquery = MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION;
3840         else
3841                 env->me_pidquery = PROCESS_QUERY_INFORMATION;
3842 #endif /* _WIN32 */
3843
3844         memset(&meta, 0, sizeof(meta));
3845
3846         if ((i = mdb_env_read_header(env, &meta)) != 0) {
3847                 if (i != ENOENT)
3848                         return i;
3849                 DPUTS("new mdbenv");
3850                 newenv = 1;
3851                 env->me_psize = env->me_os_psize;
3852                 if (env->me_psize > MAX_PAGESIZE)
3853                         env->me_psize = MAX_PAGESIZE;
3854         } else {
3855                 env->me_psize = meta.mm_psize;
3856         }
3857
3858         /* Was a mapsize configured? */
3859         if (!env->me_mapsize) {
3860                 /* If this is a new environment, take the default,
3861                  * else use the size recorded in the existing env.
3862                  */
3863                 env->me_mapsize = newenv ? DEFAULT_MAPSIZE : meta.mm_mapsize;
3864         } else if (env->me_mapsize < meta.mm_mapsize) {
3865                 /* If the configured size is smaller, make sure it's
3866                  * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3867                  */
3868                 size_t minsize = (meta.mm_last_pg + 1) * meta.mm_psize;
3869                 if (env->me_mapsize < minsize)
3870                         env->me_mapsize = minsize;
3871         }
3872
3873         rc = mdb_env_map(env, (flags & MDB_FIXEDMAP) ? meta.mm_address : NULL);
3874         if (rc)
3875                 return rc;
3876
3877         if (newenv) {
3878                 if (flags & MDB_FIXEDMAP)
3879                         meta.mm_address = env->me_map;
3880                 i = mdb_env_init_meta(env, &meta);
3881                 if (i != MDB_SUCCESS) {
3882                         return i;
3883                 }
3884         }
3885
3886         env->me_maxfree_1pg = (env->me_psize - PAGEHDRSZ) / sizeof(pgno_t) - 1;
3887         env->me_nodemax = (((env->me_psize - PAGEHDRSZ) / MDB_MINKEYS) & -2)
3888                 - sizeof(indx_t);
3889 #if !(MDB_MAXKEYSIZE)
3890         env->me_maxkey = env->me_nodemax - (NODESIZE + sizeof(MDB_db));
3891 #endif
3892         env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3893
3894 #if MDB_DEBUG
3895         {
3896                 int toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3897                 MDB_db *db = &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI];
3898
3899                 DPRINTF(("opened database version %u, pagesize %u",
3900                         env->me_metas[0]->mm_version, env->me_psize));
3901                 DPRINTF(("using meta page %d",    toggle));
3902                 DPRINTF(("depth: %u",             db->md_depth));
3903                 DPRINTF(("entries: %"Z"u",        db->md_entries));
3904                 DPRINTF(("branch pages: %"Z"u",   db->md_branch_pages));
3905                 DPRINTF(("leaf pages: %"Z"u",     db->md_leaf_pages));
3906                 DPRINTF(("overflow pages: %"Z"u", db->md_overflow_pages));
3907                 DPRINTF(("root: %"Z"u",           db->md_root));
3908         }
3909 #endif
3910
3911         return MDB_SUCCESS;
3912 }
3913
3914
3915 /** Release a reader thread's slot in the reader lock table.
3916  *      This function is called automatically when a thread exits.
3917  * @param[in] ptr This points to the slot in the reader lock table.
3918  */
3919 static void
3920 mdb_env_reader_dest(void *ptr)
3921 {
3922         MDB_reader *reader = ptr;
3923
3924         reader->mr_pid = 0;
3925 }
3926
3927 #ifdef _WIN32
3928 /** Junk for arranging thread-specific callbacks on Windows. This is
3929  *      necessarily platform and compiler-specific. Windows supports up
3930  *      to 1088 keys. Let's assume nobody opens more than 64 environments
3931  *      in a single process, for now. They can override this if needed.
3932  */
3933 #ifndef MAX_TLS_KEYS
3934 #define MAX_TLS_KEYS    64
3935 #endif
3936 static pthread_key_t mdb_tls_keys[MAX_TLS_KEYS];
3937 static int mdb_tls_nkeys;
3938
3939 static void NTAPI mdb_tls_callback(PVOID module, DWORD reason, PVOID ptr)
3940 {
3941         int i;
3942         switch(reason) {
3943         case DLL_PROCESS_ATTACH: break;
3944         case DLL_THREAD_ATTACH: break;
3945         case DLL_THREAD_DETACH:
3946                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++) {
3947                         MDB_reader *r = pthread_getspecific(mdb_tls_keys[i]);
3948                         if (r) {
3949                                 mdb_env_reader_dest(r);
3950                         }
3951                 }
3952                 break;
3953         case DLL_PROCESS_DETACH: break;
3954         }
3955 }
3956 #ifdef __GNUC__
3957 #ifdef _WIN64
3958 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3959 #else
3960 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3961 #endif
3962 #else
3963 #ifdef _WIN64
3964 /* Force some symbol references.
3965  *      _tls_used forces the linker to create the TLS directory if not already done
3966  *      mdb_tls_cbp prevents whole-program-optimizer from dropping the symbol.
3967  */
3968 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_tls_used")
3969 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:mdb_tls_cbp")
3970 #pragma const_seg(".CRT$XLB")
3971 extern const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp;
3972 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3973 #pragma const_seg()
3974 #else   /* WIN32 */
3975 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:__tls_used")
3976 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_mdb_tls_cbp")
3977 #pragma data_seg(".CRT$XLB")
3978 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3979 #pragma data_seg()
3980 #endif  /* WIN 32/64 */
3981 #endif  /* !__GNUC__ */
3982 #endif
3983
3984 /** Downgrade the exclusive lock on the region back to shared */
3985 static int ESECT
3986 mdb_env_share_locks(MDB_env *env, int *excl)
3987 {
3988         int rc = 0, toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3989
3990         env->me_txns->mti_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3991
3992 #ifdef _WIN32
3993         {
3994                 OVERLAPPED ov;
3995                 /* First acquire a shared lock. The Unlock will
3996                  * then release the existing exclusive lock.
3997                  */
3998                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3999                 if (!LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
4000                         rc = ErrCode();
4001                 } else {
4002                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4003                         *excl = 0;
4004                 }
4005         }
4006 #else
4007         {
4008                 struct flock lock_info;
4009                 /* The shared lock replaces the existing lock */
4010                 memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
4011                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
4012                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
4013                 lock_info.l_start = 0;
4014                 lock_info.l_len = 1;
4015                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
4016                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4017                 *excl = rc ? -1 : 0;    /* error may mean we lost the lock */
4018         }
4019 #endif
4020
4021         return rc;
4022 }
4023
4024 /** Try to get exlusive lock, otherwise shared.
4025  *      Maintain *excl = -1: no/unknown lock, 0: shared, 1: exclusive.
4026  */
4027 static int ESECT
4028 mdb_env_excl_lock(MDB_env *env, int *excl)
4029 {
4030         int rc = 0;
4031 #ifdef _WIN32
4032         if (LockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0)) {
4033                 *excl = 1;
4034         } else {
4035                 OVERLAPPED ov;
4036                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
4037                 if (LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
4038                         *excl = 0;
4039                 } else {
4040                         rc = ErrCode();
4041                 }
4042         }
4043 #else
4044         struct flock lock_info;
4045         memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
4046         lock_info.l_type = F_WRLCK;
4047         lock_info.l_whence = SEEK_SET;
4048         lock_info.l_start = 0;
4049         lock_info.l_len = 1;
4050         while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
4051                         (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4052         if (!rc) {
4053                 *excl = 1;
4054         } else
4055 # ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
4056         if (*excl < 0) /* always true when !MDB_USE_POSIX_SEM */
4057 # endif
4058         {
4059                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
4060                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLKW, &lock_info)) &&
4061                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4062                 if (rc == 0)
4063                         *excl = 0;
4064         }
4065 #endif
4066         return rc;
4067 }
4068
4069 #ifdef MDB_USE_HASH
4070 /*
4071  * hash_64 - 64 bit Fowler/Noll/Vo-0 FNV-1a hash code
4072  *
4073  * @(#) $Revision: 5.1 $
4074  * @(#) $Id: hash_64a.c,v 5.1 2009/06/30 09:01:38 chongo Exp $
4075  * @(#) $Source: /usr/local/src/cmd/fnv/RCS/hash_64a.c,v $
4076  *
4077  *        http://www.isthe.com/chongo/tech/comp/fnv/index.html
4078  *
4079  ***
4080  *
4081  * Please do not copyright this code.  This code is in the public domain.
4082  *
4083  * LANDON CURT NOLL DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
4084  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO
4085  * EVENT SHALL LANDON CURT NOLL BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
4086  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF
4087  * USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
4088  * OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
4089  * PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
4090  *
4091  * By:
4092  *      chongo <Landon Curt Noll> /\oo/\
4093  *        http://www.isthe.com/chongo/
4094  *
4095  * Share and Enjoy!     :-)
4096  */
4097
4098 typedef unsigned long long      mdb_hash_t;
4099 #define MDB_HASH_INIT ((mdb_hash_t)0xcbf29ce484222325ULL)
4100
4101 /** perform a 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash on a buffer
4102  * @param[in] val       value to hash
4103  * @param[in] hval      initial value for hash
4104  * @return 64 bit hash
4105  *
4106  * NOTE: To use the recommended 64 bit FNV-1a hash, use MDB_HASH_INIT as the
4107  *       hval arg on the first call.
4108  */
4109 static mdb_hash_t
4110 mdb_hash_val(MDB_val *val, mdb_hash_t hval)
4111 {
4112         unsigned char *s = (unsigned char *)val->mv_data;       /* unsigned string */
4113         unsigned char *end = s + val->mv_size;
4114         /*
4115          * FNV-1a hash each octet of the string
4116          */
4117         while (s < end) {
4118                 /* xor the bottom with the current octet */
4119                 hval ^= (mdb_hash_t)*s++;
4120
4121                 /* multiply by the 64 bit FNV magic prime mod 2^64 */
4122                 hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
4123                         (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
4124         }
4125         /* return our new hash value */
4126         return hval;
4127 }
4128
4129 /** Hash the string and output the encoded hash.
4130  * This uses modified RFC1924 Ascii85 encoding to accommodate systems with
4131  * very short name limits. We don't care about the encoding being reversible,
4132  * we just want to preserve as many bits of the input as possible in a
4133  * small printable string.
4134  * @param[in] str string to hash
4135  * @param[out] encbuf an array of 11 chars to hold the hash
4136  */
4137 static const char mdb_a85[]= "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz!#$%&()*+-;<=>?@^_`{|}~";
4138
4139 static void
4140 mdb_pack85(unsigned long l, char *out)
4141 {
4142         int i;
4143
4144         for (i=0; i<5; i++) {
4145                 *out++ = mdb_a85[l % 85];
4146                 l /= 85;
4147         }
4148 }
4149
4150 static void
4151 mdb_hash_enc(MDB_val *val, char *encbuf)
4152 {
4153         mdb_hash_t h = mdb_hash_val(val, MDB_HASH_INIT);
4154
4155         mdb_pack85(h, encbuf);
4156         mdb_pack85(h>>32, encbuf+5);
4157         encbuf[10] = '\0';
4158 }
4159 #endif
4160
4161 /** Open and/or initialize the lock region for the environment.
4162  * @param[in] env The LMDB environment.
4163  * @param[in] lpath The pathname of the file used for the lock region.
4164  * @param[in] mode The Unix permissions for the file, if we create it.
4165  * @param[out] excl Resulting file lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
4166  * @param[in,out] excl In -1, out lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
4167  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4168  */
4169 static int ESECT
4170 mdb_env_setup_locks(MDB_env *env, char *lpath, int mode, int *excl)
4171 {
4172 #ifdef _WIN32
4173 #       define MDB_ERRCODE_ROFS ERROR_WRITE_PROTECT
4174 #else
4175 #       define MDB_ERRCODE_ROFS EROFS
4176 #ifdef O_CLOEXEC        /* Linux: Open file and set FD_CLOEXEC atomically */
4177 #       define MDB_CLOEXEC              O_CLOEXEC
4178 #else
4179         int fdflags;
4180 #       define MDB_CLOEXEC              0
4181 #endif
4182 #endif
4183         int rc;
4184         off_t size, rsize;
4185
4186 #ifdef _WIN32
4187         env->me_lfd = CreateFile(lpath, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
4188                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_ALWAYS,
4189                 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
4190 #else
4191         env->me_lfd = open(lpath, O_RDWR|O_CREAT|MDB_CLOEXEC, mode);
4192 #endif
4193         if (env->me_lfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4194                 rc = ErrCode();
4195                 if (rc == MDB_ERRCODE_ROFS && (env->me_flags & MDB_RDONLY)) {
4196                         return MDB_SUCCESS;
4197                 }
4198                 goto fail_errno;
4199         }
4200 #if ! ((MDB_CLOEXEC) || defined(_WIN32))
4201         /* Lose record locks when exec*() */
4202         if ((fdflags = fcntl(env->me_lfd, F_GETFD) | FD_CLOEXEC) >= 0)
4203                         fcntl(env->me_lfd, F_SETFD, fdflags);
4204 #endif
4205
4206         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS)) {
4207                 rc = pthread_key_create(&env->me_txkey, mdb_env_reader_dest);
4208                 if (rc)
4209                         goto fail;
4210                 env->me_flags |= MDB_ENV_TXKEY;
4211 #ifdef _WIN32
4212                 /* Windows TLS callbacks need help finding their TLS info. */
4213                 if (mdb_tls_nkeys >= MAX_TLS_KEYS) {
4214                         rc = MDB_TLS_FULL;
4215                         goto fail;
4216                 }
4217                 mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys++] = env->me_txkey;
4218 #endif
4219         }
4220
4221         /* Try to get exclusive lock. If we succeed, then
4222          * nobody is using the lock region and we should initialize it.
4223          */
4224         if ((rc = mdb_env_excl_lock(env, excl))) goto fail;
4225
4226 #ifdef _WIN32
4227         size = GetFileSize(env->me_lfd, NULL);
4228 #else
4229         size = lseek(env->me_lfd, 0, SEEK_END);
4230         if (size == -1) goto fail_errno;
4231 #endif
4232         rsize = (env->me_maxreaders-1) * sizeof(MDB_reader) + sizeof(MDB_txninfo);
4233         if (size < rsize && *excl > 0) {
4234 #ifdef _WIN32
4235                 if (SetFilePointer(env->me_lfd, rsize, NULL, FILE_BEGIN) != (DWORD)rsize
4236                         || !SetEndOfFile(env->me_lfd))
4237                         goto fail_errno;
4238 #else
4239                 if (ftruncate(env->me_lfd, rsize) != 0) goto fail_errno;
4240 #endif
4241         } else {
4242                 rsize = size;
4243                 size = rsize - sizeof(MDB_txninfo);
4244                 env->me_maxreaders = size/sizeof(MDB_reader) + 1;
4245         }
4246         {
4247 #ifdef _WIN32
4248                 HANDLE mh;
4249                 mh = CreateFileMapping(env->me_lfd, NULL, PAGE_READWRITE,
4250                         0, 0, NULL);
4251                 if (!mh) goto fail_errno;
4252                 env->me_txns = MapViewOfFileEx(mh, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, rsize, NULL);
4253                 CloseHandle(mh);
4254                 if (!env->me_txns) goto fail_errno;
4255 #else
4256                 void *m = mmap(NULL, rsize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,
4257                         env->me_lfd, 0);
4258                 if (m == MAP_FAILED) goto fail_errno;
4259                 env->me_txns = m;
4260 #endif
4261         }
4262         if (*excl > 0) {
4263 #ifdef _WIN32
4264                 BY_HANDLE_FILE_INFORMATION stbuf;
4265                 struct {
4266                         DWORD volume;
4267                         DWORD nhigh;
4268                         DWORD nlow;
4269                 } idbuf;
4270                 MDB_val val;
4271                 char encbuf[11];
4272
4273                 if (!mdb_sec_inited) {
4274                         InitializeSecurityDescriptor(&mdb_null_sd,
4275                                 SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);
4276                         SetSecurityDescriptorDacl(&mdb_null_sd, TRUE, 0, FALSE);
4277                         mdb_all_sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
4278                         mdb_all_sa.bInheritHandle = FALSE;
4279                         mdb_all_sa.lpSecurityDescriptor = &mdb_null_sd;
4280                         mdb_sec_inited = 1;
4281                 }
4282                 if (!GetFileInformationByHandle(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
4283                 idbuf.volume = stbuf.dwVolumeSerialNumber;
4284                 idbuf.nhigh  = stbuf.nFileIndexHigh;
4285                 idbuf.nlow   = stbuf.nFileIndexLow;
4286                 val.mv_data = &idbuf;
4287                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
4288                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
4289                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "Global\\MDBr%s", encbuf);
4290                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "Global\\MDBw%s", encbuf);
4291                 env->me_rmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
4292                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
4293                 env->me_wmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
4294                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
4295 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4296                 struct stat stbuf;
4297                 struct {
4298                         dev_t dev;
4299                         ino_t ino;
4300                 } idbuf;
4301                 MDB_val val;
4302                 char encbuf[11];
4303
4304 #if defined(__NetBSD__)
4305 #define MDB_SHORT_SEMNAMES      1       /* limited to 14 chars */
4306 #endif
4307                 if (fstat(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
4308                 idbuf.dev = stbuf.st_dev;
4309                 idbuf.ino = stbuf.st_ino;
4310                 val.mv_data = &idbuf;
4311                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
4312                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
4313 #ifdef MDB_SHORT_SEMNAMES
4314                 encbuf[9] = '\0';       /* drop name from 15 chars to 14 chars */
4315 #endif
4316                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "/MDBr%s", encbuf);
4317                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "/MDBw%s", encbuf);
4318                 /* Clean up after a previous run, if needed:  Try to
4319                  * remove both semaphores before doing anything else.
4320                  */
4321                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4322                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4323                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname,
4324                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
4325                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4326                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname,
4327                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
4328                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4329 #else   /* MDB_USE_POSIX_SEM */
4330                 pthread_mutexattr_t mattr;
4331
4332                 if ((rc = pthread_mutexattr_init(&mattr))
4333                         || (rc = pthread_mutexattr_setpshared(&mattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED))
4334                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_mutex, &mattr))
4335                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_wmutex, &mattr)))
4336                         goto fail;
4337                 pthread_mutexattr_destroy(&mattr);
4338 #endif  /* _WIN32 || MDB_USE_POSIX_SEM */
4339
4340                 env->me_txns->mti_magic = MDB_MAGIC;
4341                 env->me_txns->mti_format = MDB_LOCK_FORMAT;
4342                 env->me_txns->mti_txnid = 0;
4343                 env->me_txns->mti_numreaders = 0;
4344
4345         } else {
4346                 if (env->me_txns->mti_magic != MDB_MAGIC) {
4347                         DPUTS("lock region has invalid magic");
4348                         rc = MDB_INVALID;
4349                         goto fail;
4350                 }
4351                 if (env->me_txns->mti_format != MDB_LOCK_FORMAT) {
4352                         DPRINTF(("lock region has format+version 0x%x, expected 0x%x",
4353                                 env->me_txns->mti_format, MDB_LOCK_FORMAT));
4354                         rc = MDB_VERSION_MISMATCH;
4355                         goto fail;
4356                 }
4357                 rc = ErrCode();
4358                 if (rc && rc != EACCES && rc != EAGAIN) {
4359                         goto fail;
4360                 }
4361 #ifdef _WIN32
4362                 env->me_rmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
4363                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
4364                 env->me_wmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
4365                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
4366 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4367                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname, 0);
4368                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4369                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname, 0);
4370                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4371 #endif
4372         }
4373         return MDB_SUCCESS;
4374
4375 fail_errno:
4376         rc = ErrCode();
4377 fail:
4378         return rc;
4379 }
4380
4381         /** The name of the lock file in the DB environment */
4382 #define LOCKNAME        "/lock.mdb"
4383         /** The name of the data file in the DB environment */
4384 #define DATANAME        "/data.mdb"
4385         /** The suffix of the lock file when no subdir is used */
4386 #define LOCKSUFF        "-lock"
4387         /** Only a subset of the @ref mdb_env flags can be changed
4388          *      at runtime. Changing other flags requires closing the
4389          *      environment and re-opening it with the new flags.
4390          */
4391 #define CHANGEABLE      (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC|MDB_MAPASYNC|MDB_NOMEMINIT)
4392 #define CHANGELESS      (MDB_FIXEDMAP|MDB_NOSUBDIR|MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP| \
4393         MDB_NOTLS|MDB_NOLOCK|MDB_NORDAHEAD)
4394
4395 #if VALID_FLAGS & PERSISTENT_FLAGS & (CHANGEABLE|CHANGELESS)
4396 # error "Persistent DB flags & env flags overlap, but both go in mm_flags"
4397 #endif
4398
4399 int ESECT
4400 mdb_env_open(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags, mdb_mode_t mode)
4401 {
4402         int             oflags, rc, len, excl = -1;
4403         char *lpath, *dpath;
4404
4405         if (env->me_fd!=INVALID_HANDLE_VALUE || (flags & ~(CHANGEABLE|CHANGELESS)))
4406                 return EINVAL;
4407
4408         len = strlen(path);
4409         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
4410                 rc = len + sizeof(LOCKSUFF) + len + 1;
4411         } else {
4412                 rc = len + sizeof(LOCKNAME) + len + sizeof(DATANAME);
4413         }
4414         lpath = malloc(rc);
4415         if (!lpath)
4416                 return ENOMEM;
4417         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
4418                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKSUFF);
4419                 sprintf(lpath, "%s" LOCKSUFF, path);
4420                 strcpy(dpath, path);
4421         } else {
4422                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKNAME);
4423                 sprintf(lpath, "%s" LOCKNAME, path);
4424                 sprintf(dpath, "%s" DATANAME, path);
4425         }
4426
4427         rc = MDB_SUCCESS;
4428         flags |= env->me_flags;
4429         if (flags & MDB_RDONLY) {
4430                 /* silently ignore WRITEMAP when we're only getting read access */
4431                 flags &= ~MDB_WRITEMAP;
4432         } else {
4433                 if (!((env->me_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)) &&
4434                           (env->me_dirty_list = calloc(MDB_IDL_UM_SIZE, sizeof(MDB_ID2)))))
4435                         rc = ENOMEM;
4436         }
4437         env->me_flags = flags |= MDB_ENV_ACTIVE;
4438         if (rc)
4439                 goto leave;
4440
4441         env->me_path = strdup(path);
4442         env->me_dbxs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_dbx));
4443         env->me_dbflags = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(uint16_t));
4444         env->me_dbiseqs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(unsigned int));
4445         if (!(env->me_dbxs && env->me_path && env->me_dbflags && env->me_dbiseqs)) {
4446                 rc = ENOMEM;
4447                 goto leave;
4448         }
4449
4450         /* For RDONLY, get lockfile after we know datafile exists */
4451         if (!(flags & (MDB_RDONLY|MDB_NOLOCK))) {
4452                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
4453                 if (rc)
4454                         goto leave;
4455         }
4456
4457 #ifdef _WIN32
4458         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY)) {
4459                 oflags = GENERIC_READ;
4460                 len = OPEN_EXISTING;
4461         } else {
4462                 oflags = GENERIC_READ|GENERIC_WRITE;
4463                 len = OPEN_ALWAYS;
4464         }
4465         mode = FILE_ATTRIBUTE_NORMAL;
4466         env->me_fd = CreateFile(dpath, oflags, FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,
4467                 NULL, len, mode, NULL);
4468 #else
4469         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY))
4470                 oflags = O_RDONLY;
4471         else
4472                 oflags = O_RDWR | O_CREAT;
4473
4474         env->me_fd = open(dpath, oflags, mode);
4475 #endif
4476         if (env->me_fd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4477                 rc = ErrCode();
4478                 goto leave;
4479         }
4480
4481         if ((flags & (MDB_RDONLY|MDB_NOLOCK)) == MDB_RDONLY) {
4482                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
4483                 if (rc)
4484                         goto leave;
4485         }
4486
4487         if ((rc = mdb_env_open2(env)) == MDB_SUCCESS) {
4488                 if (flags & (MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP)) {
4489                         env->me_mfd = env->me_fd;
4490                 } else {
4491                         /* Synchronous fd for meta writes. Needed even with
4492                          * MDB_NOSYNC/MDB_NOMETASYNC, in case these get reset.
