]> git.sur5r.net Git - openldap/blob - libraries/liblmdb/mdb.c
Tweak MDB_DEBUG output
[openldap] / libraries / liblmdb / mdb.c
1 /** @file mdb.c
2  *      @brief 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 2011-2013 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 #include <sys/types.h>
39 #include <sys/stat.h>
40 #include <sys/param.h>
41 #ifdef _WIN32
42 #include <windows.h>
43 #else
44 #include <sys/uio.h>
45 #include <sys/mman.h>
46 #ifdef HAVE_SYS_FILE_H
47 #include <sys/file.h>
48 #endif
49 #include <fcntl.h>
50 #endif
51
52 #include <assert.h>
53 #include <errno.h>
54 #include <limits.h>
55 #include <