4493                          */
4494 #ifdef _WIN32
4495                         len = OPEN_EXISTING;
4496                         env->me_mfd = CreateFile(dpath, oflags,
4497                                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, len,
4498                                 mode | FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
4499 #else
4500                         oflags &= ~O_CREAT;
4501                         env->me_mfd = open(dpath, oflags | MDB_DSYNC, mode);
4502 #endif
4503                         if (env->me_mfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4504                                 rc = ErrCode();
4505                                 goto leave;
4506                         }
4507                 }
4508                 DPRINTF(("opened dbenv %p", (void *) env));
4509                 if (excl > 0) {
4510                         rc = mdb_env_share_locks(env, &excl);
4511                         if (rc)
4512                                 goto leave;
4513                 }
4514                 if (!((flags & MDB_RDONLY) ||
4515                           (env->me_pbuf = calloc(1, env->me_psize))))
4516                         rc = ENOMEM;
4517                 if (!(flags & MDB_RDONLY)) {
4518                         MDB_txn *txn;
4519                         int tsize = sizeof(MDB_txn), size = tsize + env->me_maxdbs *
4520                                 (sizeof(MDB_db)+sizeof(MDB_cursor)+sizeof(unsigned int)+1);
4521                         txn = calloc(1, size);
4522                         if (txn) {
4523                                 txn->mt_dbs = (MDB_db *)((char *)txn + tsize);
4524                                 txn->mt_cursors = (MDB_cursor **)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
4525                                 txn->mt_dbiseqs = (unsigned int *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
4526                                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbiseqs + env->me_maxdbs);
4527                                 txn->mt_env = env;
4528                                 env->me_txn0 = txn;
4529                         } else {
4530                                 rc = ENOMEM;
4531                         }
4532                 }
4533         }
4534
4535 leave:
4536         if (rc) {
4537                 mdb_env_close0(env, excl);
4538         }
4539         free(lpath);
4540         return rc;
4541 }
4542
4543 /** Destroy resources from mdb_env_open(), clear our readers & DBIs */
4544 static void ESECT
4545 mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl)
4546 {
4547         int i;
4548
4549         if (!(env->me_flags & MDB_ENV_ACTIVE))
4550                 return;
4551
4552         /* Doing this here since me_dbxs may not exist during mdb_env_close */
4553         for (i = env->me_maxdbs; --i > MAIN_DBI; )
4554                 free(env->me_dbxs[i].md_name.mv_data);
4555
4556         free(env->me_pbuf);
4557         free(env->me_dbiseqs);
4558         free(env->me_dbflags);
4559         free(env->me_dbxs);
4560         free(env->me_path);
4561         free(env->me_dirty_list);
4562         free(env->me_txn0);
4563         mdb_midl_free(env->me_free_pgs);
4564
4565         if (env->me_flags & MDB_ENV_TXKEY) {
4566                 pthread_key_delete(env->me_txkey);
4567 #ifdef _WIN32
4568                 /* Delete our key from the global list */
4569                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++)
4570                         if (mdb_tls_keys[i] == env->me_txkey) {
4571                                 mdb_tls_keys[i] = mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys-1];
4572                                 mdb_tls_nkeys--;
4573                                 break;
4574                         }
4575 #endif
4576         }
4577
4578         if (env->me_map) {
4579                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
4580         }
4581         if (env->me_mfd != env->me_fd && env->me_mfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4582                 (void) close(env->me_mfd);
4583         if (env->me_fd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4584                 (void) close(env->me_fd);
4585         if (env->me_txns) {
4586                 MDB_PID_T pid = env->me_pid;
4587                 /* Clearing readers is done in this function because
4588                  * me_txkey with its destructor must be disabled first.
4589                  */
4590                 for (i = env->me_numreaders; --i >= 0; )
4591                         if (env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid == pid)
4592                                 env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid = 0;
4593 #ifdef _WIN32
4594                 if (env->me_rmutex) {
4595                         CloseHandle(env->me_rmutex);
4596                         if (env->me_wmutex) CloseHandle(env->me_wmutex);
4597                 }
4598                 /* Windows automatically destroys the mutexes when
4599                  * the last handle closes.
4600                  */
4601 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4602                 if (env->me_rmutex != SEM_FAILED) {
4603                         sem_close(env->me_rmutex);
4604                         if (env->me_wmutex != SEM_FAILED)
4605                                 sem_close(env->me_wmutex);
4606                         /* If we have the filelock:  If we are the
4607                          * only remaining user, clean up semaphores.
4608                          */
4609                         if (excl == 0)
4610                                 mdb_env_excl_lock(env, &excl);
4611                         if (excl > 0) {
4612                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4613                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4614                         }
4615                 }
4616 #endif
4617                 munmap((void *)env->me_txns, (env->me_maxreaders-1)*sizeof(MDB_reader)+sizeof(MDB_txninfo));
4618         }
4619         if (env->me_lfd != INVALID_HANDLE_VALUE) {
4620 #ifdef _WIN32
4621                 if (excl >= 0) {
4622                         /* Unlock the lockfile.  Windows would have unlocked it
4623                          * after closing anyway, but not necessarily at once.
4624                          */
4625                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4626                 }
4627 #endif
4628                 (void) close(env->me_lfd);
4629         }
4630
4631         env->me_flags &= ~(MDB_ENV_ACTIVE|MDB_ENV_TXKEY);
4632 }
4633
4634
4635 void ESECT
4636 mdb_env_close(MDB_env *env)
4637 {
4638         MDB_page *dp;
4639
4640         if (env == NULL)
4641                 return;
4642
4643         VGMEMP_DESTROY(env);
4644         while ((dp = env->me_dpages) != NULL) {
4645                 VGMEMP_DEFINED(&dp->mp_next, sizeof(dp->mp_next));
4646                 env->me_dpages = dp->mp_next;
4647                 free(dp);
4648         }
4649
4650         mdb_env_close0(env, 0);
4651         free(env);
4652 }
4653
4654 /** Compare two items pointing at aligned size_t's */
4655 static int
4656 mdb_cmp_long(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4657 {
4658         return (*(size_t *)a->mv_data < *(size_t *)b->mv_data) ? -1 :
4659                 *(size_t *)a->mv_data > *(size_t *)b->mv_data;
4660 }
4661
4662 /** Compare two items pointing at aligned unsigned int's */
4663 static int
4664 mdb_cmp_int(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4665 {
4666         return (*(unsigned int *)a->mv_data < *(unsigned int *)b->mv_data) ? -1 :
4667                 *(unsigned int *)a->mv_data > *(unsigned int *)b->mv_data;
4668 }
4669
4670 /** Compare two items pointing at unsigned ints of unknown alignment.
4671  *      Nodes and keys are guaranteed to be 2-byte aligned.
4672  */
4673 static int
4674 mdb_cmp_cint(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4675 {
4676 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
4677         unsigned short *u, *c;
4678         int x;
4679
4680         u = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4681         c = (unsigned short *) ((char *) b->mv_data + a->mv_size);
4682         do {
4683                 x = *--u - *--c;
4684         } while(!x && u > (unsigned short *)a->mv_data);
4685         return x;
4686 #else
4687         unsigned short *u, *c, *end;
4688         int x;
4689
4690         end = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4691         u = (unsigned short *)a->mv_data;
4692         c = (unsigned short *)b->mv_data;
4693         do {
4694                 x = *u++ - *c++;
4695         } while(!x && u < end);
4696         return x;
4697 #endif
4698 }
4699
4700 /** Compare two items pointing at size_t's of unknown alignment. */
4701 #ifdef MISALIGNED_OK
4702 # define mdb_cmp_clong mdb_cmp_long
4703 #else
4704 # define mdb_cmp_clong mdb_cmp_cint
4705 #endif
4706
4707 /** Compare two items lexically */
4708 static int
4709 mdb_cmp_memn(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4710 {
4711         int diff;
4712         ssize_t len_diff;
4713         unsigned int len;
4714
4715         len = a->mv_size;
4716         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4717         if (len_diff > 0) {
4718                 len = b->mv_size;
4719                 len_diff = 1;
4720         }
4721
4722         diff = memcmp(a->mv_data, b->mv_data, len);
4723         return diff ? diff : len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4724 }
4725
4726 /** Compare two items in reverse byte order */
4727 static int
4728 mdb_cmp_memnr(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4729 {
4730         const unsigned char     *p1, *p2, *p1_lim;
4731         ssize_t len_diff;
4732         int diff;
4733
4734         p1_lim = (const unsigned char *)a->mv_data;
4735         p1 = (const unsigned char *)a->mv_data + a->mv_size;
4736         p2 = (const unsigned char *)b->mv_data + b->mv_size;
4737
4738         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4739         if (len_diff > 0) {
4740                 p1_lim += len_diff;
4741                 len_diff = 1;
4742         }
4743
4744         while (p1 > p1_lim) {
4745                 diff = *--p1 - *--p2;
4746                 if (diff)
4747                         return diff;
4748         }
4749         return len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4750 }
4751
4752 /** Search for key within a page, using binary search.
4753  * Returns the smallest entry larger or equal to the key.
4754  * If exactp is non-null, stores whether the found entry was an exact match
4755  * in *exactp (1 or 0).
4756  * Updates the cursor index with the index of the found entry.
4757  * If no entry larger or equal to the key is found, returns NULL.
4758  */
4759 static MDB_node *
4760 mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp)
4761 {
4762         unsigned int     i = 0, nkeys;
4763         int              low, high;
4764         int              rc = 0;
4765         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4766         MDB_node        *node = NULL;
4767         MDB_val  nodekey;
4768         MDB_cmp_func *cmp;
4769         DKBUF;
4770
4771         nkeys = NUMKEYS(mp);
4772
4773         DPRINTF(("searching %u keys in %s %spage %"Z"u",
4774             nkeys, IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
4775             mdb_dbg_pgno(mp)));
4776
4777         low = IS_LEAF(mp) ? 0 : 1;
4778         high = nkeys - 1;
4779         cmp = mc->mc_dbx->md_cmp;
4780
4781         /* Branch pages have no data, so if using integer keys,
4782          * alignment is guaranteed. Use faster mdb_cmp_int.
4783          */
4784         if (cmp == mdb_cmp_cint && IS_BRANCH(mp)) {
4785                 if (NODEPTR(mp, 1)->mn_ksize == sizeof(size_t))
4786                         cmp = mdb_cmp_long;
4787                 else
4788                         cmp = mdb_cmp_int;
4789         }
4790
4791         if (IS_LEAF2(mp)) {
4792                 nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
4793                 node = NODEPTR(mp, 0);  /* fake */
4794                 while (low <= high) {
4795                         i = (low + high) >> 1;
4796                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nodekey.mv_size);
4797                         rc = cmp(key, &nodekey);
4798                         DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4799                             i, DKEY(&nodekey), rc));
4800                         if (rc == 0)
4801                                 break;
4802                         if (rc > 0)
4803                                 low = i + 1;
4804                         else
4805                                 high = i - 1;
4806                 }
4807         } else {
4808                 while (low <= high) {
4809                         i = (low + high) >> 1;
4810
4811                         node = NODEPTR(mp, i);
4812                         nodekey.mv_size = NODEKSZ(node);
4813                         nodekey.mv_data = NODEKEY(node);
4814
4815                         rc = cmp(key, &nodekey);
4816 #if MDB_DEBUG
4817                         if (IS_LEAF(mp))
4818                                 DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4819                                     i, DKEY(&nodekey), rc));
4820                         else
4821                                 DPRINTF(("found branch index %u [%s -> %"Z"u], rc = %i",
4822                                     i, DKEY(&nodekey), NODEPGNO(node), rc));
4823 #endif
4824                         if (rc == 0)
4825                                 break;
4826                         if (rc > 0)
4827                                 low = i + 1;
4828                         else
4829                                 high = i - 1;
4830                 }
4831         }
4832
4833         if (rc > 0) {   /* Found entry is less than the key. */
4834                 i++;    /* Skip to get the smallest entry larger than key. */
4835                 if (!IS_LEAF2(mp))
4836                         node = NODEPTR(mp, i);
4837         }
4838         if (exactp)
4839                 *exactp = (rc == 0 && nkeys > 0);
4840         /* store the key index */
4841         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
4842         if (i >= nkeys)
4843                 /* There is no entry larger or equal to the key. */
4844                 return NULL;
4845
4846         /* nodeptr is fake for LEAF2 */
4847         return node;
4848 }
4849
4850 #if 0
4851 static void
4852 mdb_cursor_adjust(MDB_cursor *mc, func)
4853 {
4854         MDB_cursor *m2;
4855
4856         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
4857                 if (m2->mc_pg[m2->mc_top] == mc->mc_pg[mc->mc_top]) {
4858                         func(mc, m2);
4859                 }
4860         }
4861 }
4862 #endif
4863
4864 /** Pop a page off the top of the cursor's stack. */
4865 static void
4866 mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc)
4867 {
4868         if (mc->mc_snum) {
4869 #if MDB_DEBUG
4870                 MDB_page        *top = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4871 #endif
4872                 mc->mc_snum--;
4873                 if (mc->mc_snum)
4874                         mc->mc_top--;
4875
4876                 DPRINTF(("popped page %"Z"u off db %d cursor %p", top->mp_pgno,
4877                         DDBI(mc), (void *) mc));
4878         }
4879 }
4880
4881 /** Push a page onto the top of the cursor's stack. */
4882 static int
4883 mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
4884 {
4885         DPRINTF(("pushing page %"Z"u on db %d cursor %p", mp->mp_pgno,
4886                 DDBI(mc), (void *) mc));
4887
4888         if (mc->mc_snum >= CURSOR_STACK) {
4889                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4890                 return MDB_CURSOR_FULL;
4891         }
4892
4893         mc->mc_top = mc->mc_snum++;
4894         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
4895         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
4896
4897         return MDB_SUCCESS;
4898 }
4899
4900 /** Find the address of the page corresponding to a given page number.
4901  * @param[in] txn the transaction for this access.
4902  * @param[in] pgno the page number for the page to retrieve.
4903  * @param[out] ret address of a pointer where the page's address will be stored.
4904  * @param[out] lvl dirty_list inheritance level of found page. 1=current txn, 0=mapped page.
4905  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4906  */
4907 static int
4908 mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **ret, int *lvl)
4909 {
4910         MDB_env *env = txn->mt_env;
4911         MDB_page *p = NULL;
4912         int level;
4913
4914         if (!((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) | (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))) {
4915                 MDB_txn *tx2 = txn;
4916                 level = 1;
4917                 do {
4918                         MDB_ID2L dl = tx2->mt_u.dirty_list;
4919                         unsigned x;
4920                         /* Spilled pages were dirtied in this txn and flushed
4921                          * because the dirty list got full. Bring this page
4922                          * back in from the map (but don't unspill it here,
4923                          * leave that unless page_touch happens again).
4924                          */
4925                         if (tx2->mt_spill_pgs) {
4926                                 MDB_ID pn = pgno << 1;
4927                                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
4928                                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
4929                                         p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4930                                         goto done;
4931                                 }
4932                         }
4933                         if (dl[0].mid) {
4934                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
4935                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
4936                                         p = dl[x].mptr;
4937                                         goto done;
4938                                 }
4939                         }
4940                         level++;
4941                 } while ((tx2 = tx2->mt_parent) != NULL);
4942         }
4943
4944         if (pgno < txn->mt_next_pgno) {
4945                 level = 0;
4946                 p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4947         } else {
4948                 DPRINTF(("page %"Z"u not found", pgno));
4949                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4950                 return MDB_PAGE_NOTFOUND;
4951         }
4952
4953 done:
4954         *ret = p;
4955         if (lvl)
4956                 *lvl = level;
4957         return MDB_SUCCESS;
4958 }
4959
4960 /** Finish #mdb_page_search() / #mdb_page_search_lowest().
4961  *      The cursor is at the root page, set up the rest of it.
4962  */
4963 static int
4964 mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
4965 {
4966         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4967         int rc;
4968         DKBUF;
4969
4970         while (IS_BRANCH(mp)) {
4971                 MDB_node        *node;
4972                 indx_t          i;
4973
4974                 DPRINTF(("branch page %"Z"u has %u keys", mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp)));
4975                 mdb_cassert(mc, NUMKEYS(mp) > 1);
4976                 DPRINTF(("found index 0 to page %"Z"u", NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0))));
4977
4978                 if (flags & (MDB_PS_FIRST|MDB_PS_LAST)) {
4979                         i = 0;
4980                         if (flags & MDB_PS_LAST)
4981                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4982                 } else {
4983                         int      exact;
4984                         node = mdb_node_search(mc, key, &exact);
4985                         if (node == NULL)
4986                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4987                         else {
4988                                 i = mc->mc_ki[mc->mc_top];
4989                                 if (!exact) {
4990                                         mdb_cassert(mc, i > 0);
4991                                         i--;
4992                                 }
4993                         }
4994                         DPRINTF(("following index %u for key [%s]", i, DKEY(key)));
4995                 }
4996
4997                 mdb_cassert(mc, i < NUMKEYS(mp));
4998                 node = NODEPTR(mp, i);
4999
5000                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
5001                         return rc;
5002
5003                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
5004                 if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
5005                         return rc;
5006
5007                 if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
5008                         if ((rc = mdb_page_touch(mc)) != 0)
5009                                 return rc;
5010                         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5011                 }
5012         }
5013
5014         if (!IS_LEAF(mp)) {
5015                 DPRINTF(("internal error, index points to a %02X page!?",
5016                     mp->mp_flags));
5017                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5018                 return MDB_CORRUPTED;
5019         }
5020
5021         DPRINTF(("found leaf page %"Z"u for key [%s]", mp->mp_pgno,
5022             key ? DKEY(key) : "null"));
5023         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5024         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5025
5026         return MDB_SUCCESS;
5027 }
5028
5029 /** Search for the lowest key under the current branch page.
5030  * This just bypasses a NUMKEYS check in the current page
5031  * before calling mdb_page_search_root(), because the callers
5032  * are all in situations where the current page is known to
5033  * be underfilled.
5034  */
5035 static int
5036 mdb_page_search_lowest(MDB_cursor *mc)
5037 {
5038         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5039         MDB_node        *node = NODEPTR(mp, 0);
5040         int rc;
5041
5042         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
5043                 return rc;
5044
5045         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5046         if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
5047                 return rc;
5048         return mdb_page_search_root(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
5049 }
5050
5051 /** Search for the page a given key should be in.
5052  * Push it and its parent pages on the cursor stack.
5053  * @param[in,out] mc the cursor for this operation.
5054  * @param[in] key the key to search for, or NULL for first/last page.
5055  * @param[in] flags If MDB_PS_MODIFY is set, visited pages in the DB
5056  *   are touched (updated with new page numbers).
5057  *   If MDB_PS_FIRST or MDB_PS_LAST is set, find first or last leaf.
5058  *   This is used by #mdb_cursor_first() and #mdb_cursor_last().
5059  *   If MDB_PS_ROOTONLY set, just fetch root node, no further lookups.
5060  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5061  */
5062 static int
5063 mdb_page_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
5064 {
5065         int              rc;
5066         pgno_t           root;
5067
5068         /* Make sure the txn is still viable, then find the root from
5069          * the txn's db table and set it as the root of the cursor's stack.
5070          */
5071         if (F_ISSET(mc->mc_txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
5072                 DPUTS("transaction has failed, must abort");
5073                 return MDB_BAD_TXN;
5074         } else {
5075                 /* Make sure we're using an up-to-date root */
5076                 if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
5077                                 MDB_cursor mc2;
5078                                 if (TXN_DBI_CHANGED(mc->mc_txn, mc->mc_dbi))
5079                                         return MDB_BAD_DBI;
5080                                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, NULL);
5081                                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, 0);
5082                                 if (rc)
5083                                         return rc;
5084                                 {
5085                                         MDB_val data;
5086                                         int exact = 0;
5087                                         uint16_t flags;
5088                                         MDB_node *leaf = mdb_node_search(&mc2,
5089                                                 &mc->mc_dbx->md_name, &exact);
5090                                         if (!exact)
5091                                                 return MDB_NOTFOUND;
5092                                         rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &data);
5093                                         if (rc)
5094                                                 return rc;
5095                                         memcpy(&flags, ((char *) data.mv_data + offsetof(MDB_db, md_flags)),
5096                                                 sizeof(uint16_t));
5097                                         /* The txn may not know this DBI, or another process may
5098                                          * have dropped and recreated the DB with other flags.
5099                                          */
5100                                         if ((mc->mc_db->md_flags & PERSISTENT_FLAGS) != flags)
5101                                                 return MDB_INCOMPATIBLE;
5102                                         memcpy(mc->mc_db, data.mv_data, sizeof(MDB_db));
5103                                 }
5104                                 *mc->mc_dbflag &= ~DB_STALE;
5105                 }
5106                 root = mc->mc_db->md_root;
5107
5108                 if (root == P_INVALID) {                /* Tree is empty. */
5109                         DPUTS("tree is empty");
5110                         return MDB_NOTFOUND;
5111                 }
5112         }
5113
5114         mdb_cassert(mc, root > 1);
5115         if (!mc->mc_pg[0] || mc->mc_pg[0]->mp_pgno != root)
5116                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, root, &mc->mc_pg[0], NULL)) != 0)
5117                         return rc;
5118
5119         mc->mc_snum = 1;
5120         mc->mc_top = 0;
5121
5122         DPRINTF(("db %d root page %"Z"u has flags 0x%X",
5123                 DDBI(mc), root, mc->mc_pg[0]->mp_flags));
5124
5125         if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
5126                 if ((rc = mdb_page_touch(mc)))
5127                         return rc;
5128         }
5129
5130         if (flags & MDB_PS_ROOTONLY)
5131                 return MDB_SUCCESS;
5132
5133         return mdb_page_search_root(mc, key, flags);
5134 }
5135
5136 static int
5137 mdb_ovpage_free(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
5138 {
5139         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
5140         pgno_t pg = mp->mp_pgno;
5141         unsigned x = 0, ovpages = mp->mp_pages;
5142         MDB_env *env = txn->mt_env;
5143         MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
5144         MDB_ID pn = pg << 1;
5145         int rc;
5146
5147         DPRINTF(("free ov page %"Z"u (%d)", pg, ovpages));
5148         /* If the page is dirty or on the spill list we just acquired it,
5149          * so we should give it back to our current free list, if any.
5150          * Otherwise put it onto the list of pages we freed in this txn.
5151          *
5152          * Won't create me_pghead: me_pglast must be inited along with it.
5153          * Unsupported in nested txns: They would need to hide the page
5154          * range in ancestor txns' dirty and spilled lists.
5155          */
5156         if (env->me_pghead &&
5157                 !txn->mt_parent &&
5158                 ((mp->mp_flags & P_DIRTY) ||
5159                  (sl && (x = mdb_midl_search(sl, pn)) <= sl[0] && sl[x] == pn)))
5160         {
5161                 unsigned i, j;
5162                 pgno_t *mop;
5163                 MDB_ID2 *dl, ix, iy;
5164                 rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, ovpages);
5165                 if (rc)
5166                         return rc;
5167                 if (!(mp->mp_flags & P_DIRTY)) {
5168                         /* This page is no longer spilled */
5169                         if (x == sl[0])
5170                                 sl[0]--;
5171                         else
5172                                 sl[x] |= 1;
5173                         goto release;
5174                 }
5175                 /* Remove from dirty list */
5176                 dl = txn->mt_u.dirty_list;
5177                 x = dl[0].mid--;
5178                 for (ix = dl[x]; ix.mptr != mp; ix = iy) {
5179                         if (x > 1) {
5180                                 x--;
5181                                 iy = dl[x];
5182                                 dl[x] = ix;
5183                         } else {
5184                                 mdb_cassert(mc, x > 1);
5185                                 j = ++(dl[0].mid);
5186                                 dl[j] = ix;             /* Unsorted. OK when MDB_TXN_ERROR. */
5187                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5188                                 return MDB_CORRUPTED;
5189                         }
5190                 }
5191                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
5192                         mdb_dpage_free(env, mp);
5193 release:
5194                 /* Insert in me_pghead */
5195                 mop = env->me_pghead;
5196                 j = mop[0] + ovpages;
5197                 for (i = mop[0]; i && mop[i] < pg; i--)
5198                         mop[j--] = mop[i];
5199                 while (j>i)
5200                         mop[j--] = pg++;
5201                 mop[0] += ovpages;
5202         } else {
5203                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs, pg, ovpages);
5204                 if (rc)
5205                         return rc;
5206         }
5207         mc->mc_db->md_overflow_pages -= ovpages;
5208         return 0;
5209 }
5210
5211 /** Return the data associated with a given node.
5212  * @param[in] txn The transaction for this operation.
5213  * @param[in] leaf The node being read.
5214  * @param[out] data Updated to point to the node's data.
5215  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5216  */
5217 static int
5218 mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data)
5219 {
5220         MDB_page        *omp;           /* overflow page */
5221         pgno_t           pgno;
5222         int rc;
5223
5224         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
5225                 data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
5226                 data->mv_data = NODEDATA(leaf);
5227                 return MDB_SUCCESS;
5228         }
5229
5230         /* Read overflow data.
5231          */
5232         data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
5233         memcpy(&pgno, NODEDATA(leaf), sizeof(pgno));
5234         if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &omp, NULL)) != 0) {
5235                 DPRINTF(("read overflow page %"Z"u failed", pgno));
5236                 return rc;
5237         }
5238         data->mv_data = METADATA(omp);
5239
5240         return MDB_SUCCESS;
5241 }
5242
5243 int
5244 mdb_get(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
5245     MDB_val *key, MDB_val *data)
5246 {
5247         MDB_cursor      mc;
5248         MDB_xcursor     mx;
5249         int exact = 0;
5250         DKBUF;
5251
5252         DPRINTF(("===> get db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
5253
5254         if (!key || !data || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
5255                 return EINVAL;
5256
5257         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5258                 return MDB_BAD_TXN;
5259
5260         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
5261         return mdb_cursor_set(&mc, key, data, MDB_SET, &exact);
5262 }
5263
5264 /** Find a sibling for a page.
5265  * Replaces the page at the top of the cursor's stack with the
5266  * specified sibling, if one exists.
5267  * @param[in] mc The cursor for this operation.
5268  * @param[in] move_right Non-zero if the right sibling is requested,
5269  * otherwise the left sibling.
5270  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5271  */
5272 static int
5273 mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right)
5274 {
5275         int              rc;
5276         MDB_node        *indx;
5277         MDB_page        *mp;
5278
5279         if (mc->mc_snum < 2) {
5280                 return MDB_NOTFOUND;            /* root has no siblings */
5281         }
5282
5283         mdb_cursor_pop(mc);
5284         DPRINTF(("parent page is page %"Z"u, index %u",
5285                 mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5286
5287         if (move_right ? (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
5288                        : (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)) {
5289                 DPRINTF(("no more keys left, moving to %s sibling",
5290                     move_right ? "right" : "left"));
5291                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, move_right)) != MDB_SUCCESS) {
5292                         /* undo cursor_pop before returning */
5293                         mc->mc_top++;
5294                         mc->mc_snum++;
5295                         return rc;
5296                 }
5297         } else {
5298                 if (move_right)
5299                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5300                 else
5301                         mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5302                 DPRINTF(("just moving to %s index key %u",
5303                     move_right ? "right" : "left", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5304         }
5305         mdb_cassert(mc, IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5306
5307         indx = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5308         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(indx), &mp, NULL)) != 0) {
5309                 /* mc will be inconsistent if caller does mc_snum++ as above */
5310                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5311                 return rc;
5312         }
5313
5314         mdb_cursor_push(mc, mp);
5315         if (!move_right)
5316                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp)-1;
5317
5318         return MDB_SUCCESS;
5319 }
5320
5321 /** Move the cursor to the next data item. */
5322 static int
5323 mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5324 {
5325         MDB_page        *mp;
5326         MDB_node        *leaf;
5327         int rc;
5328
5329         if (mc->mc_flags & C_EOF) {
5330                 return MDB_NOTFOUND;
5331         }
5332
5333         mdb_cassert(mc, mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5334
5335         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5336
5337         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5338                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5339                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5340                         if (op == MDB_NEXT || op == MDB_NEXT_DUP) {
5341                                 rc = mdb_cursor_next(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_NEXT);
5342                                 if (op != MDB_NEXT || rc != MDB_NOTFOUND) {
5343                                         if (rc == MDB_SUCCESS)
5344                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5345                                         return rc;
5346                                 }
5347                         }
5348                 } else {
5349                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5350                         if (op == MDB_NEXT_DUP)
5351                                 return MDB_NOTFOUND;
5352                 }
5353         }
5354
5355         DPRINTF(("cursor_next: top page is %"Z"u in cursor %p",
5356                 mdb_dbg_pgno(mp), (void *) mc));
5357         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5358                 goto skip;
5359
5360         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mp)) {
5361                 DPUTS("=====> move to next sibling page");
5362                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS) {
5363                         mc->mc_flags |= C_EOF;
5364                         return rc;
5365                 }
5366                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5367                 DPRINTF(("next page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5368         } else
5369                 mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5370
5371 skip:
5372         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5373             mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5374
5375         if (IS_LEAF2(mp)) {
5376                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5377                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5378                 return MDB_SUCCESS;
5379         }
5380
5381         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5382         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5383
5384         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5385                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5386         }
5387         if (data) {
5388                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5389                         return rc;
5390
5391                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5392                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5393                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5394                                 return rc;
5395                 }
5396         }
5397
5398         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5399         return MDB_SUCCESS;
5400 }
5401
5402 /** Move the cursor to the previous data item. */
5403 static int
5404 mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5405 {
5406         MDB_page        *mp;
5407         MDB_node        *leaf;
5408         int rc;
5409
5410         mdb_cassert(mc, mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5411
5412         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5413
5414         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5415                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5416                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5417                         if (op == MDB_PREV || op == MDB_PREV_DUP) {
5418                                 rc = mdb_cursor_prev(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_PREV);
5419                                 if (op != MDB_PREV || rc != MDB_NOTFOUND) {
5420                                         if (rc == MDB_SUCCESS) {
5421                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5422                                                 mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5423                                         }
5424                                         return rc;
5425                                 }
5426                         } else {
5427                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5428                                 if (op == MDB_PREV_DUP)
5429                                         return MDB_NOTFOUND;
5430                         }
5431                 }
5432         }
5433
5434         DPRINTF(("cursor_prev: top page is %"Z"u in cursor %p",
5435                 mdb_dbg_pgno(mp), (void *) mc));
5436
5437         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)  {
5438                 DPUTS("=====> move to prev sibling page");
5439                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 0)) != MDB_SUCCESS) {
5440                         return rc;
5441                 }
5442                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5443                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp) - 1;
5444                 DPRINTF(("prev page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5445         } else
5446                 mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5447
5448         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5449
5450         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5451             mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5452
5453         if (IS_LEAF2(mp)) {
5454                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5455                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5456                 return MDB_SUCCESS;
5457         }
5458
5459         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5460         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5461
5462         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5463                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5464         }
5465         if (data) {
5466                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5467                         return rc;
5468
5469                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5470                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5471                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5472                                 return rc;
5473                 }
5474         }
5475
5476         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5477         return MDB_SUCCESS;
5478 }
5479
5480 /** Set the cursor on a specific data item. */
5481 static int
5482 mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5483     MDB_cursor_op op, int *exactp)
5484 {
5485         int              rc;
5486         MDB_page        *mp;
5487         MDB_node        *leaf = NULL;
5488         DKBUF;
5489
5490         if (key->mv_size == 0)
5491                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5492
5493         if (mc->mc_xcursor)
5494                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5495
5496         /* See if we're already on the right page */
5497         if (mc->mc_flags & C_INITIALIZED) {
5498                 MDB_val nodekey;
5499
5500                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5501                 if (!NUMKEYS(mp)) {
5502                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5503                         return MDB_NOTFOUND;
5504                 }
5505                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5506                         nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5507                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, 0, nodekey.mv_size);
5508                 } else {
5509                         leaf = NODEPTR(mp, 0);
5510                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5511                 }
5512                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5513                 if (rc == 0) {
5514                         /* Probably happens rarely, but first node on the page
5515                          * was the one we wanted.
5516                          */
5517                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5518                         if (exactp)
5519                                 *exactp = 1;
5520                         goto set1;
5521                 }
5522                 if (rc > 0) {
5523                         unsigned int i;
5524                         unsigned int nkeys = NUMKEYS(mp);
5525                         if (nkeys > 1) {
5526                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5527                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5528                                                  nkeys-1, nodekey.mv_size);
5529                                 } else {
5530                                         leaf = NODEPTR(mp, nkeys-1);
5531                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5532                                 }
5533                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5534                                 if (rc == 0) {
5535                                         /* last node was the one we wanted */
5536                                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys-1;
5537                                         if (exactp)
5538                                                 *exactp = 1;
5539                                         goto set1;
5540                                 }
5541                                 if (rc < 0) {
5542                                         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] < NUMKEYS(mp)) {
5543                                                 /* This is definitely the right page, skip search_page */
5544                                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5545                                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5546                                                                  mc->mc_ki[mc->mc_top], nodekey.mv_size);
5547                                                 } else {
5548                                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5549                                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5550                                                 }
5551                                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5552                                                 if (rc == 0) {
5553                                                         /* current node was the one we wanted */
5554                                                         if (exactp)
5555                                                                 *exactp = 1;
5556                                                         goto set1;
5557                                                 }
5558                                         }
5559                                         rc = 0;
5560                                         goto set2;
5561                                 }
5562                         }
5563                         /* If any parents have right-sibs, search.
5564                          * Otherwise, there's nothing further.
5565                          */
5566                         for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
5567                                 if (mc->mc_ki[i] <
5568                                         NUMKEYS(mc->mc_pg[i])-1)
5569                                         break;
5570                         if (i == mc->mc_top) {
5571                                 /* There are no other pages */
5572                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5573                                 return MDB_NOTFOUND;
5574                         }
5575                 }
5576                 if (!mc->mc_top) {
5577                         /* There are no other pages */
5578                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5579                         if (op == MDB_SET_RANGE && !exactp) {
5580                                 rc = 0;
5581                                 goto set1;
5582                         } else
5583                                 return MDB_NOTFOUND;
5584                 }
5585         }
5586
5587         rc = mdb_page_search(mc, key, 0);
5588         if (rc != MDB_SUCCESS)
5589                 return rc;
5590
5591         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5592         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5593
5594 set2:
5595         leaf = mdb_node_search(mc, key, exactp);
5596         if (exactp != NULL && !*exactp) {
5597                 /* MDB_SET specified and not an exact match. */
5598                 return MDB_NOTFOUND;
5599         }
5600
5601         if (leaf == NULL) {
5602                 DPUTS("===> inexact leaf not found, goto sibling");
5603                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS)
5604                         return rc;              /* no entries matched */
5605                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5606                 mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5607                 leaf = NODEPTR(mp, 0);
5608         }
5609
5610 set1:
5611         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5612         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5613
5614         if (IS_LEAF2(mp)) {
5615                 if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY) {
5616                         key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5617                         key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5618                 }
5619                 return MDB_SUCCESS;
5620         }
5621
5622         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5623                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5624         }
5625         if (data) {
5626                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5627                         if (op == MDB_SET || op == MDB_SET_KEY || op == MDB_SET_RANGE) {
5628                                 rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5629                         } else {
5630                                 int ex2, *ex2p;
5631                                 if (op == MDB_GET_BOTH) {
5632                                         ex2p = &ex2;
5633                                         ex2 = 0;
5634                                 } else {
5635                                         ex2p = NULL;
5636                                 }
5637                                 rc = mdb_cursor_set(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_SET_RANGE, ex2p);
5638                                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5639                                         return rc;
5640                         }
5641                 } else if (op == MDB_GET_BOTH || op == MDB_GET_BOTH_RANGE) {
5642                         MDB_val d2;
5643                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &d2)) != MDB_SUCCESS)
5644                                 return rc;
5645                         rc = mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &d2);
5646                         if (rc) {
5647                                 if (op == MDB_GET_BOTH || rc > 0)
5648                                         return MDB_NOTFOUND;
5649                                 rc = 0;
5650                                 *data = d2;
5651                         }
5652
5653                 } else {
5654                         if (mc->mc_xcursor)
5655                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5656                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5657                                 return rc;
5658                 }
5659         }
5660
5661         /* The key already matches in all other cases */
5662         if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY)
5663                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5664         DPRINTF(("==> cursor placed on key [%s]", DKEY(key)));
5665
5666         return rc;
5667 }
5668
5669 /** Move the cursor to the first item in the database. */
5670 static int
5671 mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5672 {
5673         int              rc;
5674         MDB_node        *leaf;
5675
5676         if (mc->mc_xcursor)
5677                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5678
5679         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5680                 rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
5681                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5682                         return rc;
5683         }
5684         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5685
5686         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0);
5687         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5688         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5689
5690         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5691
5692         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5693                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5694                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0, key->mv_size);
5695                 return MDB_SUCCESS;
5696         }
5697
5698         if (data) {
5699                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5700                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5701                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5702                         if (rc)
5703                                 return rc;
5704                 } else {
5705                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5706                                 return rc;
5707                 }
5708         }
5709         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5710         return MDB_SUCCESS;
5711 }
5712
5713 /** Move the cursor to the last item in the database. */
5714 static int
5715 mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5716 {
5717         int              rc;
5718         MDB_node        *leaf;
5719
5720         if (mc->mc_xcursor)
5721                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5722
5723         if (!(mc->mc_flags & C_EOF)) {
5724
5725                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5726                         rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_LAST);
5727                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5728                                 return rc;
5729                 }
5730                 mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5731
5732         }
5733         mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) - 1;
5734         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED|C_EOF;
5735         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5736
5737         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5738                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5739                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5740                 return MDB_SUCCESS;
5741         }
5742
5743         if (data) {
5744                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5745                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5746                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5747                         if (rc)
5748                                 return rc;
5749                 } else {
5750                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5751                                 return rc;
5752                 }
5753         }
5754
5755         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5756         return MDB_SUCCESS;
5757 }
5758
5759 int
5760 mdb_cursor_get(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5761     MDB_cursor_op op)
5762 {
5763         int              rc;
5764         int              exact = 0;
5765         int              (*mfunc)(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
5766
5767         if (mc == NULL)
5768                 return EINVAL;
5769
5770         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5771                 return MDB_BAD_TXN;
5772
5773         switch (op) {
5774         case MDB_GET_CURRENT:
5775                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5776                         rc = EINVAL;
5777                 } else {
5778                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5779                         int nkeys = NUMKEYS(mp);
5780                         if (!nkeys || mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
5781                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5782                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5783                                 break;
5784                         }
5785                         rc = MDB_SUCCESS;
5786                         if (IS_LEAF2(mp)) {
5787                                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5788                                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5789                         } else {
5790                                 MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5791                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5792                                 if (data) {
5793                                         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5794                                                 if (mc->mc_flags & C_DEL)
5795                                                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5796                                                 rc = mdb_cursor_get(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_GET_CURRENT);
5797                                         } else {
5798                                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5799                                         }
5800                                 }
5801                         }
5802                 }
5803                 break;
5804         case MDB_GET_BOTH:
5805         case MDB_GET_BOTH_RANGE:
5806                 if (data == NULL) {
5807                         rc = EINVAL;
5808                         break;
5809                 }
5810                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5811                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5812                         break;
5813                 }
5814                 /* FALLTHRU */
5815         case MDB_SET:
5816         case MDB_SET_KEY:
5817         case MDB_SET_RANGE:
5818                 if (key == NULL) {
5819                         rc = EINVAL;
5820                 } else {
5821                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, data, op,
5822                                 op == MDB_SET_RANGE ? NULL : &exact);
5823                 }
5824                 break;
5825         case MDB_GET_MULTIPLE:
5826                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5827                         rc = EINVAL;
5828                         break;
5829                 }
5830                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5831                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5832                         break;
5833                 }
5834                 rc = MDB_SUCCESS;
5835                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) ||
5836                         (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_EOF))
5837                         break;
5838                 goto fetchm;
5839         case MDB_NEXT_MULTIPLE:
5840                 if (data == NULL) {
5841                         rc = EINVAL;
5842                         break;
5843                 }
5844                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5845                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5846                         break;
5847                 }
5848                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5849                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5850                 else
5851                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, MDB_NEXT_DUP);
5852                 if (rc == MDB_SUCCESS) {
5853                         if (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) {
5854                                 MDB_cursor *mx;
5855 fetchm:
5856                                 mx = &mc->mc_xcursor->mx_cursor;
5857                                 data->mv_size = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top]) *
5858                                         mx->mc_db->md_pad;
5859                                 data->mv_data = METADATA(mx->mc_pg[mx->mc_top]);
5860                                 mx->mc_ki[mx->mc_top] = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top])-1;
5861                         } else {
5862                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5863                         }
5864                 }
5865                 break;
5866         case MDB_NEXT:
5867         case MDB_NEXT_DUP:
5868         case MDB_NEXT_NODUP:
5869                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5870                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5871                 else
5872                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, op);
5873                 break;
5874         case MDB_PREV:
5875         case MDB_PREV_DUP:
5876         case MDB_PREV_NODUP:
5877                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5878                         rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5879                         if (rc)
5880                                 break;
5881                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5882                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5883                 }
5884                 rc = mdb_cursor_prev(mc, key, data, op);
5885                 break;
5886         case MDB_FIRST:
5887                 rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5888                 break;
5889         case MDB_FIRST_DUP:
5890                 mfunc = mdb_cursor_first;
5891         mmove:
5892                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5893                         rc = EINVAL;
5894                         break;
5895                 }
5896                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5897                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5898                         break;
5899                 }
5900                 {
5901                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5902                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5903                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5904                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5905                                 break;
5906                         }
5907                 }
5908                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5909                         rc = EINVAL;
5910                         break;
5911                 }
5912                 rc = mfunc(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5913                 break;
5914         case MDB_LAST:
5915                 rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5916                 break;
5917         case MDB_LAST_DUP:
5918                 mfunc = mdb_cursor_last;
5919                 goto mmove;
5920         default:
5921                 DPRINTF(("unhandled/unimplemented cursor operation %u", op));
5922                 rc = EINVAL;
5923                 break;
5924         }
5925
5926         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5927                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
5928
5929         return rc;
5930 }
5931
5932 /** Touch all the pages in the cursor stack. Set mc_top.
5933  *      Makes sure all the pages are writable, before attempting a write operation.
5934  * @param[in] mc The cursor to operate on.
5935  */
5936 static int
5937 mdb_cursor_touch(MDB_cursor *mc)
5938 {
5939         int rc = MDB_SUCCESS;
5940
5941         if (mc->mc_dbi > MAIN_DBI && !(*mc->mc_dbflag & DB_DIRTY)) {
5942                 MDB_cursor mc2;
5943                 MDB_xcursor mcx;
5944                 if (TXN_DBI_CHANGED(mc->mc_txn, mc->mc_dbi))
5945                         return MDB_BAD_DBI;
5946                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, &mcx);
5947                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, MDB_PS_MODIFY);
5948                 if (rc)
5949                          return rc;
5950                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
5951         }
5952         mc->mc_top = 0;
5953         if (mc->mc_snum) {
5954                 do {
5955                         rc = mdb_page_touch(mc);
5956                 } while (!rc && ++(mc->mc_top) < mc->mc_snum);
5957                 mc->mc_top = mc->mc_snum-1;
5958         }
5959         return rc;
5960 }
5961
5962 /** Do not spill pages to disk if txn is getting full, may fail instead */
5963 #define MDB_NOSPILL     0x8000
5964
5965 int
5966 mdb_cursor_put(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5967     unsigned int flags)
5968 {
5969         enum { MDB_NO_ROOT = MDB_LAST_ERRCODE+10 }; /* internal code */
5970         MDB_env         *env;
5971         MDB_node        *leaf = NULL;
5972         MDB_page        *fp, *mp;
5973         uint16_t        fp_flags;
5974         MDB_val         xdata, *rdata, dkey, olddata;
5975         MDB_db dummy;
5976         int do_sub = 0, insert_key, insert_data;
5977         unsigned int mcount = 0, dcount = 0, nospill;
5978         size_t nsize;
5979         int rc, rc2;
5980         unsigned int nflags;
5981         DKBUF;
5982
5983         if (mc == NULL || key == NULL)
5984                 return EINVAL;
5985
5986         env = mc->mc_txn->mt_env;
5987
5988         /* Check this first so counter will always be zero on any
5989          * early failures.
5990          */
5991         if (flags & MDB_MULTIPLE) {
5992                 dcount = data[1].mv_size;
5993                 data[1].mv_size = 0;
5994                 if (!F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPFIXED))
5995                         return MDB_INCOMPATIBLE;
5996         }
5997
5998         nospill = flags & MDB_NOSPILL;
5999         flags &= ~MDB_NOSPILL;
6000
6001         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6002                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6003
6004         if (key->mv_size-1 >= ENV_MAXKEY(env))
6005                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6006
6007 #if SIZE_MAX > MAXDATASIZE
6008         if (data->mv_size > ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) ? ENV_MAXKEY(env) : MAXDATASIZE))
6009                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6010 #else
6011         if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) && data->mv_size > ENV_MAXKEY(env))
6012                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6013 #endif
6014
6015         DPRINTF(("==> put db %d key [%s], size %"Z"u, data size %"Z"u",
6016                 DDBI(mc), DKEY(key), key ? key->mv_size : 0, data->mv_size));
6017
6018         dkey.mv_size = 0;
6019
6020         if (flags == MDB_CURRENT) {
6021                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6022                         return EINVAL;
6023                 rc = MDB_SUCCESS;
6024         } else if (mc->mc_db->md_root == P_INVALID) {
6025                 /* new database, cursor has nothing to point to */
6026                 mc->mc_snum = 0;
6027                 mc->mc_top = 0;
6028                 mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
6029                 rc = MDB_NO_ROOT;
6030         } else {
6031                 int exact = 0;
6032                 MDB_val d2;
6033                 if (flags & MDB_APPEND) {
6034                         MDB_val k2;
6035                         rc = mdb_cursor_last(mc, &k2, &d2);
6036                         if (rc == 0) {
6037                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &k2);
6038                                 if (rc > 0) {
6039                                         rc = MDB_NOTFOUND;
6040                                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
6041                                 } else {
6042                                         /* new key is <= last key */
6043                                         rc = MDB_KEYEXIST;
6044                                 }
6045                         }
6046                 } else {
6047                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, &d2, MDB_SET, &exact);
6048                 }
6049                 if ((flags & MDB_NOOVERWRITE) && rc == 0) {
6050                         DPRINTF(("duplicate key [%s]", DKEY(key)));
6051                         *data = d2;
6052                         return MDB_KEYEXIST;
6053                 }
6054                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
6055                         return rc;
6056         }
6057
6058         if (mc->mc_flags & C_DEL)
6059                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
6060
6061         /* Cursor is positioned, check for room in the dirty list */
6062         if (!nospill) {
6063                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6064                         rdata = &xdata;
6065                         xdata.mv_size = data->mv_size * dcount;
6066                 } else {
6067                         rdata = data;
6068                 }
6069                 if ((rc2 = mdb_page_spill(mc, key, rdata)))
6070                         return rc2;
6071         }
6072
6073         if (rc == MDB_NO_ROOT) {
6074                 MDB_page *np;
6075                 /* new database, write a root leaf page */
6076                 DPUTS("allocating new root leaf page");
6077                 if ((rc2 = mdb_page_new(mc, P_LEAF, 1, &np))) {
6078                         return rc2;
6079                 }
6080                 mdb_cursor_push(mc, np);
6081                 mc->mc_db->md_root = np->mp_pgno;
6082                 mc->mc_db->md_depth++;
6083                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
6084                 if ((mc->mc_db->md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_DUPFIXED))
6085                         == MDB_DUPFIXED)
6086                         np->mp_flags |= P_LEAF2;
6087                 mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6088         } else {
6089                 /* make sure all cursor pages are writable */
6090                 rc2 = mdb_cursor_touch(mc);
6091                 if (rc2)
6092                         return rc2;
6093         }
6094
6095         insert_key = insert_data = rc;
6096         if (insert_key) {
6097                 /* The key does not exist */
6098                 DPRINTF(("inserting key at index %i", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
6099                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
6100                         LEAFSIZE(key, data) > env->me_nodemax)
6101                 {
6102                         /* Too big for a node, insert in sub-DB.  Set up an empty
6103                          * "old sub-page" for prep_subDB to expand to a full page.
6104                          */
6105                         fp_flags = P_LEAF|P_DIRTY;
6106                         fp = env->me_pbuf;
6107                         fp->mp_pad = data->mv_size; /* used if MDB_DUPFIXED */
6108                         fp->mp_lower = fp->mp_upper = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6109                         olddata.mv_size = PAGEHDRSZ;
6110                         goto prep_subDB;
6111                 }
6112         } else {
6113                 /* there's only a key anyway, so this is a no-op */
6114                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
6115                         char *ptr;
6116                         unsigned int ksize = mc->mc_db->md_pad;
6117                         if (key->mv_size != ksize)
6118                                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6119                         ptr = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
6120                         memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6121 fix_parent:
6122                         /* if overwriting slot 0 of leaf, need to
6123                          * update branch key if there is a parent page
6124                          */
6125                         if (mc->mc_top && !mc->mc_ki[mc->mc_top]) {
6126                                 unsigned short top = mc->mc_top;
6127                                 mc->mc_top--;
6128                                 /* slot 0 is always an empty key, find real slot */
6129                                 while (mc->mc_top && !mc->mc_ki[mc->mc_top])
6130                                         mc->mc_top--;
6131                                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top])
6132                                         rc2 = mdb_update_key(mc, key);
6133                                 else
6134                                         rc2 = MDB_SUCCESS;
6135                                 mc->mc_top = top;
6136                                 if (rc2)
6137                                         return rc2;
6138                         }
6139                         return MDB_SUCCESS;
6140                 }
6141
6142 more:
6143                 leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6144                 olddata.mv_size = NODEDSZ(leaf);
6145                 olddata.mv_data = NODEDATA(leaf);
6146
6147                 /* DB has dups? */
6148                 if (F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPSORT)) {
6149                         /* Prepare (sub-)page/sub-DB to accept the new item,
6150                          * if needed.  fp: old sub-page or a header faking
6151                          * it.  mp: new (sub-)page.  offset: growth in page
6152                          * size.  xdata: node data with new page or DB.
6153                          */
6154                         unsigned        i, offset = 0;
6155                         mp = fp = xdata.mv_data = env->me_pbuf;
6156                         mp->mp_pgno = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno;
6157
6158                         /* Was a single item before, must convert now */
6159                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6160                                 /* Just overwrite the current item */
6161                                 if (flags == MDB_CURRENT)
6162                                         goto current;
6163
6164 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6165                                 if (mc->mc_dbx->md_dcmp == mdb_cmp_int && olddata.mv_size == sizeof(size_t))
6166                                         mc->mc_dbx->md_dcmp = mdb_cmp_clong;
6167 #endif
6168                                 /* does data match? */
6169                                 if (!mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &olddata)) {
6170                                         if (flags & MDB_NODUPDATA)
6171                                                 return MDB_KEYEXIST;
6172                                         /* overwrite it */
6173                                         goto current;
6174                                 }
6175
6176                                 /* Back up original data item */
6177                                 dkey.mv_size = olddata.mv_size;
6178                                 dkey.mv_data = memcpy(fp+1, olddata.mv_data, olddata.mv_size);
6179
6180                                 /* Make sub-page header for the dup items, with dummy body */
6181                                 fp->mp_flags = P_LEAF|P_DIRTY|P_SUBP;
6182                                 fp->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6183                                 xdata.mv_size = PAGEHDRSZ + dkey.mv_size + data->mv_size;
6184                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6185                                         fp->mp_flags |= P_LEAF2;
6186                                         fp->mp_pad = data->mv_size;
6187                                         xdata.mv_size += 2 * data->mv_size;     /* leave space for 2 more */
6188                                 } else {
6189                                         xdata.mv_size += 2 * (sizeof(indx_t) + NODESIZE) +
6190                                                 (dkey.mv_size & 1) + (data->mv_size & 1);
6191                                 }
6192                                 fp->mp_upper = xdata.mv_size - PAGEBASE;
6193                                 olddata.mv_size = xdata.mv_size; /* pretend olddata is fp */
6194                         } else if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6195                                 /* Data is on sub-DB, just store it */
6196                                 flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
6197                                 goto put_sub;
6198                         } else {
6199                                 /* Data is on sub-page */
6200                                 fp = olddata.mv_data;
6201                                 switch (flags) {
6202                                 default:
6203                                         if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
6204                                                 offset = EVEN(NODESIZE + sizeof(indx_t) +
6205                                                         data->mv_size);
6206                                                 break;
6207                                         }
6208                                         offset = fp->mp_pad;
6209                                         if (SIZELEFT(fp) < offset) {
6210                                                 offset *= 4; /* space for 4 more */
6211                                                 break;
6212                                         }
6213                                         /* FALLTHRU: Big enough MDB_DUPFIXED sub-page */
6214                                 case MDB_CURRENT:
6215                                         fp->mp_flags |= P_DIRTY;
6216                                         COPY_PGNO(fp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6217                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6218                                         flags |= F_DUPDATA;
6219                                         goto put_sub;
6220                                 }
6221                                 xdata.mv_size = olddata.mv_size + offset;
6222                         }
6223
6224                         fp_flags = fp->mp_flags;
6225                         if (NODESIZE + NODEKSZ(leaf) + xdata.mv_size > env->me_nodemax) {
6226                                         /* Too big for a sub-page, convert to sub-DB */
6227                                         fp_flags &= ~P_SUBP;
6228 prep_subDB:
6229                                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6230                                                 fp_flags |= P_LEAF2;
6231                                                 dummy.md_pad = fp->mp_pad;
6232                                                 dummy.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6233                                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6234                                                         dummy.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6235                                         } else {
6236                                                 dummy.md_pad = 0;
6237                                                 dummy.md_flags = 0;
6238                                         }
6239                                         dummy.md_depth = 1;
6240                                         dummy.md_branch_pages = 0;
6241                                         dummy.md_leaf_pages = 1;
6242                                         dummy.md_overflow_pages = 0;
6243                                         dummy.md_entries = NUMKEYS(fp);
6244                                         xdata.mv_size = sizeof(MDB_db);
6245                                         xdata.mv_data = &dummy;
6246                                         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &mp)))
6247                                                 return rc;
6248                                         offset = env->me_psize - olddata.mv_size;
6249                                         flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
6250                                         dummy.md_root = mp->mp_pgno;
6251                         }
6252                         if (mp != fp) {
6253                                 mp->mp_flags = fp_flags | P_DIRTY;
6254                                 mp->mp_pad   = fp->mp_pad;
6255                                 mp->mp_lower = fp->mp_lower;
6256                                 mp->mp_upper = fp->mp_upper + offset;
6257                                 if (fp_flags & P_LEAF2) {
6258                                         memcpy(METADATA(mp), METADATA(fp), NUMKEYS(fp) * fp->mp_pad);
6259                                 } else {
6260                                         memcpy((char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE, (char *)fp + fp->mp_upper + PAGEBASE,
6261                                                 olddata.mv_size - fp->mp_upper - PAGEBASE);
6262                                         for (i=0; i<NUMKEYS(fp); i++)
6263                                                 mp->mp_ptrs[i] = fp->mp_ptrs[i] + offset;
6264                                 }
6265                         }
6266
6267                         rdata = &xdata;
6268                         flags |= F_DUPDATA;
6269                         do_sub = 1;
6270                         if (!insert_key)
6271                                 mdb_node_del(mc, 0);
6272                         goto new_sub;
6273                 }
6274 current:
6275                 /* overflow page overwrites need special handling */
6276                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
6277                         MDB_page *omp;
6278                         pgno_t pg;
6279                         int level, ovpages, dpages = OVPAGES(data->mv_size, env->me_psize);
6280
6281                         memcpy(&pg, olddata.mv_data, sizeof(pg));
6282                         if ((rc2 = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, &level)) != 0)
6283                                 return rc2;
6284                         ovpages = omp->mp_pages;
6285
6286                         /* Is the ov page large enough? */
6287                         if (ovpages >= dpages) {
6288                           if (!(omp->mp_flags & P_DIRTY) &&
6289                                   (level || (env->me_flags & MDB_WRITEMAP)))
6290                           {
6291                                 rc = mdb_page_unspill(mc->mc_txn, omp, &omp);
6292                                 if (rc)
6293                                         return rc;
6294                                 level = 0;              /* dirty in this txn or clean */
6295                           }
6296                           /* Is it dirty? */
6297                           if (omp->mp_flags & P_DIRTY) {
6298                                 /* yes, overwrite it. Note in this case we don't
6299                                  * bother to try shrinking the page if the new data
6300                                  * is smaller than the overflow threshold.
6301                                  */
6302                                 if (level > 1) {
6303                                         /* It is writable only in a parent txn */
6304                                         size_t sz = (size_t) env->me_psize * ovpages, off;
6305                                         MDB_page *np = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, ovpages);
6306                                         MDB_ID2 id2;
6307                                         if (!np)
6308                                                 return ENOMEM;
6309                                         id2.mid = pg;
6310                                         id2.mptr = np;
6311                                         rc2 = mdb_mid2l_insert(mc->mc_txn->mt_u.dirty_list, &id2);
6312                                         mdb_cassert(mc, rc2 == 0);
6313                                         if (!(flags & MDB_RESERVE)) {
6314                                                 /* Copy end of page, adjusting alignment so
6315                                                  * compiler may copy words instead of bytes.
6316                                                  */
6317                                                 off = (PAGEHDRSZ + data->mv_size) & -sizeof(size_t);
6318                                                 memcpy((size_t *)((char *)np + off),
6319                                                         (size_t *)((char *)omp + off), sz - off);
6320                                                 sz = PAGEHDRSZ;
6321                                         }
6322                                         memcpy(np, omp, sz); /* Copy beginning of page */
6323                                         omp = np;
6324                                 }
6325                                 SETDSZ(leaf, data->mv_size);
6326                                 if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6327                                         data->mv_data = METADATA(omp);
6328                                 else
6329                                         memcpy(METADATA(omp), data->mv_data, data->mv_size);
6330                                 return MDB_SUCCESS;
6331                           }
6332                         }
6333                         if ((rc2 = mdb_ovpage_free(mc, omp)) != MDB_SUCCESS)
6334                                 return rc2;
6335                 } else if (data->mv_size == olddata.mv_size) {
6336                         /* same size, just replace it. Note that we could
6337                          * also reuse this node if the new data is smaller,
6338                          * but instead we opt to shrink the node in that case.
6339                          */
6340                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6341                                 data->mv_data = olddata.mv_data;
6342                         else if (!(mc->mc_flags & C_SUB))
6343                                 memcpy(olddata.mv_data, data->mv_data, data->mv_size);
6344                         else {
6345                                 memcpy(NODEKEY(leaf), key->mv_data, key->mv_size);
6346                                 goto fix_parent;
6347                         }
6348                         return MDB_SUCCESS;
6349                 }
6350                 mdb_node_del(mc, 0);
6351         }
6352
6353         rdata = data;
6354
6355 new_sub:
6356         nflags = flags & NODE_ADD_FLAGS;
6357         nsize = IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? key->mv_size : mdb_leaf_size(env, key, rdata);
6358         if (SIZELEFT(mc->mc_pg[mc->mc_top]) < nsize) {
6359                 if (( flags & (F_DUPDATA|F_SUBDATA)) == F_DUPDATA )
6360                         nflags &= ~MDB_APPEND; /* sub-page may need room to grow */
6361                 if (!insert_key)
6362                         nflags |= MDB_SPLIT_REPLACE;
6363                 rc = mdb_page_split(mc, key, rdata, P_INVALID, nflags);
6364         } else {
6365                 /* There is room already in this leaf page. */
6366                 rc = mdb_node_add(mc, mc->mc_ki[mc->mc_top], key, rdata, 0, nflags);
6367                 if (rc == 0 && insert_key) {
6368                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6369                         MDB_cursor *m2, *m3;
6370                         MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
6371                         unsigned i = mc->mc_top;
6372                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6373
6374                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6375                                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
6376                                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
6377                                 else
6378                                         m3 = m2;
6379                                 if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6380                                 if (m3->mc_pg[i] == mp && m3->mc_ki[i] >= mc->mc_ki[i]) {
6381                                         m3->mc_ki[i]++;
6382                                 }
6383                         }
6384                 }
6385         }
6386
6387         if (rc == MDB_SUCCESS) {
6388                 /* Now store the actual data in the child DB. Note that we're
6389                  * storing the user data in the keys field, so there are strict
6390                  * size limits on dupdata. The actual data fields of the child
6391                  * DB are all zero size.
6392                  */
6393                 if (do_sub) {
6394                         int xflags;
6395                         size_t ecount;
6396 put_sub:
6397                         xdata.mv_size = 0;
6398                         xdata.mv_data = "";
6399                         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6400                         if (flags & MDB_CURRENT) {
6401                                 xflags = MDB_CURRENT|MDB_NOSPILL;
6402                         } else {
6403                                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
6404                                 xflags = (flags & MDB_NODUPDATA) ?
6405                                         MDB_NOOVERWRITE|MDB_NOSPILL : MDB_NOSPILL;
6406                         }
6407                         /* converted, write the original data first */
6408                         if (dkey.mv_size) {
6409                                 rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, &dkey, &xdata, xflags);
6410                                 if (rc)
6411                                         goto bad_sub;
6412                                 {
6413                                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6414                                         MDB_cursor *m2;
6415                                         unsigned i = mc->mc_top;
6416                                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6417
6418                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6419                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6420                                                 if (!(m2->mc_flags & C_INITIALIZED)) continue;
6421                                                 if (m2->mc_pg[i] == mp && m2->mc_ki[i] == mc->mc_ki[i]) {
6422                                                         mdb_xcursor_init1(m2, leaf);
6423                                                 }
6424                                         }
6425                                 }
6426                                 /* we've done our job */
6427                                 dkey.mv_size = 0;
6428                         }
6429                         ecount = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
6430                         if (flags & MDB_APPENDDUP)
6431                                 xflags |= MDB_APPEND;
6432                         rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, &xdata, xflags);
6433                         if (flags & F_SUBDATA) {
6434                                 void *db = NODEDATA(leaf);
6435                                 memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6436                         }
6437                         insert_data = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries - ecount;
6438                 }
6439                 /* Increment count unless we just replaced an existing item. */
6440                 if (insert_data)
6441                         mc->mc_db->md_entries++;
6442                 if (insert_key) {
6443                         /* Invalidate txn if we created an empty sub-DB */
6444                         if (rc)
6445                                 goto bad_sub;
6446                         /* If we succeeded and the key didn't exist before,
6447                          * make sure the cursor is marked valid.
6448                          */
6449                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6450                 }
6451                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6452                         if (!rc) {
6453                                 mcount++;
6454                                 /* let caller know how many succeeded, if any */
6455                                 data[1].mv_size = mcount;
6456                                 if (mcount < dcount) {
6457                                         data[0].mv_data = (char *)data[0].mv_data + data[0].mv_size;
6458                                         insert_key = insert_data = 0;
6459                                         goto more;
6460                                 }
6461                         }
6462                 }
6463                 return rc;
6464 bad_sub:
6465                 if (rc == MDB_KEYEXIST) /* should not happen, we deleted that item */
6466                         rc = MDB_CORRUPTED;
6467         }
6468         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6469         return rc;
6470 }
6471
6472 int
6473 mdb_cursor_del(MDB_cursor *mc, unsigned int flags)
6474 {
6475         MDB_node        *leaf;
6476         MDB_page        *mp;
6477         int rc;
6478
6479         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6480                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6481
6482         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6483                 return EINVAL;
6484
6485         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
6486                 return MDB_NOTFOUND;
6487
6488         if (!(flags & MDB_NOSPILL) && (rc = mdb_page_spill(mc, NULL, NULL)))
6489                 return rc;
6490
6491         rc = mdb_cursor_touch(mc);
6492         if (rc)
6493                 return rc;
6494
6495         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6496         if (IS_LEAF2(mp))
6497                 goto del_key;
6498         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6499
6500         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6501                 if (flags & MDB_NODUPDATA) {
6502                         /* mdb_cursor_del0() will subtract the final entry */
6503                         mc->mc_db->md_entries -= mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries - 1;
6504                 } else {
6505                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_SUBDATA)) {
6506                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6507                         }
6508                         rc = mdb_cursor_del(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, MDB_NOSPILL);
6509                         if (rc)
6510                                 return rc;
6511                         /* If sub-DB still has entries, we're done */
6512                         if (mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries) {
6513                                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6514                                         /* update subDB info */
6515                                         void *db = NODEDATA(leaf);
6516                                         memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6517                                 } else {
6518                                         MDB_cursor *m2;
6519                                         /* shrink fake page */
6520                                         mdb_node_shrink(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6521                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6522                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6523                                         /* fix other sub-DB cursors pointed at this fake page */
6524                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6525                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6526                                                 if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp &&
6527                                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
6528                                                         m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6529                                         }
6530                                 }
6531                                 mc->mc_db->md_entries--;
6532                                 mc->mc_flags |= C_DEL;
6533                                 return rc;
6534                         }
6535                         /* otherwise fall thru and delete the sub-DB */
6536                 }
6537
6538                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6539                         /* add all the child DB's pages to the free list */
6540                         rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
6541                         if (rc)
6542                                 goto fail;
6543                 }
6544         }
6545
6546         /* add overflow pages to free list */
6547         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
6548                 MDB_page *omp;
6549                 pgno_t pg;
6550
6551                 memcpy(&pg, NODEDATA(leaf), sizeof(pg));
6552                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, NULL)) ||
6553                         (rc = mdb_ovpage_free(mc, omp)))
6554                         goto fail;
6555         }
6556
6557 del_key:
6558         return mdb_cursor_del0(mc);
6559
6560 fail:
6561         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6562         return rc;
6563 }
6564
6565 /** Allocate and initialize new pages for a database.
6566  * @param[in] mc a cursor on the database being added to.
6567  * @param[in] flags flags defining what type of page is being allocated.
6568  * @param[in] num the number of pages to allocate. This is usually 1,
6569  * unless allocating overflow pages for a large record.
6570  * @param[out] mp Address of a page, or NULL on failure.
6571  * @return 0 on success, non-zero on failure.
6572  */
6573 static int
6574 mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp)
6575 {
6576         MDB_page        *np;
6577         int rc;
6578
6579         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, num, &np)))
6580                 return rc;
6581         DPRINTF(("allocated new mpage %"Z"u, page size %u",
6582             np->mp_pgno, mc->mc_txn->mt_env->me_psize));
6583         np->mp_flags = flags | P_DIRTY;
6584         np->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6585         np->mp_upper = mc->mc_txn->mt_env->me_psize - PAGEBASE;
6586
6587         if (IS_BRANCH(np))
6588                 mc->mc_db->md_branch_pages++;
6589         else if (IS_LEAF(np))
6590                 mc->mc_db->md_leaf_pages++;
6591         else if (IS_OVERFLOW(np)) {
6592                 mc->mc_db->md_overflow_pages += num;
6593                 np->mp_pages = num;
6594         }
6595         *mp = np;
6596
6597         return 0;
6598 }
6599
6600 /** Calculate the size of a leaf node.
6601  * The size depends on the environment's page size; if a data item
6602  * is too large it will be put onto an overflow page and the node
6603  * size will only include the key and not the data. Sizes are always
6604  * rounded up to an even number of bytes, to guarantee 2-byte alignment
6605  * of the #MDB_node headers.
6606  * @param[in] env The environment handle.
6607  * @param[in] key The key for the node.
6608  * @param[in] data The data for the node.
6609  * @return The number of bytes needed to store the node.
6610  */
6611 static size_t
6612 mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data)
6613 {
6614         size_t           sz;
6615
6616         sz = LEAFSIZE(key, data);
6617         if (sz > env->me_nodemax) {
6618                 /* put on overflow page */
6619                 sz -= data->mv_size - sizeof(pgno_t);
6620         }
6621
6622         return EVEN(sz + sizeof(indx_t));
6623 }
6624
6625 /** Calculate the size of a branch node.
6626  * The size should depend on the environment's page size but since
6627  * we currently don't support spilling large keys onto overflow
6628  * pages, it's simply the size of the #MDB_node header plus the
6629  * size of the key. Sizes are always rounded up to an even number
6630  * of bytes, to guarantee 2-byte alignment of the #MDB_node headers.
6631  * @param[in] env The environment handle.
6632  * @param[in] key The key for the node.
6633  * @return The number of bytes needed to store the node.
6634  */
6635 static size_t
6636 mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key)
6637 {
6638         size_t           sz;
6639
6640         sz = INDXSIZE(key);
6641         if (sz > env->me_nodemax) {
6642                 /* put on overflow page */
6643                 /* not implemented */
6644                 /* sz -= key->size - sizeof(pgno_t); */
6645         }
6646
6647         return sz + sizeof(indx_t);
6648 }
6649
6650 /** Add a node to the page pointed to by the cursor.
6651  * @param[in] mc The cursor for this operation.
6652  * @param[in] indx The index on the page where the new node should be added.
6653  * @param[in] key The key for the new node.
6654  * @param[in] data The data for the new node, if any.
6655  * @param[in] pgno The page number, if adding a branch node.
6656  * @param[in] flags Flags for the node.
6657  * @return 0 on success, non-zero on failure. Possible errors are:
6658  * <ul>
6659  *      <li>ENOMEM - failed to allocate overflow pages for the node.
6660  *      <li>MDB_PAGE_FULL - there is insufficient room in the page. This error
6661  *      should never happen since all callers already calculate the
6662  *      page's free space before calling this function.
6663  * </ul>
6664  */
6665 static int
6666 mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
6667     MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags)
6668 {
6669         unsigned int     i;
6670         size_t           node_size = NODESIZE;
6671         ssize_t          room;
6672         indx_t           ofs;
6673         MDB_node        *node;
6674         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6675         MDB_page        *ofp = NULL;            /* overflow page */
6676         DKBUF;
6677
6678         mdb_cassert(mc, mp->mp_upper >= mp->mp_lower);
6679
6680         DPRINTF(("add to %s %spage %"Z"u index %i, data size %"Z"u key size %"Z"u [%s]",
6681             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch",
6682                 IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
6683                 mdb_dbg_pgno(mp), indx, data ? data->mv_size : 0,
6684                 key ? key->mv_size : 0, key ? DKEY(key) : "null"));
6685
6686         if (IS_LEAF2(mp)) {
6687                 /* Move higher keys up one slot. */
6688                 int ksize = mc->mc_db->md_pad, dif;
6689                 char *ptr = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6690                 dif = NUMKEYS(mp) - indx;
6691                 if (dif > 0)
6692                         memmove(ptr+ksize, ptr, dif*ksize);
6693                 /* insert new key */
6694                 memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6695
6696                 /* Just using these for counting */
6697                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6698                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
6699                 return MDB_SUCCESS;
6700         }
6701
6702         room = (ssize_t)SIZELEFT(mp) - (ssize_t)sizeof(indx_t);
6703         if (key != NULL)
6704                 node_size += key->mv_size;
6705         if (IS_LEAF(mp)) {
6706                 mdb_cassert(mc, data);
6707                 if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA)) {
6708                         /* Data already on overflow page. */
6709                         node_size += sizeof(pgno_t);
6710                 } else if (node_size + data->mv_size > mc->mc_txn->mt_env->me_nodemax) {
6711                         int ovpages = OVPAGES(data->mv_size, mc->mc_txn->mt_env->me_psize);
6712                         int rc;
6713                         /* Put data on overflow page. */
6714                         DPRINTF(("data size is %"Z"u, node would be %"Z"u, put data on overflow page",
6715                             data->mv_size, node_size+data->mv_size));
6716                         node_size = EVEN(node_size + sizeof(pgno_t));
6717                         if ((ssize_t)node_size > room)
6718                                 goto full;
6719                         if ((rc = mdb_page_new(mc, P_OVERFLOW, ovpages, &ofp)))
6720                                 return rc;
6721                         DPRINTF(("allocated overflow page %"Z"u", ofp->mp_pgno));
6722                         flags |= F_BIGDATA;
6723                         goto update;
6724                 } else {
6725                         node_size += data->mv_size;
6726                 }
6727         }
6728         node_size = EVEN(node_size);
6729         if ((ssize_t)node_size > room)
6730                 goto full;
6731
6732 update:
6733         /* Move higher pointers up one slot. */
6734         for (i = NUMKEYS(mp); i > indx; i--)
6735                 mp->mp_ptrs[i] = mp->mp_ptrs[i - 1];
6736
6737         /* Adjust free space offsets. */
6738         ofs = mp->mp_upper - node_size;
6739         mdb_cassert(mc, ofs >= mp->mp_lower + sizeof(indx_t));
6740         mp->mp_ptrs[indx] = ofs;
6741         mp->mp_upper = ofs;
6742         mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6743
6744         /* Write the node data. */
6745         node = NODEPTR(mp, indx);
6746         node->mn_ksize = (key == NULL) ? 0 : key->mv_size;
6747         node->mn_flags = flags;
6748         if (IS_LEAF(mp))
6749                 SETDSZ(node,data->mv_size);
6750         else
6751                 SETPGNO(node,pgno);
6752
6753         if (key)
6754                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
6755
6756         if (IS_LEAF(mp)) {
6757                 mdb_cassert(mc, key);
6758                 if (ofp == NULL) {
6759                         if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA))
6760                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6761                                     sizeof(pgno_t));
6762                         else if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6763                                 data->mv_data = node->mn_data + key->mv_size;
6764                         else
6765                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6766                                     data->mv_size);
6767                 } else {
6768                         memcpy(node->mn_data + key->mv_size, &ofp->mp_pgno,
6769                             sizeof(pgno_t));
6770                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6771                                 data->mv_data = METADATA(ofp);
6772                         else
6773                                 memcpy(METADATA(ofp), data->mv_data, data->mv_size);
6774                 }
6775         }
6776
6777         return MDB_SUCCESS;
6778
6779 full:
6780         DPRINTF(("not enough room in page %"Z"u, got %u ptrs",
6781                 mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp)));
6782         DPRINTF(("upper-lower = %u - %u = %"Z"d", mp->mp_upper,mp->mp_lower,room));
6783         DPRINTF(("node size = %"Z"u", node_size));
6784         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6785         return MDB_PAGE_FULL;
6786 }
6787
6788 /** Delete the specified node from a page.
6789  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to delete.
6790  * @param[in] ksize The size of a node. Only used if the page is
6791  * part of a #MDB_DUPFIXED database.
6792  */
6793 static void
6794 mdb_node_del(MDB_cursor *mc, int ksize)
6795 {
6796         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6797         indx_t  indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
6798         unsigned int     sz;
6799         indx_t           i, j, numkeys, ptr;
6800         MDB_node        *node;
6801         char            *base;
6802
6803         DPRINTF(("delete node %u on %s page %"Z"u", indx,
6804             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mdb_dbg_pgno(mp)));
6805         numkeys = NUMKEYS(mp);
6806         mdb_cassert(mc, indx < numkeys);
6807
6808         if (IS_LEAF2(mp)) {
6809                 int x = numkeys - 1 - indx;
6810                 base = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6811                 if (x)
6812                         memmove(base, base + ksize, x * ksize);
6813                 mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6814                 mp->mp_upper += ksize - sizeof(indx_t);
6815                 return;
6816         }
6817
6818         node = NODEPTR(mp, indx);
6819         sz = NODESIZE + node->mn_ksize;
6820         if (IS_LEAF(mp)) {
6821                 if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
6822                         sz += sizeof(pgno_t);
6823                 else
6824                         sz += NODEDSZ(node);
6825         }
6826         sz = EVEN(sz);
6827
6828         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6829         for (i = j = 0; i < numkeys; i++) {
6830                 if (i != indx) {
6831                         mp->mp_ptrs[j] = mp->mp_ptrs[i];
6832                         if (mp->mp_ptrs[i] < ptr)
6833                                 mp->mp_ptrs[j] += sz;
6834                         j++;
6835                 }
6836         }
6837
6838         base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
6839         memmove(base + sz, base, ptr - mp->mp_upper);
6840
6841         mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6842         mp->mp_upper += sz;
6843 }
6844
6845 /** Compact the main page after deleting a node on a subpage.
6846  * @param[in] mp The main page to operate on.
6847  * @param[in] indx The index of the subpage on the main page.
6848  */
6849 static void
6850 mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx)
6851 {
6852         MDB_node *node;
6853         MDB_page *sp, *xp;
6854         char *base;
6855         int nsize, delta;
6856         indx_t           i, numkeys, ptr;
6857
6858         node = NODEPTR(mp, indx);
6859         sp = (MDB_page *)NODEDATA(node);
6860         delta = SIZELEFT(sp);
6861         xp = (MDB_page *)((char *)sp + delta);
6862
6863         /* shift subpage upward */
6864         if (IS_LEAF2(sp)) {
6865                 nsize = NUMKEYS(sp) * sp->mp_pad;
6866                 if (nsize & 1)
6867                         return;         /* do not make the node uneven-sized */
6868                 memmove(METADATA(xp), METADATA(sp), nsize);
6869         } else {
6870                 int i;
6871                 numkeys = NUMKEYS(sp);
6872                 for (i=numkeys-1; i>=0; i--)
6873                         xp->mp_ptrs[i] = sp->mp_ptrs[i] - delta;
6874         }
6875         xp->mp_upper = sp->mp_lower;
6876         xp->mp_lower = sp->mp_lower;
6877         xp->mp_flags = sp->mp_flags;
6878         xp->mp_pad = sp->mp_pad;
6879         COPY_PGNO(xp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6880
6881         nsize = NODEDSZ(node) - delta;
6882         SETDSZ(node, nsize);
6883
6884         /* shift lower nodes upward */
6885         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6886         numkeys = NUMKEYS(mp);
6887         for (i = 0; i < numkeys; i++) {
6888                 if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
6889                         mp->mp_ptrs[i] += delta;
6890         }
6891
6892         base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
6893         memmove(base + delta, base, ptr - mp->mp_upper + NODESIZE + NODEKSZ(node));
6894         mp->mp_upper += delta;
6895 }
6896
6897 /** Initial setup of a sorted-dups cursor.
6898  * Sorted duplicates are implemented as a sub-database for the given key.
6899  * The duplicate data items are actually keys of the sub-database.
6900  * Operations on the duplicate data items are performed using a sub-cursor
6901  * initialized when the sub-database is first accessed. This function does
6902  * the preliminary setup of the sub-cursor, filling in the fields that
6903  * depend only on the parent DB.
6904  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6905  */
6906 static void
6907 mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc)
6908 {
6909         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6910
6911         mx->mx_cursor.mc_xcursor = NULL;
6912         mx->mx_cursor.mc_txn = mc->mc_txn;
6913         mx->mx_cursor.mc_db = &mx->mx_db;
6914         mx->mx_cursor.mc_dbx = &mx->mx_dbx;
6915         mx->mx_cursor.mc_dbi = mc->mc_dbi;
6916         mx->mx_cursor.mc_dbflag = &mx->mx_dbflag;
6917         mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6918         mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6919         mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6920         mx->mx_dbx.md_name.mv_size = 0;
6921         mx->mx_dbx.md_name.mv_data = NULL;
6922         mx->mx_dbx.md_cmp = mc->mc_dbx->md_dcmp;
6923         mx->mx_dbx.md_dcmp = NULL;
6924         mx->mx_dbx.md_rel = mc->mc_dbx->md_rel;
6925 }
6926
6927 /** Final setup of a sorted-dups cursor.
6928  *      Sets up the fields that depend on the data from the main cursor.
6929  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6930  * @param[in] node The data containing the #MDB_db record for the
6931  * sorted-dup database.
6932  */
6933 static void
6934 mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node)
6935 {
6936         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6937
6938         if (node->mn_flags & F_SUBDATA) {
6939                 memcpy(&mx->mx_db, NODEDATA(node), sizeof(MDB_db));
6940                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = 0;
6941                 mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6942                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6943                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6944         } else {
6945                 MDB_page *fp = NODEDATA(node);
6946                 mx->mx_db.md_pad = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pad;
6947                 mx->mx_db.md_flags = 0;
6948                 mx->mx_db.md_depth = 1;
6949                 mx->mx_db.md_branch_pages = 0;
6950                 mx->mx_db.md_leaf_pages = 1;
6951                 mx->mx_db.md_overflow_pages = 0;
6952                 mx->mx_db.md_entries = NUMKEYS(fp);
6953                 COPY_PGNO(mx->mx_db.md_root, fp->mp_pgno);
6954                 mx->mx_cursor.mc_snum = 1;
6955                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6956                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_INITIALIZED|C_SUB;
6957                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6958                 mx->mx_cursor.mc_ki[0] = 0;
6959                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6960                         mx->mx_db.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6961                         mx->mx_db.md_pad = fp->mp_pad;
6962                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6963                                 mx->mx_db.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6964                 }
6965         }
6966         DPRINTF(("Sub-db -%u root page %"Z"u", mx->mx_cursor.mc_dbi,
6967                 mx->mx_db.md_root));
6968         mx->mx_dbflag = DB_VALID|DB_DIRTY; /* DB_DIRTY guides mdb_cursor_touch */
6969 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6970         if (mx->mx_dbx.md_cmp == mdb_cmp_int && mx->mx_db.md_pad == sizeof(size_t))
6971                 mx->mx_dbx.md_cmp = mdb_cmp_clong;
6972 #endif
6973 }
6974
6975 /** Initialize a cursor for a given transaction and database. */
6976 static void
6977 mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx)
6978 {
6979         mc->mc_next = NULL;
6980         mc->mc_backup = NULL;
6981         mc->mc_dbi = dbi;
6982         mc->mc_txn = txn;
6983         mc->mc_db = &txn->mt_dbs[dbi];
6984         mc->mc_dbx = &txn->mt_dbxs[dbi];
6985         mc->mc_dbflag = &txn->mt_dbflags[dbi];
6986         mc->mc_snum = 0;
6987         mc->mc_top = 0;
6988         mc->mc_pg[0] = 0;
6989         mc->mc_flags = 0;
6990         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT) {
6991                 mdb_tassert(txn, mx != NULL);
6992                 mc->mc_xcursor = mx;
6993                 mdb_xcursor_init0(mc);
6994         } else {
6995                 mc->mc_xcursor = NULL;
6996         }
6997         if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
6998                 mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_ROOTONLY);
6999         }
7000 }
7001
7002 int
7003 mdb_cursor_open(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cursor **ret)
7004 {
7005         MDB_cursor      *mc;
7006         size_t size = sizeof(MDB_cursor);
7007
7008         if (!ret || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
7009                 return EINVAL;
7010
7011         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7012                 return MDB_BAD_TXN;
7013
7014         /* Allow read access to the freelist */
7015         if (!dbi && !F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
7016                 return EINVAL;
7017
7018         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT)
7019                 size += sizeof(MDB_xcursor);
7020
7021         if ((mc = malloc(size)) != NULL) {
7022                 mdb_cursor_init(mc, txn, dbi, (MDB_xcursor *)(mc + 1));
7023                 if (txn->mt_cursors) {
7024                         mc->mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7025                         txn->mt_cursors[dbi] = mc;
7026                         mc->mc_flags |= C_UNTRACK;
7027                 }
7028         } else {
7029                 return ENOMEM;
7030         }
7031
7032         *ret = mc;
7033
7034         return MDB_SUCCESS;
7035 }
7036
7037 int
7038 mdb_cursor_renew(MDB_txn *txn, MDB_cursor *mc)
7039 {
7040         if (!mc || !TXN_DBI_EXIST(txn, mc->mc_dbi))
7041                 return EINVAL;
7042
7043         if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) || txn->mt_cursors)
7044                 return EINVAL;
7045
7046         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7047                 return MDB_BAD_TXN;
7048
7049         mdb_cursor_init(mc, txn, mc->mc_dbi, mc->mc_xcursor);
7050         return MDB_SUCCESS;
7051 }
7052
7053 /* Return the count of duplicate data items for the current key */
7054 int
7055 mdb_cursor_count(MDB_cursor *mc, size_t *countp)
7056 {
7057         MDB_node        *leaf;
7058
7059         if (mc == NULL || countp == NULL)
7060                 return EINVAL;
7061
7062         if (mc->mc_xcursor == NULL)
7063                 return MDB_INCOMPATIBLE;
7064
7065         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7066                 return MDB_BAD_TXN;
7067
7068         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
7069                 return EINVAL;
7070
7071         if (!mc->mc_snum || (mc->mc_flags & C_EOF))
7072                 return MDB_NOTFOUND;
7073
7074         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
7075         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
7076                 *countp = 1;
7077         } else {
7078                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED))
7079                         return EINVAL;
7080
7081                 *countp = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
7082         }
7083         return MDB_SUCCESS;
7084 }
7085
7086 void
7087 mdb_cursor_close(MDB_cursor *mc)
7088 {
7089         if (mc && !mc->mc_backup) {
7090                 /* remove from txn, if tracked */
7091                 if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) && mc->mc_txn->mt_cursors) {
7092                         MDB_cursor **prev = &mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
7093                         while (*prev && *prev != mc) prev = &(*prev)->mc_next;
7094                         if (*prev == mc)
7095                                 *prev = mc->mc_next;
7096                 }
7097                 free(mc);
7098         }
7099 }
7100
7101 MDB_txn *
7102 mdb_cursor_txn(MDB_cursor *mc)
7103 {
7104         if (!mc) return NULL;
7105         return mc->mc_txn;
7106 }
7107
7108 MDB_dbi
7109 mdb_cursor_dbi(MDB_cursor *mc)
7110 {
7111         return mc->mc_dbi;
7112 }
7113
7114 /** Replace the key for a branch node with a new key.
7115  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to operate on.
7116  * @param[in] key The new key to use.
7117  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7118  */
7119 static int
7120 mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key)
7121 {
7122         MDB_page                *mp;
7123         MDB_node                *node;
7124         char                    *base;
7125         size_t                   len;
7126         int                              delta, ksize, oksize;
7127         indx_t                   ptr, i, numkeys, indx;
7128         DKBUF;
7129
7130         indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7131         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7132         node = NODEPTR(mp, indx);
7133         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
7134 #if MDB_DEBUG
7135         {
7136                 MDB_val k2;
7137                 char kbuf2[DKBUF_MAXKEYSIZE*2+1];
7138                 k2.mv_data = NODEKEY(node);
7139                 k2.mv_size = node->mn_ksize;
7140                 DPRINTF(("update key %u (ofs %u) [%s] to [%s] on page %"Z"u",
7141                         indx, ptr,
7142                         mdb_dkey(&k2, kbuf2),
7143                         DKEY(key),
7144                         mp->mp_pgno));
7145         }
7146 #endif
7147
7148         /* Sizes must be 2-byte aligned. */
7149         ksize = EVEN(key->mv_size);
7150         oksize = EVEN(node->mn_ksize);
7151         delta = ksize - oksize;
7152
7153         /* Shift node contents if EVEN(key length) changed. */
7154         if (delta) {
7155                 if (delta > 0 && SIZELEFT(mp) < delta) {
7156                         pgno_t pgno;
7157                         /* not enough space left, do a delete and split */
7158                         DPRINTF(("Not enough room, delta = %d, splitting...", delta));
7159                         pgno = NODEPGNO(node);
7160                         mdb_node_del(mc, 0);
7161                         return mdb_page_split(mc, key, NULL, pgno, MDB_SPLIT_REPLACE);
7162                 }
7163
7164                 numkeys = NUMKEYS(mp);
7165                 for (i = 0; i < numkeys; i++) {
7166                         if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
7167                                 mp->mp_ptrs[i] -= delta;
7168                 }
7169
7170                 base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
7171                 len = ptr - mp->mp_upper + NODESIZE;
7172                 memmove(base - delta, base, len);
7173                 mp->mp_upper -= delta;
7174
7175                 node = NODEPTR(mp, indx);
7176         }
7177
7178         /* But even if no shift was needed, update ksize */
7179         if (node->mn_ksize != key->mv_size)
7180                 node->mn_ksize = key->mv_size;
7181
7182         if (key->mv_size)
7183                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
7184
7185         return MDB_SUCCESS;
7186 }
7187
7188 static void
7189 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
7190
7191 /** Move a node from csrc to cdst.
7192  */
7193 static int
7194 mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7195 {
7196         MDB_node                *srcnode;
7197         MDB_val          key, data;
7198         pgno_t  srcpg;
7199         MDB_cursor mn;
7200         int                      rc;
7201         unsigned short flags;
7202
7203         DKBUF;
7204
7205         /* Mark src and dst as dirty. */
7206         if ((rc = mdb_page_touch(csrc)) ||
7207             (rc = mdb_page_touch(cdst)))
7208                 return rc;
7209
7210         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7211                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7212                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top], key.mv_size);
7213                 data.mv_size = 0;
7214                 data.mv_data = NULL;
7215                 srcpg = 0;
7216                 flags = 0;
7217         } else {
7218                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top]);
7219                 mdb_cassert(csrc, !((size_t)srcnode & 1));
7220                 srcpg = NODEPGNO(srcnode);
7221                 flags = srcnode->mn_flags;
7222                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0 && IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7223                         unsigned int snum = csrc->mc_snum;
7224                         MDB_node *s2;
7225                         /* must find the lowest key below src */
7226                         rc = mdb_page_search_lowest(csrc);
7227                         if (rc)
7228                                 return rc;
7229                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7230                                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7231                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
7232                         } else {
7233                                 s2 = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
7234                                 key.mv_size = NODEKSZ(s2);
7235                                 key.mv_data = NODEKEY(s2);
7236                         }
7237                         csrc->mc_snum = snum--;
7238                         csrc->mc_top = snum;
7239                 } else {
7240                         key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7241                         key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7242                 }
7243                 data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
7244                 data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
7245         }
7246         if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top]) && cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
7247                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
7248                 MDB_node *s2;
7249                 MDB_val bkey;
7250                 /* must find the lowest key below dst */
7251                 mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
7252                 rc = mdb_page_search_lowest(&mn);
7253                 if (rc)
7254                         return rc;
7255                 if (IS_LEAF2(mn.mc_pg[mn.mc_top])) {
7256                         bkey.mv_size = mn.mc_db->md_pad;
7257                         bkey.mv_data = LEAF2KEY(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0, bkey.mv_size);
7258                 } else {
7259                         s2 = NODEPTR(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0);
7260                         bkey.mv_size = NODEKSZ(s2);
7261                         bkey.mv_data = NODEKEY(s2);
7262                 }
7263                 mn.mc_snum = snum--;
7264                 mn.mc_top = snum;
7265                 mn.mc_ki[snum] = 0;
7266                 rc = mdb_update_key(&mn, &bkey);
7267                 if (rc)
7268                         return rc;
7269         }
7270
7271         DPRINTF(("moving %s node %u [%s] on page %"Z"u to node %u on page %"Z"u",
7272             IS_LEAF(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7273             csrc->mc_ki[csrc->mc_top],
7274                 DKEY(&key),
7275             csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno,
7276             cdst->mc_ki[cdst->mc_top], cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno));
7277
7278         /* Add the node to the destination page.
7279          */
7280         rc = mdb_node_add(cdst, cdst->mc_ki[cdst->mc_top], &key, &data, srcpg, flags);
7281         if (rc != MDB_SUCCESS)
7282                 return rc;
7283
7284         /* Delete the node from the source page.
7285          */
7286         mdb_node_del(csrc, key.mv_size);
7287
7288         {
7289                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7290                 MDB_cursor *m2, *m3;
7291                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7292                 MDB_page *mp = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7293
7294                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7295                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7296                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7297                         else
7298                                 m3 = m2;
7299                         if (m3 == csrc) continue;
7300                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == mp && m3->mc_ki[csrc->mc_top] ==
7301                                 csrc->mc_ki[csrc->mc_top]) {
7302                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7303                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
7304                         }
7305                 }
7306         }
7307
7308         /* Update the parent separators.
7309          */
7310         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
7311                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top-1] != 0) {
7312                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7313                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
7314                         } else {
7315                                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
7316                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7317                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7318                         }
7319                         DPRINTF(("update separator for source page %"Z"u to [%s]",
7320                                 csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
7321                         mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
7322                         mn.mc_snum--;
7323                         mn.mc_top--;
7324                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
7325                                 return rc;
7326                 }
7327                 if (IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7328                         MDB_val  nullkey;
7329                         indx_t  ix = csrc->mc_ki[csrc->mc_top];
7330                         nullkey.mv_size = 0;
7331                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = 0;
7332                         rc = mdb_update_key(csrc, &nullkey);
7333                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = ix;
7334                         mdb_cassert(csrc, rc == MDB_SUCCESS);
7335                 }
7336         }
7337
7338         if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
7339                 if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top-1] != 0) {
7340                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7341                                 key.mv_data = LEAF2KEY(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0, key.mv_size);
7342                         } else {
7343                                 srcnode = NODEPTR(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0);
7344                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7345                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7346                         }
7347                         DPRINTF(("update separator for destination page %"Z"u to [%s]",
7348                                 cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
7349                         mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
7350                         mn.mc_snum--;
7351                         mn.mc_top--;
7352                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
7353                                 return rc;
7354                 }
7355                 if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top])) {
7356                         MDB_val  nullkey;
7357                         indx_t  ix = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
7358                         nullkey.mv_size = 0;
7359                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = 0;
7360                         rc = mdb_update_key(cdst, &nullkey);
7361                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = ix;
7362                         mdb_cassert(csrc, rc == MDB_SUCCESS);
7363                 }
7364         }
7365
7366         return MDB_SUCCESS;
7367 }
7368
7369 /** Merge one page into another.
7370  *  The nodes from the page pointed to by \b csrc will
7371  *      be copied to the page pointed to by \b cdst and then
7372  *      the \b csrc page will be freed.
7373  * @param[in] csrc Cursor pointing to the source page.
7374  * @param[in] cdst Cursor pointing to the destination page.
7375  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7376  */
7377 static int
7378 mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7379 {
7380         MDB_page        *psrc, *pdst;
7381         MDB_node        *srcnode;
7382         MDB_val          key, data;
7383         unsigned         nkeys;
7384         int                      rc;
7385         indx_t           i, j;
7386
7387         psrc = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7388         pdst = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7389
7390         DPRINTF(("merging page %"Z"u into %"Z"u", psrc->mp_pgno, pdst->mp_pgno));
7391
7392         mdb_cassert(csrc, csrc->mc_snum > 1);   /* can't merge root page */
7393         mdb_cassert(csrc, cdst->mc_snum > 1);
7394
7395         /* Mark dst as dirty. */
7396         if ((rc = mdb_page_touch(cdst)))
7397                 return rc;
7398
7399         /* Move all nodes from src to dst.
7400          */
7401         j = nkeys = NUMKEYS(pdst);
7402         if (IS_LEAF2(psrc)) {
7403                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7404                 key.mv_data = METADATA(psrc);
7405                 for (i = 0; i < NUMKEYS(psrc); i++, j++) {
7406                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, NULL, 0, 0);
7407                         if (rc != MDB_SUCCESS)
7408                                 return rc;
7409                         key.mv_data = (char *)key.mv_data + key.mv_size;
7410                 }
7411         } else {
7412                 for (i = 0; i < NUMKEYS(psrc); i++, j++) {
7413                         srcnode = NODEPTR(psrc, i);
7414                         if (i == 0 && IS_BRANCH(psrc)) {
7415                                 MDB_cursor mn;
7416                                 MDB_node *s2;
7417                                 mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
7418                                 /* must find the lowest key below src */
7419                                 rc = mdb_page_search_lowest(&mn);
7420                                 if (rc)
7421                                         return rc;
7422                                 if (IS_LEAF2(mn.mc_pg[mn.mc_top])) {
7423                                         key.mv_size = mn.mc_db->md_pad;
7424                                         key.mv_data = LEAF2KEY(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0, key.mv_size);
7425                                 } else {
7426                                         s2 = NODEPTR(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0);
7427                                         key.mv_size = NODEKSZ(s2);
7428                                         key.mv_data = NODEKEY(s2);
7429                                 }
7430                         } else {
7431                                 key.mv_size = srcnode->mn_ksize;
7432                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7433                         }
7434
7435                         data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
7436                         data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
7437                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, &data, NODEPGNO(srcnode), srcnode->mn_flags);
7438                         if (rc != MDB_SUCCESS)
7439                                 return rc;
7440                 }
7441         }
7442
7443         DPRINTF(("dst page %"Z"u now has %u keys (%.1f%% filled)",
7444             pdst->mp_pgno, NUMKEYS(pdst),
7445                 (float)PAGEFILL(cdst->mc_txn->mt_env, pdst) / 10));
7446
7447         /* Unlink the src page from parent and add to free list.
7448          */
7449         csrc->mc_top--;
7450         mdb_node_del(csrc, 0);
7451         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
7452                 key.mv_size = 0;
7453                 rc = mdb_update_key(csrc, &key);
7454                 if (rc) {
7455                         csrc->mc_top++;
7456                         return rc;
7457                 }
7458         }
7459         csrc->mc_top++;
7460
7461         psrc = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7462         /* If not operating on FreeDB, allow this page to be reused
7463          * in this txn. Otherwise just add to free list.
7464          */
7465         rc = mdb_page_loose(csrc, psrc);
7466         if (rc)
7467                 return rc;
7468         if (IS_LEAF(psrc))
7469                 csrc->mc_db->md_leaf_pages--;
7470         else
7471                 csrc->mc_db->md_branch_pages--;
7472         {
7473                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7474                 MDB_cursor *m2, *m3;
7475                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7476
7477                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7478                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7479                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7480                         else
7481                                 m3 = m2;
7482                         if (m3 == csrc) continue;
7483                         if (m3->mc_snum < csrc->mc_snum) continue;
7484                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == psrc) {
7485                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = pdst;
7486                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] += nkeys;
7487                         }
7488                 }
7489         }
7490         {
7491                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
7492                 uint16_t depth = cdst->mc_db->md_depth;
7493                 mdb_cursor_pop(cdst);
7494                 rc = mdb_rebalance(cdst);
7495                 /* Did the tree shrink? */
7496                 if (depth > cdst->mc_db->md_depth)
7497                         snum--;
7498                 cdst->mc_snum = snum;
7499                 cdst->mc_top = snum-1;
7500         }
7501         return rc;
7502 }
7503
7504 /** Copy the contents of a cursor.
7505  * @param[in] csrc The cursor to copy from.
7506  * @param[out] cdst The cursor to copy to.
7507  */
7508 static void
7509 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7510 {
7511         unsigned int i;
7512
7513         cdst->mc_txn = csrc->mc_txn;
7514         cdst->mc_dbi = csrc->mc_dbi;
7515         cdst->mc_db  = csrc->mc_db;
7516         cdst->mc_dbx = csrc->mc_dbx;
7517         cdst->mc_snum = csrc->mc_snum;
7518         cdst->mc_top = csrc->mc_top;
7519         cdst->mc_flags = csrc->mc_flags;
7520
7521         for (i=0; i<csrc->mc_snum; i++) {
7522                 cdst->mc_pg[i] = csrc->mc_pg[i];
7523                 cdst->mc_ki[i] = csrc->mc_ki[i];
7524         }
7525 }
7526
7527 /** Rebalance the tree after a delete operation.
7528  * @param[in] mc Cursor pointing to the page where rebalancing
7529  * should begin.
7530  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7531  */
7532 static int
7533 mdb_rebalance(MDB_cursor *mc)
7534 {
7535         MDB_node        *node;
7536         int rc;
7537         unsigned int ptop, minkeys;
7538         MDB_cursor      mn;
7539         indx_t oldki;
7540
7541         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
7542         DPRINTF(("rebalancing %s page %"Z"u (has %u keys, %.1f%% full)",
7543             IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7544             mdb_dbg_pgno(mc->mc_pg[mc->mc_top]), NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]),
7545                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) / 10));
7546
7547         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= FILL_THRESHOLD &&
7548                 NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= minkeys) {
7549                 DPRINTF(("no need to rebalance page %"Z"u, above fill threshold",
7550                     mdb_dbg_pgno(mc->mc_pg[mc->mc_top])));
7551                 return MDB_SUCCESS;
7552         }
7553
7554         if (mc->mc_snum < 2) {
7555                 MDB_page *mp = mc->mc_pg[0];
7556                 if (IS_SUBP(mp)) {
7557                         DPUTS("Can't rebalance a subpage, ignoring");
7558                         return MDB_SUCCESS;
7559                 }
7560                 if (NUMKEYS(mp) == 0) {
7561                         DPUTS("tree is completely empty");
7562                         mc->mc_db->md_root = P_INVALID;
7563                         mc->mc_db->md_depth = 0;
7564                         mc->mc_db->md_leaf_pages = 0;
7565                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7566                         if (rc)
7567                                 return rc;
7568                         /* Adjust cursors pointing to mp */
7569                         mc->mc_snum = 0;
7570                         mc->mc_top = 0;
7571                         mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
7572                         {
7573                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7574                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7575
7576                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7577                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7578                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7579                                         else
7580                                                 m3 = m2;
7581                                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7582                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7583                                                 m3->mc_snum = 0;
7584                                                 m3->mc_top = 0;
7585                                                 m3->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
7586                                         }
7587                                 }
7588                         }
7589                 } else if (IS_BRANCH(mp) && NUMKEYS(mp) == 1) {
7590                         int i;
7591                         DPUTS("collapsing root page!");
7592                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7593                         if (rc)
7594                                 return rc;
7595                         mc->mc_db->md_root = NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0));
7596                         rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,mc->mc_db->md_root,&mc->mc_pg[0],NULL);
7597                         if (rc)
7598                                 return rc;
7599                         mc->mc_db->md_depth--;
7600                         mc->mc_db->md_branch_pages--;
7601                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7602                         for (i = 1; i<mc->mc_db->md_depth; i++) {
7603                                 mc->mc_pg[i] = mc->mc_pg[i+1];
7604                                 mc->mc_ki[i] = mc->mc_ki[i+1];
7605                         }
7606                         {
7607                                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7608                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7609                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7610
7611                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7612                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7613                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7614                                         else
7615                                                 m3 = m2;
7616                                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7617                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7618                                                 m3->mc_snum--;
7619                                                 m3->mc_top--;
7620                                                 for (i=0; i<m3->mc_snum; i++) {
7621                                                         m3->mc_pg[i] = m3->mc_pg[i+1];
7622                                                         m3->mc_ki[i] = m3->mc_ki[i+1];
7623                                                 }
7624                                         }
7625                                 }
7626                         }
7627                 } else
7628                         DPUTS("root page doesn't need rebalancing");
7629                 return MDB_SUCCESS;
7630         }
7631
7632         /* The parent (branch page) must have at least 2 pointers,
7633          * otherwise the tree is invalid.
7634          */
7635         ptop = mc->mc_top-1;
7636         mdb_cassert(mc, NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop]) > 1);
7637
7638         /* Leaf page fill factor is below the threshold.
7639          * Try to move keys from left or right neighbor, or
7640          * merge with a neighbor page.
7641          */
7642
7643         /* Find neighbors.
7644          */
7645         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7646         mn.mc_xcursor = NULL;
7647
7648         oldki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7649         if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7650                 /* We're the leftmost leaf in our parent.
7651                  */
7652                 DPUTS("reading right neighbor");
7653                 mn.mc_ki[ptop]++;
7654                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7655                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7656                 if (rc)
7657                         return rc;
7658                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7659                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]);
7660         } else {
7661                 /* There is at least one neighbor to the left.
7662                  */
7663                 DPUTS("reading left neighbor");
7664                 mn.mc_ki[ptop]--;
7665                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7666                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7667                 if (rc)
7668                         return rc;
7669                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) - 1;
7670                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
7671         }
7672
7673         DPRINTF(("found neighbor page %"Z"u (%u keys, %.1f%% full)",
7674             mn.mc_pg[mn.mc_top]->mp_pgno, NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]),
7675                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) / 10));
7676
7677         /* If the neighbor page is above threshold and has enough keys,
7678          * move one key from it. Otherwise we should try to merge them.
7679          * (A branch page must never have less than 2 keys.)
7680          */
7681         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mn.mc_pg[mn.mc_top]));
7682         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) >= FILL_THRESHOLD && NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) > minkeys) {
7683                 rc = mdb_node_move(&mn, mc);
7684                 if (mc->mc_ki[ptop]) {
7685                         oldki++;
7686                 }
7687         } else {
7688                 if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7689                         rc = mdb_page_merge(&mn, mc);
7690                 } else {
7691                         oldki += NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]);
7692                         mn.mc_ki[mn.mc_top] += mc->mc_ki[mn.mc_top] + 1;
7693                         rc = mdb_page_merge(mc, &mn);
7694                         mdb_cursor_copy(&mn, mc);
7695                 }
7696                 mc->mc_flags &= ~C_EOF;
7697         }
7698         mc->mc_ki[mc->mc_top] = oldki;
7699         return rc;
7700 }
7701
7702 /** Complete a delete operation started by #mdb_cursor_del(). */
7703 static int
7704 mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc)
7705 {
7706         int rc;
7707         MDB_page *mp;
7708         indx_t ki;
7709         unsigned int nkeys;
7710
7711         ki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7712         mdb_node_del(mc, mc->mc_db->md_pad);
7713         mc->mc_db->md_entries--;
7714         rc = mdb_rebalance(mc);
7715
7716         if (rc == MDB_SUCCESS) {
7717                 MDB_cursor *m2, *m3;
7718                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7719
7720                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7721                 nkeys = NUMKEYS(mp);
7722
7723                 /* if mc points past last node in page, find next sibling */
7724                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
7725                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
7726                         if (rc == MDB_NOTFOUND) {
7727                                 mc->mc_flags |= C_EOF;
7728                                 rc = MDB_SUCCESS;
7729                         }
7730                 }
7731
7732                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7733                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; !rc && m2; m2=m2->mc_next) {
7734                         m3 = (mc->mc_flags & C_SUB) ? &m2->mc_xcursor->mx_cursor : m2;
7735                         if (! (m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
7736                                 continue;
7737                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum)
7738                                 continue;
7739                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
7740                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= ki) {
7741                                         m3->mc_flags |= C_DEL;
7742                                         if (m3->mc_ki[mc->mc_top] > ki)
7743                                                 m3->mc_ki[mc->mc_top]--;
7744                                         else if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT)
7745                                                 m3->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags |= C_EOF;
7746                                 }
7747                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
7748                                         rc = mdb_cursor_sibling(m3, 1);
7749                                         if (rc == MDB_NOTFOUND) {
7750                                                 m3->mc_flags |= C_EOF;
7751                                                 rc = MDB_SUCCESS;
7752                                         }
7753                                 }
7754                         }
7755                 }
7756                 mc->mc_flags |= C_DEL;
7757         }
7758
7759         if (rc)
7760                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
7761         return rc;
7762 }
7763
7764 int
7765 mdb_del(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7766     MDB_val *key, MDB_val *data)
7767 {
7768         if (!key || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
7769                 return EINVAL;
7770
7771         if (txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
7772                 return (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
7773
7774         if (!F_ISSET(txn->mt_dbs[dbi].md_flags, MDB_DUPSORT)) {
7775                 /* must ignore any data */
7776                 data = NULL;
7777         }
7778
7779         return mdb_del0(txn, dbi, key, data, 0);
7780 }
7781
7782 static int
7783 mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7784         MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned flags)
7785 {
7786         MDB_cursor mc;
7787         MDB_xcursor mx;
7788         MDB_cursor_op op;
7789         MDB_val rdata, *xdata;
7790         int              rc, exact = 0;
7791         DKBUF;
7792
7793         DPRINTF(("====> delete db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
7794
7795         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
7796
7797         if (data) {
7798                 op = MDB_GET_BOTH;
7799                 rdata = *data;
7800                 xdata = &rdata;
7801         } else {
7802                 op = MDB_SET;
7803                 xdata = NULL;
7804                 flags |= MDB_NODUPDATA;
7805         }
7806         rc = mdb_cursor_set(&mc, key, xdata, op, &exact);
7807         if (rc == 0) {
7808                 /* let mdb_page_split know about this cursor if needed:
7809                  * delete will trigger a rebalance; if it needs to move
7810                  * a node from one page to another, it will have to
7811                  * update the parent's separator key(s). If the new sepkey
7812                  * is larger than the current one, the parent page may
7813                  * run out of space, triggering a split. We need this
7814                  * cursor to be consistent until the end of the rebalance.
7815                  */
7816                 mc.mc_flags |= C_UNTRACK;
7817                 mc.mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7818                 txn->mt_cursors[dbi] = &mc;
7819                 rc = mdb_cursor_del(&mc, flags);
7820                 txn->mt_cursors[dbi] = mc.mc_next;
7821         }
7822         return rc;
7823 }
7824
7825 /** Split a page and insert a new node.
7826  * @param[in,out] mc Cursor pointing to the page and desired insertion index.
7827  * The cursor will be updated to point to the actual page and index where
7828  * the node got inserted after the split.
7829  * @param[in] newkey The key for the newly inserted node.
7830  * @param[in] newdata The data for the newly inserted node.
7831  * @param[in] newpgno The page number, if the new node is a branch node.
7832  * @param[in] nflags The #NODE_ADD_FLAGS for the new node.
7833  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7834  */
7835 static int
7836 mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata, pgno_t newpgno,
7837         unsigned int nflags)
7838 {
7839         unsigned int flags;
7840         int              rc = MDB_SUCCESS, new_root = 0, did_split = 0;
7841         indx_t           newindx;
7842         pgno_t           pgno = 0;
7843         int      i, j, split_indx, nkeys, pmax;
7844         MDB_env         *env = mc->mc_txn->mt_env;
7845         MDB_node        *node;
7846         MDB_val  sepkey, rkey, xdata, *rdata = &xdata;
7847         MDB_page        *copy = NULL;
7848         MDB_page        *mp, *rp, *pp;
7849         int ptop;
7850         MDB_cursor      mn;
7851         DKBUF;
7852
7853         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7854         newindx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7855         nkeys = NUMKEYS(mp);
7856
7857         DPRINTF(("-----> splitting %s page %"Z"u and adding [%s] at index %i/%i",
7858             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mp->mp_pgno,
7859             DKEY(newkey), mc->mc_ki[mc->mc_top], nkeys));
7860
7861         /* Create a right sibling. */
7862         if ((rc = mdb_page_new(mc, mp->mp_flags, 1, &rp)))
7863                 return rc;
7864         DPRINTF(("new right sibling: page %"Z"u", rp->mp_pgno));
7865
7866         if (mc->mc_snum < 2) {
7867                 if ((rc = mdb_page_new(mc, P_BRANCH, 1, &pp)))
7868                         goto done;
7869                 /* shift current top to make room for new parent */
7870                 mc->mc_pg[1] = mc->mc_pg[0];
7871                 mc->mc_ki[1] = mc->mc_ki[0];
7872                 mc->mc_pg[0] = pp;
7873                 mc->mc_ki[0] = 0;
7874                 mc->mc_db->md_root = pp->mp_pgno;
7875                 DPRINTF(("root split! new root = %"Z"u", pp->mp_pgno));
7876                 mc->mc_db->md_depth++;
7877                 new_root = 1;
7878
7879                 /* Add left (implicit) pointer. */
7880                 if ((rc = mdb_node_add(mc, 0, NULL, NULL, mp->mp_pgno, 0)) != MDB_SUCCESS) {
7881                         /* undo the pre-push */
7882                         mc->mc_pg[0] = mc->mc_pg[1];
7883                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7884                         mc->mc_db->md_root = mp->mp_pgno;
7885                         mc->mc_db->md_depth--;
7886                         goto done;
7887                 }
7888                 mc->mc_snum = 2;
7889                 mc->mc_top = 1;
7890                 ptop = 0;
7891         } else {
7892                 ptop = mc->mc_top-1;
7893                 DPRINTF(("parent branch page is %"Z"u", mc->mc_pg[ptop]->mp_pgno));
7894         }
7895
7896         mc->mc_flags |= C_SPLITTING;
7897         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7898         mn.mc_pg[mn.mc_top] = rp;
7899         mn.mc_ki[ptop] = mc->mc_ki[ptop]+1;
7900
7901         if (nflags & MDB_APPEND) {
7902                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7903                 sepkey = *newkey;
7904                 split_indx = newindx;
7905                 nkeys = 0;
7906         } else {
7907
7908                 split_indx = (nkeys+1) / 2;
7909
7910                 if (IS_LEAF2(rp)) {
7911                         char *split, *ins;
7912                         int x;
7913                         unsigned int lsize, rsize, ksize;
7914                         /* Move half of the keys to the right sibling */
7915                         x = mc->mc_ki[mc->mc_top] - split_indx;
7916                         ksize = mc->mc_db->md_pad;
7917                         split = LEAF2KEY(mp, split_indx, ksize);
7918                         rsize = (nkeys - split_indx) * ksize;
7919                         lsize = (nkeys - split_indx) * sizeof(indx_t);
7920                         mp->mp_lower -= lsize;
7921                         rp->mp_lower += lsize;
7922                         mp->mp_upper += rsize - lsize;
7923                         rp->mp_upper -= rsize - lsize;
7924                         sepkey.mv_size = ksize;
7925                         if (newindx == split_indx) {
7926                                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
7927                         } else {
7928                                 sepkey.mv_data = split;
7929                         }
7930                         if (x<0) {
7931                                 ins = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
7932                                 memcpy(rp->mp_ptrs, split, rsize);
7933                                 sepkey.mv_data = rp->mp_ptrs;
7934                                 memmove(ins+ksize, ins, (split_indx - mc->mc_ki[mc->mc_top]) * ksize);
7935                                 memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7936                                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7937                                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7938                         } else {
7939                                 if (x)
7940                                         memcpy(rp->mp_ptrs, split, x * ksize);
7941                                 ins = LEAF2KEY(rp, x, ksize);
7942                                 memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7943                                 memcpy(ins+ksize, split + x * ksize, rsize - x * ksize);
7944                                 rp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7945                                 rp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7946                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = x;
7947                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7948                         }
7949                 } else {
7950                         int psize, nsize, k;
7951                         /* Maximum free space in an empty page */
7952                         pmax = env->me_psize - PAGEHDRSZ;
7953                         if (IS_LEAF(mp))
7954                                 nsize = mdb_leaf_size(env, newkey, newdata);
7955                         else
7956                                 nsize = mdb_branch_size(env, newkey);
7957                         nsize = EVEN(nsize);
7958
7959                         /* grab a page to hold a temporary copy */
7960                         copy = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, 1);
7961                         if (copy == NULL) {
7962                                 rc = ENOMEM;
7963                                 goto done;
7964                         }
7965                         copy->mp_pgno  = mp->mp_pgno;
7966                         copy->mp_flags = mp->mp_flags;
7967                         copy->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
7968                         copy->mp_upper = env->me_psize - PAGEBASE;
7969
7970                         /* prepare to insert */
7971                         for (i=0, j=0; i<nkeys; i++) {
7972                                 if (i == newindx) {
7973                                         copy->mp_ptrs[j++] = 0;
7974                                 }
7975                                 copy->mp_ptrs[j++] = mp->mp_ptrs[i];
7976                         }
7977
7978                         /* When items are relatively large the split point needs
7979                          * to be checked, because being off-by-one will make the
7980                          * difference between success or failure in mdb_node_add.
7981                          *
7982                          * It's also relevant if a page happens to be laid out
7983                          * such that one half of its nodes are all "small" and
7984                          * the other half of its nodes are "large." If the new
7985                          * item is also "large" and falls on the half with
7986                          * "large" nodes, it also may not fit.
7987                          *
7988                          * As a final tweak, if the new item goes on the last
7989                          * spot on the page (and thus, onto the new page), bias
7990                          * the split so the new page is emptier than the old page.
7991                          * This yields better packing during sequential inserts.
7992                          */
7993                         if (nkeys < 20 || nsize > pmax/16 || newindx >= nkeys) {
7994                                 /* Find split point */
7995                                 psize = 0;
7996                                 if (newindx <= split_indx || newindx >= nkeys) {
7997                                         i = 0; j = 1;
7998                                         k = newindx >= nkeys ? nkeys : split_indx+2;
7999                                 } else {
8000                                         i = nkeys; j = -1;
8001                                         k = split_indx-1;
8002                                 }
8003                                 for (; i!=k; i+=j) {
8004                                         if (i == newindx) {
8005                                                 psize += nsize;
8006                                                 node = NULL;
8007                                         } else {
8008                                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[i] + PAGEBASE);
8009                                                 psize += NODESIZE + NODEKSZ(node) + sizeof(indx_t);
8010                                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8011                                                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
8012                                                                 psize += sizeof(pgno_t);
8013                                                         else
8014                                                                 psize += NODEDSZ(node);
8015                                                 }
8016                                                 psize = EVEN(psize);
8017                                         }
8018                                         if (psize > pmax || i == k-j) {
8019                                                 split_indx = i + (j<0);
8020                                                 break;
8021                                         }
8022                                 }
8023                         }
8024                         if (split_indx == newindx) {
8025                                 sepkey.mv_size = newkey->mv_size;
8026                                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
8027                         } else {
8028                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[split_indx] + PAGEBASE);
8029                                 sepkey.mv_size = node->mn_ksize;
8030                                 sepkey.mv_data = NODEKEY(node);
8031                         }
8032                 }
8033         }
8034
8035         DPRINTF(("separator is %d [%s]", split_indx, DKEY(&sepkey)));
8036
8037         /* Copy separator key to the parent.
8038          */
8039         if (SIZELEFT(mn.mc_pg[ptop]) < mdb_branch_size(env, &sepkey)) {
8040                 mn.mc_snum--;
8041                 mn.mc_top--;
8042                 did_split = 1;
8043                 rc = mdb_page_split(&mn, &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
8044                 if (rc)
8045                         goto done;
8046
8047                 /* root split? */
8048                 if (mn.mc_snum == mc->mc_snum) {
8049                         mc->mc_pg[mc->mc_snum] = mc->mc_pg[mc->mc_top];
8050                         mc->mc_ki[mc->mc_snum] = mc->mc_ki[mc->mc_top];
8051                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mc->mc_pg[ptop];
8052                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = mc->mc_ki[ptop];
8053                         mc->mc_snum++;
8054                         mc->mc_top++;
8055                         ptop++;
8056                 }
8057                 /* Right page might now have changed parent.
8058                  * Check if left page also changed parent.
8059                  */
8060                 if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
8061                     mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
8062                         for (i=0; i<ptop; i++) {
8063                                 mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
8064                                 mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8065                         }
8066                         mc->mc_pg[ptop] = mn.mc_pg[ptop];
8067                         if (mn.mc_ki[ptop]) {
8068                                 mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop] - 1;
8069                         } else {
8070                                 /* find right page's left sibling */
8071                                 mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
8072                                 mdb_cursor_sibling(mc, 0);
8073                         }
8074                 }
8075         } else {
8076                 mn.mc_top--;
8077                 rc = mdb_node_add(&mn, mn.mc_ki[ptop], &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
8078                 mn.mc_top++;
8079         }
8080         mc->mc_flags ^= C_SPLITTING;
8081         if (rc != MDB_SUCCESS) {
8082                 goto done;
8083         }
8084         if (nflags & MDB_APPEND) {
8085                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8086                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
8087                 rc = mdb_node_add(mc, 0, newkey, newdata, newpgno, nflags);
8088                 if (rc)
8089                         goto done;
8090                 for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
8091                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8092         } else if (!IS_LEAF2(mp)) {
8093                 /* Move nodes */
8094                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8095                 i = split_indx;
8096                 j = 0;
8097                 do {
8098                         if (i == newindx) {
8099                                 rkey.mv_data = newkey->mv_data;
8100                                 rkey.mv_size = newkey->mv_size;
8101                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8102                                         rdata = newdata;
8103                                 } else
8104                                         pgno = newpgno;
8105                                 flags = nflags;
8106                                 /* Update index for the new key. */
8107                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = j;
8108                         } else {
8109                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[i] + PAGEBASE);
8110                                 rkey.mv_data = NODEKEY(node);
8111                                 rkey.mv_size = node->mn_ksize;
8112                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8113                                         xdata.mv_data = NODEDATA(node);
8114                                         xdata.mv_size = NODEDSZ(node);
8115                                         rdata = &xdata;
8116                                 } else
8117                                         pgno = NODEPGNO(node);
8118                                 flags = node->mn_flags;
8119                         }
8120
8121                         if (!IS_LEAF(mp) && j == 0) {
8122                                 /* First branch index doesn't need key data. */
8123                                 rkey.mv_size = 0;
8124                         }
8125
8126                         rc = mdb_node_add(mc, j, &rkey, rdata, pgno, flags);
8127                         if (rc)
8128                                 goto done;
8129                         if (i == nkeys) {
8130                                 i = 0;
8131                                 j = 0;
8132                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = copy;
8133                         } else {
8134                                 i++;
8135                                 j++;
8136                         }
8137                 } while (i != split_indx);
8138
8139                 nkeys = NUMKEYS(copy);
8140                 for (i=0; i<nkeys; i++)
8141                         mp->mp_ptrs[i] = copy->mp_ptrs[i];
8142                 mp->mp_lower = copy->mp_lower;
8143                 mp->mp_upper = copy->mp_upper;
8144                 memcpy(NODEPTR(mp, nkeys-1), NODEPTR(copy, nkeys-1),
8145                         env->me_psize - copy->mp_upper - PAGEBASE);
8146
8147                 /* reset back to original page */
8148                 if (newindx < split_indx) {
8149                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
8150                         if (nflags & MDB_RESERVE) {
8151                                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
8152                                 if (!(node->mn_flags & F_BIGDATA))
8153                                         newdata->mv_data = NODEDATA(node);
8154                         }
8155                 } else {
8156                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8157                         mc->mc_ki[ptop]++;
8158                         /* Make sure mc_ki is still valid.
8159                          */
8160                         if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
8161                                 mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
8162                                 for (i=0; i<=ptop; i++) {
8163                                         mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
8164                                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8165                                 }
8166                         }
8167                 }
8168         }
8169
8170         {
8171                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
8172                 MDB_cursor *m2, *m3;
8173                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
8174                 int fixup = NUMKEYS(mp);
8175
8176                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
8177                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
8178                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
8179                         else
8180                                 m3 = m2;
8181                         if (m3 == mc)
8182                                 continue;
8183                         if (!(m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
8184                                 continue;
8185                         if (m3->mc_flags & C_SPLITTING)
8186                                 continue;
8187                         if (new_root) {
8188                                 int k;
8189                                 /* root split */
8190                                 for (k=m3->mc_top; k>=0; k--) {
8191                                         m3->mc_ki[k+1] = m3->mc_ki[k];
8192                                         m3->mc_pg[k+1] = m3->mc_pg[k];
8193                                 }
8194                                 if (m3->mc_ki[0] >= split_indx) {
8195                                         m3->mc_ki[0] = 1;
8196                                 } else {
8197                                         m3->mc_ki[0] = 0;
8198                                 }
8199                                 m3->mc_pg[0] = mc->mc_pg[0];
8200                                 m3->mc_snum++;
8201                                 m3->mc_top++;
8202                         }
8203                         if (m3->mc_top >= mc->mc_top && m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
8204                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= newindx && !(nflags & MDB_SPLIT_REPLACE))
8205                                         m3->mc_ki[mc->mc_top]++;
8206                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= fixup) {
8207                                         m3->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8208                                         m3->mc_ki[mc->mc_top] -= fixup;
8209                                         m3->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
8210                                 }
8211                         } else if (!did_split && m3->mc_top >= ptop && m3->mc_pg[ptop] == mc->mc_pg[ptop] &&
8212                                 m3->mc_ki[ptop] >= mc->mc_ki[ptop]) {
8213                                 m3->mc_ki[ptop]++;
8214                         }
8215                 }
8216         }
8217         DPRINTF(("mp left: %d, rp left: %d", SIZELEFT(mp), SIZELEFT(rp)));
8218
8219 done:
8220         if (copy)                                       /* tmp page */
8221                 mdb_page_free(env, copy);
8222         if (rc)
8223                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
8224         return rc;
8225 }
8226
8227 int
8228 mdb_put(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
8229     MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned int flags)
8230 {
8231         MDB_cursor mc;
8232         MDB_xcursor mx;
8233
8234         if (!key || !data || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
8235                 return EINVAL;
8236
8237         if ((flags & (MDB_NOOVERWRITE|MDB_NODUPDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND|MDB_APPENDDUP)) != flags)
8238                 return EINVAL;
8239
8240         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
8241         return mdb_cursor_put(&mc, key, data, flags);
8242 }
8243
8244 #ifndef MDB_WBUF
8245 #define MDB_WBUF        (1024*1024)
8246 #endif
8247
8248         /** State needed for a compacting copy. */
8249 typedef struct mdb_copy {
8250         pthread_mutex_t mc_mutex;
8251         pthread_cond_t mc_cond;
8252         char *mc_wbuf[2];
8253         char *mc_over[2];
8254         MDB_env *mc_env;
8255         MDB_txn *mc_txn;
8256         int mc_wlen[2];
8257         int mc_olen[2];
8258         pgno_t mc_next_pgno;
8259         HANDLE mc_fd;
8260         int mc_status;
8261         volatile int mc_new;
8262         int mc_toggle;
8263
8264 } mdb_copy;
8265
8266         /** Dedicated writer thread for compacting copy. */
8267 static THREAD_RET ESECT
8268 mdb_env_copythr(void *arg)
8269 {
8270         mdb_copy *my = arg;
8271         char *ptr;
8272         int toggle = 0, wsize, rc;
8273 #ifdef _WIN32
8274         DWORD len;
8275 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
8276 #else
8277         int len;
8278 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
8279 #endif
8280
8281         pthread_mutex_lock(&my->mc_mutex);
8282         my->mc_new = 0;
8283         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8284         for(;;) {
8285                 while (!my->mc_new)
8286                         pthread_cond_wait(&my->mc_cond, &my->mc_mutex);
8287                 if (my->mc_new < 0) {
8288                         my->mc_new = 0;
8289                         break;
8290                 }
8291                 my->mc_new = 0;
8292                 wsize = my->mc_wlen[toggle];
8293                 ptr = my->mc_wbuf[toggle];
8294 again:
8295                 while (wsize > 0) {
8296                         DO_WRITE(rc, my->mc_fd, ptr, wsize, len);
8297                         if (!rc) {
8298                                 rc = ErrCode();
8299                                 break;
8300                         } else if (len > 0) {
8301                                 rc = MDB_SUCCESS;
8302                                 ptr += len;
8303                                 wsize -= len;
8304                                 continue;
8305                         } else {
8306                                 rc = EIO;
8307                                 break;
8308                         }
8309                 }
8310                 if (rc) {
8311                         my->mc_status = rc;
8312                         break;
8313                 }
8314                 /* If there's an overflow page tail, write it too */
8315                 if (my->mc_olen[toggle]) {
8316                         wsize = my->mc_olen[toggle];
8317                         ptr = my->mc_over[toggle];
8318                         my->mc_olen[toggle] = 0;
8319                         goto again;
8320                 }
8321                 my->mc_wlen[toggle] = 0;
8322                 toggle ^= 1;
8323                 pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8324         }
8325         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8326         pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8327         return (THREAD_RET)0;
8328 #undef DO_WRITE
8329 }
8330
8331         /** Tell the writer thread there's a buffer ready to write */
8332 static int ESECT
8333 mdb_env_cthr_toggle(mdb_copy *my, int st)
8334 {
8335         int toggle = my->mc_toggle ^ 1;
8336         pthread_mutex_lock(&my->mc_mutex);
8337         if (my->mc_status) {
8338                 pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8339                 return my->mc_status;
8340         }
8341         while (my->mc_new == 1)
8342                 pthread_cond_wait(&my->mc_cond, &my->mc_mutex);
8343         my->mc_new = st;
8344         my->mc_toggle = toggle;
8345         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8346         pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8347         return 0;
8348 }
8349
8350         /** Depth-first tree traversal for compacting copy. */
8351 static int ESECT
8352 mdb_env_cwalk(mdb_copy *my, pgno_t *pg, int flags)
8353 {
8354         MDB_cursor mc;
8355         MDB_txn *txn = my->mc_txn;
8356         MDB_node *ni;
8357         MDB_page *mo, *mp, *leaf;
8358         char *buf, *ptr;
8359         int rc, toggle;
8360         unsigned int i;
8361
8362         /* Empty DB, nothing to do */
8363         if (*pg == P_INVALID)
8364                 return MDB_SUCCESS;
8365
8366         mc.mc_snum = 1;
8367         mc.mc_top = 0;
8368         mc.mc_txn = txn;
8369
8370         rc = mdb_page_get(my->mc_txn, *pg, &mc.mc_pg[0], NULL);
8371         if (rc)
8372                 return rc;
8373         rc = mdb_page_search_root(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
8374         if (rc)
8375                 return rc;
8376
8377         /* Make cursor pages writable */
8378         buf = ptr = malloc(my->mc_env->me_psize * mc.mc_snum);
8379         if (buf == NULL)
8380                 return ENOMEM;
8381
8382         for (i=0; i<mc.mc_top; i++) {
8383                 mdb_page_copy((MDB_page *)ptr, mc.mc_pg[i], my->mc_env->me_psize);
8384                 mc.mc_pg[i] = (MDB_page *)ptr;
8385                 ptr += my->mc_env->me_psize;
8386         }
8387
8388         /* This is writable space for a leaf page. Usually not needed. */
8389         leaf = (MDB_page *)ptr;
8390
8391         toggle = my->mc_toggle;
8392         while (mc.mc_snum > 0) {
8393                 unsigned n;
8394                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
8395                 n = NUMKEYS(mp);
8396
8397                 if (IS_LEAF(mp)) {
8398                         if (!IS_LEAF2(mp) && !(flags & F_DUPDATA)) {
8399                                 for (i=0; i<n; i++) {
8400                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8401                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
8402                                                 MDB_page *omp;
8403                                                 pgno_t pg;
8404
8405                                                 /* Need writable leaf */
8406                                                 if (mp != leaf) {
8407                                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = leaf;
8408                                                         mdb_page_copy(leaf, mp, my->mc_env->me_psize);
8409                                                         mp = leaf;
8410                                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8411                                                 }
8412
8413                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
8414                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
8415                                                 if (rc)
8416                                                         goto done;
8417                                                 if (my->mc_wlen[toggle] >= MDB_WBUF) {
8418                                                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8419                                                         if (rc)
8420                                                                 goto done;
8421                                                         toggle = my->mc_toggle;
8422                                                 }
8423                                                 mo = (MDB_page *)(my->mc_wbuf[toggle] + my->mc_wlen[toggle]);
8424                                                 memcpy(mo, omp, my->mc_env->me_psize);
8425                                                 mo->mp_pgno = my->mc_next_pgno;
8426                                                 my->mc_next_pgno += omp->mp_pages;
8427                                                 my->mc_wlen[toggle] += my->mc_env->me_psize;
8428                                                 if (omp->mp_pages > 1) {
8429                                                         my->mc_olen[toggle] = my->mc_env->me_psize * (omp->mp_pages - 1);
8430                                                         my->mc_over[toggle] = (char *)omp + my->mc_env->me_psize;
8431                                                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8432                                                         if (rc)
8433                                                                 goto done;
8434                                                         toggle = my->mc_toggle;
8435                                                 }
8436                                                 memcpy(NODEDATA(ni), &mo->mp_pgno, sizeof(pgno_t));
8437                                         } else if (ni->mn_flags & F_SUBDATA) {
8438                                                 MDB_db db;
8439
8440                                                 /* Need writable leaf */
8441                                                 if (mp != leaf) {
8442                                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = leaf;
8443                                                         mdb_page_copy(leaf, mp, my->mc_env->me_psize);
8444                                                         mp = leaf;
8445                                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8446                                                 }
8447
8448                                                 memcpy(&db, NODEDATA(ni), sizeof(db));
8449                                                 my->mc_toggle = toggle;
8450                                                 rc = mdb_env_cwalk(my, &db.md_root, ni->mn_flags & F_DUPDATA);
8451                                                 if (rc)
8452                                                         goto done;
8453                                                 toggle = my->mc_toggle;
8454                                                 memcpy(NODEDATA(ni), &db, sizeof(db));
8455                                         }
8456                                 }
8457                         }
8458                 } else {
8459                         mc.mc_ki[mc.mc_top]++;
8460                         if (mc.mc_ki[mc.mc_top] < n) {
8461                                 pgno_t pg;
8462 again:
8463                                 ni = NODEPTR(mp, mc.mc_ki[mc.mc_top]);
8464                                 pg = NODEPGNO(ni);
8465                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &mp, NULL);
8466                                 if (rc)
8467                                         goto done;
8468                                 mc.mc_top++;
8469                                 mc.mc_snum++;
8470                                 mc.mc_ki[mc.mc_top] = 0;
8471                                 if (IS_BRANCH(mp)) {
8472                                         /* Whenever we advance to a sibling branch page,
8473                                          * we must proceed all the way down to its first leaf.
8474                                          */
8475                                         mdb_page_copy(mc.mc_pg[mc.mc_top], mp, my->mc_env->me_psize);
8476                                         goto again;
8477                                 } else
8478                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = mp;
8479                                 continue;
8480                         }
8481                 }
8482                 if (my->mc_wlen[toggle] >= MDB_WBUF) {
8483                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8484                         if (rc)
8485                                 goto done;
8486                         toggle = my->mc_toggle;
8487                 }
8488                 mo = (MDB_page *)(my->mc_wbuf[toggle] + my->mc_wlen[toggle]);
8489                 mdb_page_copy(mo, mp, my->mc_env->me_psize);
8490                 mo->mp_pgno = my->mc_next_pgno++;
8491                 my->mc_wlen[toggle] += my->mc_env->me_psize;
8492                 if (mc.mc_top) {
8493                         /* Update parent if there is one */
8494                         ni = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top-1], mc.mc_ki[mc.mc_top-1]);
8495                         SETPGNO(ni, mo->mp_pgno);
8496                         mdb_cursor_pop(&mc);
8497                 } else {
8498                         /* Otherwise we're done */
8499                         *pg = mo->mp_pgno;
8500                         break;
8501                 }
8502         }
8503 done:
8504         free(buf);
8505         return rc;
8506 }
8507
8508         /** Copy environment with compaction. */
8509 static int ESECT
8510 mdb_env_copyfd1(MDB_env *env, HANDLE fd)
8511 {
8512         MDB_meta *mm;
8513         MDB_page *mp;
8514         mdb_copy my;
8515         MDB_txn *txn = NULL;
8516         pthread_t thr;
8517         int rc;
8518
8519 #ifdef _WIN32
8520         my.mc_mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
8521         my.mc_cond = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
8522         my.mc_wbuf[0] = _aligned_malloc(MDB_WBUF*2, env->me_os_psize);
8523         if (my.mc_wbuf[0] == NULL)
8524                 return errno;
8525 #else
8526         pthread_mutex_init(&my.mc_mutex, NULL);
8527         pthread_cond_init(&my.mc_cond, NULL);
8528 #ifdef HAVE_MEMALIGN
8529         my.mc_wbuf[0] = memalign(env->me_os_psize, MDB_WBUF*2);
8530         if (my.mc_wbuf[0] == NULL)
8531                 return errno;
8532 #else
8533         rc = posix_memalign((void **)&my.mc_wbuf[0], env->me_os_psize, MDB_WBUF*2);
8534         if (rc)
8535                 return rc;
8536 #endif
8537 #endif
8538         memset(my.mc_wbuf[0], 0, MDB_WBUF*2);
8539         my.mc_wbuf[1] = my.mc_wbuf[0] + MDB_WBUF;
8540         my.mc_wlen[0] = 0;
8541         my.mc_wlen[1] = 0;
8542         my.mc_olen[0] = 0;
8543         my.mc_olen[1] = 0;
8544         my.mc_next_pgno = 2;
8545         my.mc_status = 0;
8546         my.mc_new = 1;
8547         my.mc_toggle = 0;
8548         my.mc_env = env;
8549         my.mc_fd = fd;
8550         THREAD_CREATE(thr, mdb_env_copythr, &my);
8551
8552         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
8553         if (rc)
8554                 return rc;
8555
8556         mp = (MDB_page *)my.mc_wbuf[0];
8557         memset(mp, 0, 2*env->me_psize);
8558         mp->mp_pgno = 0;
8559         mp->mp_flags = P_META;
8560         mm = (MDB_meta *)METADATA(mp);
8561         mdb_env_init_meta0(env, mm);
8562         mm->mm_address = env->me_metas[0]->mm_address;
8563
8564         mp = (MDB_page *)(my.mc_wbuf[0] + env->me_psize);
8565         mp->mp_pgno = 1;
8566         mp->mp_flags = P_META;
8567         *(MDB_meta *)METADATA(mp) = *mm;
8568         mm = (MDB_meta *)METADATA(mp);
8569
8570         /* Count the number of free pages, subtract from lastpg to find
8571          * number of active pages
8572          */
8573         {
8574                 MDB_ID freecount = 0;
8575                 MDB_cursor mc;
8576                 MDB_val key, data;
8577                 mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
8578                 while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
8579                         freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
8580                 freecount += txn->mt_dbs[0].md_branch_pages +
8581                         txn->mt_dbs[0].md_leaf_pages +
8582                         txn->mt_dbs[0].md_overflow_pages;
8583
8584                 /* Set metapage 1 */
8585                 mm->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - freecount - 1;
8586                 mm->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
8587                 mm->mm_dbs[1].md_root = mm->mm_last_pg;
8588                 mm->mm_txnid = 1;
8589         }
8590         my.mc_wlen[0] = env->me_psize * 2;
8591         my.mc_txn = txn;
8592         pthread_mutex_lock(&my.mc_mutex);
8593         while(my.mc_new)
8594                 pthread_cond_wait(&my.mc_cond, &my.mc_mutex);
8595         pthread_mutex_unlock(&my.mc_mutex);
8596         rc = mdb_env_cwalk(&my, &txn->mt_dbs[1].md_root, 0);
8597         if (rc == MDB_SUCCESS && my.mc_wlen[my.mc_toggle])
8598                 rc = mdb_env_cthr_toggle(&my, 1);
8599         mdb_env_cthr_toggle(&my, -1);
8600         pthread_mutex_lock(&my.mc_mutex);
8601         while(my.mc_new)
8602                 pthread_cond_wait(&my.mc_cond, &my.mc_mutex);
8603         pthread_mutex_unlock(&my.mc_mutex);
8604         THREAD_FINISH(thr);
8605
8606         mdb_txn_abort(txn);
8607 #ifdef _WIN32
8608         CloseHandle(my.mc_cond);
8609         CloseHandle(my.mc_mutex);
8610         _aligned_free(my.mc_wbuf[0]);
8611 #else
8612         pthread_cond_destroy(&my.mc_cond);
8613         pthread_mutex_destroy(&my.mc_mutex);
8614         free(my.mc_wbuf[0]);
8615 #endif
8616         return rc;
8617 }
8618
8619         /** Copy environment as-is. */
8620 static int ESECT
8621 mdb_env_copyfd0(MDB_env *env, HANDLE fd)
8622 {
8623         MDB_txn *txn = NULL;
8624         int rc;
8625         size_t wsize;
8626         char *ptr;
8627 #ifdef _WIN32
8628         DWORD len, w2;
8629 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
8630 #else
8631         ssize_t len;
8632         size_t w2;
8633 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
8634 #endif
8635
8636         /* Do the lock/unlock of the reader mutex before starting the
8637          * write txn.  Otherwise other read txns could block writers.
8638          */
8639         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
8640         if (rc)
8641                 return rc;
8642
8643         if (env->me_txns) {
8644                 /* We must start the actual read txn after blocking writers */
8645                 mdb_txn_reset0(txn, "reset-stage1");
8646
8647                 /* Temporarily block writers until we snapshot the meta pages */
8648                 LOCK_MUTEX_W(env);
8649
8650                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
8651                 if (rc) {
8652                         UNLOCK_MUTEX_W(env);
8653                         goto leave;
8654                 }
8655         }
8656
8657         wsize = env->me_psize * 2;
8658         ptr = env->me_map;
8659         w2 = wsize;
8660         while (w2 > 0) {
8661                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
8662                 if (!rc) {
8663                         rc = ErrCode();
8664                         break;
8665                 } else if (len > 0) {
8666                         rc = MDB_SUCCESS;
8667                         ptr += len;
8668                         w2 -= len;
8669                         continue;
8670                 } else {
8671                         /* Non-blocking or async handles are not supported */
8672                         rc = EIO;
8673                         break;
8674                 }
8675         }
8676         if (env->me_txns)
8677                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
8678
8679         if (rc)
8680                 goto leave;
8681
8682         w2 = txn->mt_next_pgno * env->me_psize;
8683 #ifdef WIN32
8684         {
8685                 LARGE_INTEGER fsize;
8686                 GetFileSizeEx(env->me_fd, &fsize);
8687                 if (w2 > fsize.QuadPart)
8688                         w2 = fsize.QuadPart;
8689         }
8690 #else
8691         {
8692                 struct stat st;
8693                 fstat(env->me_fd, &st);
8694                 if (w2 > (size_t)st.st_size)
8695                         w2 = st.st_size;
8696         }
8697 #endif
8698         wsize = w2 - wsize;
8699         while (wsize > 0) {
8700                 if (wsize > MAX_WRITE)
8701                         w2 = MAX_WRITE;
8702                 else
8703                         w2 = wsize;
8704                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
8705                 if (!rc) {
8706                         rc = ErrCode();
8707                         break;
8708                 } else if (len > 0) {
8709                         rc = MDB_SUCCESS;
8710                         ptr += len;
8711                         wsize -= len;
8712                         continue;
8713                 } else {
8714                         rc = EIO;
8715                         break;
8716                 }
8717         }
8718
8719 leave:
8720         mdb_txn_abort(txn);
8721         return rc;
8722 }
8723
8724 int ESECT
8725 mdb_env_copyfd2(MDB_env *env, HANDLE fd, unsigned int flags)
8726 {
8727         if (flags & MDB_CP_COMPACT)
8728                 return mdb_env_copyfd1(env, fd);
8729         else
8730                 return mdb_env_copyfd0(env, fd);
8731 }
8732
8733 int ESECT
8734 mdb_env_copyfd(MDB_env *env, HANDLE fd)
8735 {
8736         return mdb_env_copyfd2(env, fd, 0);
8737 }
8738
8739 int ESECT
8740 mdb_env_copy2(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags)
8741 {
8742         int rc, len;
8743         char *lpath;
8744         HANDLE newfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
8745
8746         if (env->me_flags & MDB_NOSUBDIR) {
8747                 lpath = (char *)path;
8748         } else {
8749                 len = strlen(path);
8750                 len += sizeof(DATANAME);
8751                 lpath = malloc(len);
8752                 if (!lpath)
8753                         return ENOMEM;
8754                 sprintf(lpath, "%s" DATANAME, path);
8755         }
8756
8757         /* The destination path must exist, but the destination file must not.
8758          * We don't want the OS to cache the writes, since the source data is
8759          * already in the OS cache.
8760          */
8761 #ifdef _WIN32
8762         newfd = CreateFile(lpath, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_NEW,
8763                                 FILE_FLAG_NO_BUFFERING|FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
8764 #else
8765         newfd = open(lpath, O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0666);
8766 #endif
8767         if (newfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
8768                 rc = ErrCode();
8769                 goto leave;
8770         }
8771
8772         if (env->me_psize >= env->me_os_psize) {
8773 #ifdef O_DIRECT
8774         /* Set O_DIRECT if the file system supports it */
8775         if ((rc = fcntl(newfd, F_GETFL)) != -1)
8776                 (void) fcntl(newfd, F_SETFL, rc | O_DIRECT);
8777 #endif
8778 #ifdef F_NOCACHE        /* __APPLE__ */
8779         rc = fcntl(newfd, F_NOCACHE, 1);
8780         if (rc) {
8781                 rc = ErrCode();
8782                 goto leave;
8783         }
8784 #endif
8785         }
8786
8787         rc = mdb_env_copyfd2(env, newfd, flags);
8788
8789 leave:
8790         if (!(env->me_flags & MDB_NOSUBDIR))
8791                 free(lpath);
8792         if (newfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
8793                 if (close(newfd) < 0 && rc == MDB_SUCCESS)
8794                         rc = ErrCode();
8795
8796         return rc;
8797 }
8798
8799 int ESECT
8800 mdb_env_copy(MDB_env *env, const char *path)
8801 {
8802         return mdb_env_copy2(env, path, 0);
8803 }
8804
8805 int ESECT
8806 mdb_env_set_flags(MDB_env *env, unsigned int flag, int onoff)
8807 {
8808         if ((flag & CHANGEABLE) != flag)
8809                 return EINVAL;
8810         if (onoff)
8811                 env->me_flags |= flag;
8812         else
8813                 env->me_flags &= ~flag;
8814         return MDB_SUCCESS;
8815 }
8816
8817 int ESECT
8818 mdb_env_get_flags(MDB_env *env, unsigned int *arg)
8819 {
8820         if (!env || !arg)
8821                 return EINVAL;
8822
8823         *arg = env->me_flags;
8824         return MDB_SUCCESS;
8825 }
8826
8827 int ESECT
8828 mdb_env_set_userctx(MDB_env *env, void *ctx)
8829 {
8830         if (!env)
8831                 return EINVAL;
8832         env->me_userctx = ctx;
8833         return MDB_SUCCESS;
8834 }
8835
8836 void * ESECT
8837 mdb_env_get_userctx(MDB_env *env)
8838 {
8839         return env ? env->me_userctx : NULL;
8840 }
8841
8842 int ESECT
8843 mdb_env_set_assert(MDB_env *env, MDB_assert_func *func)
8844 {
8845         if (!env)
8846                 return EINVAL;
8847 #ifndef NDEBUG
8848         env->me_assert_func = func;
8849 #endif
8850         return MDB_SUCCESS;
8851 }
8852
8853 int ESECT
8854 mdb_env_get_path(MDB_env *env, const char **arg)
8855 {
8856         if (!env || !arg)
8857                 return EINVAL;
8858
8859         *arg = env->me_path;
8860         return MDB_SUCCESS;
8861 }
8862
8863 int ESECT
8864 mdb_env_get_fd(MDB_env *env, mdb_filehandle_t *arg)
8865 {
8866         if (!env || !arg)
8867                 return EINVAL;
8868
8869         *arg = env->me_fd;
8870         return MDB_SUCCESS;
8871 }
8872
8873 /** Common code for #mdb_stat() and #mdb_env_stat().
8874  * @param[in] env the environment to operate in.
8875  * @param[in] db the #MDB_db record containing the stats to return.
8876  * @param[out] arg the address of an #MDB_stat structure to receive the stats.
8877  * @return 0, this function always succeeds.
8878  */
8879 static int ESECT
8880 mdb_stat0(MDB_env *env, MDB_db *db, MDB_stat *arg)
8881 {
8882         arg->ms_psize = env->me_psize;
8883         arg->ms_depth = db->md_depth;
8884         arg->ms_branch_pages = db->md_branch_pages;
8885         arg->ms_leaf_pages = db->md_leaf_pages;
8886         arg->ms_overflow_pages = db->md_overflow_pages;
8887         arg->ms_entries = db->md_entries;
8888
8889         return MDB_SUCCESS;
8890 }
8891
8892 int ESECT
8893 mdb_env_stat(MDB_env *env, MDB_stat *arg)
8894 {
8895         int toggle;
8896
8897         if (env == NULL || arg == NULL)
8898                 return EINVAL;
8899
8900         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
8901
8902         return mdb_stat0(env, &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI], arg);
8903 }
8904
8905 int ESECT
8906 mdb_env_info(MDB_env *env, MDB_envinfo *arg)
8907 {
8908         int toggle;
8909
8910         if (env == NULL || arg == NULL)
8911                 return EINVAL;
8912
8913         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
8914         arg->me_mapaddr = env->me_metas[toggle]->mm_address;
8915         arg->me_mapsize = env->me_mapsize;
8916         arg->me_maxreaders = env->me_maxreaders;
8917
8918         /* me_numreaders may be zero if this process never used any readers. Use
8919          * the shared numreader count if it exists.
8920          */
8921         arg->me_numreaders = env->me_txns ? env->me_txns->mti_numreaders : env->me_numreaders;
8922
8923         arg->me_last_pgno = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
8924         arg->me_last_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
8925         return MDB_SUCCESS;
8926 }
8927
8928 /** Set the default comparison functions for a database.
8929  * Called immediately after a database is opened to set the defaults.
8930  * The user can then override them with #mdb_set_compare() or
8931  * #mdb_set_dupsort().
8932  * @param[in] txn A transaction handle returned by #mdb_txn_begin()
8933  * @param[in] dbi A database handle returned by #mdb_dbi_open()
8934  */
8935 static void
8936 mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi)
8937 {
8938         uint16_t f = txn->mt_dbs[dbi].md_flags;
8939
8940         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp =
8941                 (f & MDB_REVERSEKEY) ? mdb_cmp_memnr :
8942                 (f & MDB_INTEGERKEY) ? mdb_cmp_cint  : mdb_cmp_memn;
8943
8944         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp =
8945                 !(f & MDB_DUPSORT) ? 0 :
8946                 ((f & MDB_INTEGERDUP)
8947                  ? ((f & MDB_DUPFIXED)   ? mdb_cmp_int   : mdb_cmp_cint)
8948                  : ((f & MDB_REVERSEDUP) ? mdb_cmp_memnr : mdb_cmp_memn));
8949 }
8950
8951 int mdb_dbi_open(MDB_txn *txn, const char *name, unsigned int flags, MDB_dbi *dbi)
8952 {
8953         MDB_val key, data;
8954         MDB_dbi i;
8955         MDB_cursor mc;
8956         MDB_db dummy;
8957         int rc, dbflag, exact;
8958         unsigned int unused = 0, seq;
8959         size_t len;
8960
8961         if (txn->mt_dbxs[FREE_DBI].md_cmp == NULL) {
8962                 mdb_default_cmp(txn, FREE_DBI);
8963         }
8964
8965         if ((flags & VALID_FLAGS) != flags)
8966                 return EINVAL;
8967         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
8968                 return MDB_BAD_TXN;
8969
8970         /* main DB? */
8971         if (!name) {
8972                 *dbi = MAIN_DBI;
8973                 if (flags & PERSISTENT_FLAGS) {
8974                         uint16_t f2 = flags & PERSISTENT_FLAGS;
8975                         /* make sure flag changes get committed */
8976                         if ((txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags | f2) != txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags) {
8977                                 txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags |= f2;
8978                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
8979                         }
8980                 }
8981                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
8982                 return MDB_SUCCESS;
8983         }
8984
8985         if (txn->mt_dbxs[MAIN_DBI].md_cmp == NULL) {
8986                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
8987         }
8988
8989         /* Is the DB already open? */
8990         len = strlen(name);
8991         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
8992                 if (!txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size) {
8993                         /* Remember this free slot */
8994                         if (!unused) unused = i;
8995                         continue;
8996                 }
8997                 if (len == txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size &&
8998                         !strncmp(name, txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_data, len)) {
8999                         *dbi = i;
9000                         return MDB_SUCCESS;
9001                 }
9002         }
9003
9004         /* If no free slot and max hit, fail */
9005         if (!unused && txn->mt_numdbs >= txn->mt_env->me_maxdbs)
9006                 return MDB_DBS_FULL;
9007
9008         /* Cannot mix named databases with some mainDB flags */
9009         if (txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY))
9010                 return (flags & MDB_CREATE) ? MDB_INCOMPATIBLE : MDB_NOTFOUND;
9011
9012         /* Find the DB info */
9013         dbflag = DB_NEW|DB_VALID;
9014         exact = 0;
9015         key.mv_size = len;
9016         key.mv_data = (void *)name;
9017         mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
9018         rc = mdb_cursor_set(&mc, &key, &data, MDB_SET, &exact);
9019         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9020                 /* make sure this is actually a DB */
9021                 MDB_node *node = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top], mc.mc_ki[mc.mc_top]);
9022                 if (!(node->mn_flags & F_SUBDATA))
9023                         return MDB_INCOMPATIBLE;
9024         } else if (rc == MDB_NOTFOUND && (flags & MDB_CREATE)) {
9025                 /* Create if requested */
9026                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
9027                 data.mv_data = &dummy;
9028                 memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
9029                 dummy.md_root = P_INVALID;
9030                 dummy.md_flags = flags & PERSISTENT_FLAGS;
9031                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, F_SUBDATA);
9032                 dbflag |= DB_DIRTY;
9033         }
9034
9035         /* OK, got info, add to table */
9036         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9037                 unsigned int slot = unused ? unused : txn->mt_numdbs;
9038                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_data = strdup(name);
9039                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_size = len;
9040                 txn->mt_dbxs[slot].md_rel = NULL;
9041                 txn->mt_dbflags[slot] = dbflag;
9042                 /* txn-> and env-> are the same in read txns, use
9043                  * tmp variable to avoid undefined assignment
9044                  */
9045                 seq = ++txn->mt_env->me_dbiseqs[slot];
9046                 txn->mt_dbiseqs[slot] = seq;
9047
9048                 memcpy(&txn->mt_dbs[slot], data.mv_data, sizeof(MDB_db));
9049                 *dbi = slot;
9050                 mdb_default_cmp(txn, slot);
9051                 if (!unused) {
9052                         txn->mt_numdbs++;
9053                 }
9054         }
9055
9056         return rc;
9057 }
9058
9059 int mdb_stat(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_stat *arg)
9060 {
9061         if (!arg || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9062                 return EINVAL;
9063
9064         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
9065                 return MDB_BAD_TXN;
9066
9067         if (txn->mt_dbflags[dbi] & DB_STALE) {
9068                 MDB_cursor mc;
9069                 MDB_xcursor mx;
9070                 /* Stale, must read the DB's root. cursor_init does it for us. */
9071                 mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
9072         }
9073         return mdb_stat0(txn->mt_env, &txn->mt_dbs[dbi], arg);
9074 }
9075
9076 void mdb_dbi_close(MDB_env *env, MDB_dbi dbi)
9077 {
9078         char *ptr;
9079         if (dbi <= MAIN_DBI || dbi >= env->me_maxdbs)
9080                 return;
9081         ptr = env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data;
9082         /* If there was no name, this was already closed */
9083         if (ptr) {
9084                 env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data = NULL;
9085                 env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_size = 0;
9086                 env->me_dbflags[dbi] = 0;
9087                 env->me_dbiseqs[dbi]++;
9088                 free(ptr);
9089         }
9090 }
9091
9092 int mdb_dbi_flags(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, unsigned int *flags)
9093 {
9094         /* We could return the flags for the FREE_DBI too but what's the point? */
9095         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9096                 return EINVAL;
9097         *flags = txn->mt_dbs[dbi].md_flags & PERSISTENT_FLAGS;
9098         return MDB_SUCCESS;
9099 }
9100
9101 /** Add all the DB's pages to the free list.
9102  * @param[in] mc Cursor on the DB to free.
9103  * @param[in] subs non-Zero to check for sub-DBs in this DB.
9104  * @return 0 on success, non-zero on failure.
9105  */
9106 static int
9107 mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs)
9108 {
9109         int rc;
9110
9111         rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
9112         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9113                 MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
9114                 MDB_node *ni;
9115                 MDB_cursor mx;
9116                 unsigned int i;
9117
9118                 /* LEAF2 pages have no nodes, cannot have sub-DBs */
9119                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
9120                         mdb_cursor_pop(mc);
9121
9122                 mdb_cursor_copy(mc, &mx);
9123                 while (mc->mc_snum > 0) {
9124                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
9125                         unsigned n = NUMKEYS(mp);
9126                         if (IS_LEAF(mp)) {
9127                                 for (i=0; i<n; i++) {
9128                                         ni = NODEPTR(mp, i);
9129                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
9130                                                 MDB_page *omp;
9131                                                 pgno_t pg;
9132                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
9133                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
9134                                                 if (rc != 0)
9135                                                         goto done;
9136                                                 mdb_cassert(mc, IS_OVERFLOW(omp));
9137                                                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs,
9138                                                         pg, omp->mp_pages);
9139                                                 if (rc)
9140                                                         goto done;
9141                                         } else if (subs && (ni->mn_flags & F_SUBDATA)) {
9142                                                 mdb_xcursor_init1(mc, ni);
9143                                                 rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
9144                                                 if (rc)
9145                                                         goto done;
9146                                         }
9147                                 }
9148                         } else {
9149                                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, n)) != 0)
9150                                         goto done;
9151                                 for (i=0; i<n; i++) {
9152                                         pgno_t pg;
9153                                         ni = NODEPTR(mp, i);
9154                                         pg = NODEPGNO(ni);
9155                                         /* free it */
9156                                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, pg);
9157                                 }
9158                         }
9159                         if (!mc->mc_top)
9160                                 break;
9161                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
9162                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
9163                         if (rc) {
9164                                 if (rc != MDB_NOTFOUND)
9165                                         goto done;
9166                                 /* no more siblings, go back to beginning
9167                                  * of previous level.
9168                                  */
9169                                 mdb_cursor_pop(mc);
9170                                 mc->mc_ki[0] = 0;
9171                                 for (i=1; i<mc->mc_snum; i++) {
9172                                         mc->mc_ki[i] = 0;
9173                                         mc->mc_pg[i] = mx.mc_pg[i];
9174                                 }
9175                         }
9176                 }
9177                 /* free it */
9178                 rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, mc->mc_db->md_root);
9179 done:
9180                 if (rc)
9181                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
9182         } else if (rc == MDB_NOTFOUND) {
9183                 rc = MDB_SUCCESS;
9184         }
9185         return rc;
9186 }
9187
9188 int mdb_drop(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, int del)
9189 {
9190         MDB_cursor *mc, *m2;
9191         int rc;
9192
9193         if ((unsigned)del > 1 || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9194                 return EINVAL;
9195
9196         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
9197                 return EACCES;
9198
9199         if (dbi > MAIN_DBI && TXN_DBI_CHANGED(txn, dbi))
9200                 return MDB_BAD_DBI;
9201
9202         rc = mdb_cursor_open(txn, dbi, &mc);
9203         if (rc)
9204                 return rc;
9205
9206         rc = mdb_drop0(mc, mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT);
9207         /* Invalidate the dropped DB's cursors */
9208         for (m2 = txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2 = m2->mc_next)
9209                 m2->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
9210         if (rc)
9211                 goto leave;
9212
9213         /* Can't delete the main DB */
9214         if (del && dbi > MAIN_DBI) {
9215                 rc = mdb_del0(txn, MAIN_DBI, &mc->mc_dbx->md_name, NULL, 0);
9216                 if (!rc) {
9217                         txn->mt_dbflags[dbi] = DB_STALE;
9218                         mdb_dbi_close(txn->mt_env, dbi);
9219                 } else {
9220                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
9221                 }
9222         } else {
9223                 /* reset the DB record, mark it dirty */
9224                 txn->mt_dbflags[dbi] |= DB_DIRTY;
9225                 txn->mt_dbs[dbi].md_depth = 0;
9226                 txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages = 0;
9227                 txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages = 0;
9228                 txn->mt_dbs[dbi].md_overflow_pages = 0;
9229                 txn->mt_dbs[dbi].md_entries = 0;
9230                 txn->mt_dbs[dbi].md_root = P_INVALID;
9231
9232                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
9233         }
9234 leave:
9235         mdb_cursor_close(mc);
9236         return rc;
9237 }
9238
9239 int mdb_set_compare(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
9240 {
9241         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9242                 return EINVAL;
9243
9244         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp = cmp;
9245         return MDB_SUCCESS;
9246 }
9247
9248 int mdb_set_dupsort(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
9249 {
9250         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9251                 return EINVAL;
9252
9253         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp = cmp;
9254         return MDB_SUCCESS;
9255 }
9256
9257 int mdb_set_relfunc(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_rel_func *rel)
9258 {
9259         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9260                 return EINVAL;
9261
9262         txn->mt_dbxs[dbi].md_rel = rel;
9263         return MDB_SUCCESS;
9264 }
9265
9266 int mdb_set_relctx(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, void *ctx)
9267 {
9268         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9269                 return EINVAL;
9270
9271         txn->mt_dbxs[dbi].md_relctx = ctx;
9272         return MDB_SUCCESS;
9273 }
9274
9275 int ESECT
9276 mdb_env_get_maxkeysize(MDB_env *env)
9277 {
9278         return ENV_MAXKEY(env);
9279 }
9280
9281 int ESECT
9282 mdb_reader_list(MDB_env *env, MDB_msg_func *func, void *ctx)
9283 {
9284         unsigned int i, rdrs;
9285         MDB_reader *mr;
9286         char buf[64];
9287         int rc = 0, first = 1;
9288
9289         if (!env || !func)
9290                 return -1;
9291         if (!env->me_txns) {
9292                 return func("(no reader locks)\n", ctx);
9293         }
9294         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
9295         mr = env->me_txns->mti_readers;
9296         for (i=0; i<rdrs; i++) {
9297                 if (mr[i].mr_pid) {
9298                         txnid_t txnid = mr[i].mr_txnid;
9299                         sprintf(buf, txnid == (txnid_t)-1 ?
9300                                 "%10d %"Z"x -\n" : "%10d %"Z"x %"Z"u\n",
9301                                 (int)mr[i].mr_pid, (size_t)mr[i].mr_tid, txnid);
9302                         if (first) {
9303                                 first = 0;
9304                                 rc = func("    pid     thread     txnid\n", ctx);
9305                                 if (rc < 0)
9306                                         break;
9307                         }
9308                         rc = func(buf, ctx);
9309                         if (rc < 0)
9310                                 break;
9311                 }
9312         }
9313         if (first) {
9314                 rc = func("(no active readers)\n", ctx);
9315         }
9316         return rc;
9317 }
9318
9319 /** Insert pid into list if not already present.
9320  * return -1 if already present.
9321  */
9322 static int ESECT
9323 mdb_pid_insert(MDB_PID_T *ids, MDB_PID_T pid)
9324 {
9325         /* binary search of pid in list */
9326         unsigned base = 0;
9327         unsigned cursor = 1;
9328         int val = 0;
9329         unsigned n = ids[0];
9330
9331         while( 0 < n ) {
9332                 unsigned pivot = n >> 1;
9333                 cursor = base + pivot + 1;
9334                 val = pid - ids[cursor];
9335
9336                 if( val < 0 ) {
9337                         n = pivot;
9338
9339                 } else if ( val > 0 ) {
9340                         base = cursor;
9341                         n -= pivot + 1;
9342
9343                 } else {
9344                         /* found, so it's a duplicate */
9345                         return -1;
9346                 }
9347         }
9348
9349         if( val > 0 ) {
9350                 ++cursor;
9351         }
9352         ids[0]++;
9353         for (n = ids[0]; n > cursor; n--)
9354                 ids[n] = ids[n-1];
9355         ids[n] = pid;
9356         return 0;
9357 }
9358
9359 int ESECT
9360 mdb_reader_check(MDB_env *env, int *dead)
9361 {
9362         unsigned int i, j, rdrs;
9363         MDB_reader *mr;
9364         MDB_PID_T *pids, pid;
9365         int count = 0;
9366
9367         if (!env)
9368                 return EINVAL;
9369         if (dead)
9370                 *dead = 0;
9371         if (!env->me_txns)
9372                 return MDB_SUCCESS;
9373         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
9374         pids = malloc((rdrs+1) * sizeof(MDB_PID_T));
9375         if (!pids)
9376                 return ENOMEM;
9377         pids[0] = 0;
9378         mr = env->me_txns->mti_readers;
9379         for (i=0; i<rdrs; i++) {
9380                 if (mr[i].mr_pid && mr[i].mr_pid != env->me_pid) {
9381                         pid = mr[i].mr_pid;
9382                         if (mdb_pid_insert(pids, pid) == 0) {
9383                                 if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
9384                                         LOCK_MUTEX_R(env);
9385                                         /* Recheck, a new process may have reused pid */
9386                                         if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
9387                                                 for (j=i; j<rdrs; j++)
9388                                                         if (mr[j].mr_pid == pid) {
9389                                                                 DPRINTF(("clear stale reader pid %u txn %"Z"d",
9390                                                                         (unsigned) pid, mr[j].mr_txnid));
9391                                                                 mr[j].mr_pid = 0;
9392                                                                 count++;
9393                                                         }
9394                                         }
9395                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
9396                                 }
9397                         }
9398                 }
9399         }
9400         free(pids);
9401         if (dead)
9402                 *dead = count;
9403         return MDB_SUCCESS;
9404 }
9405 /** @} */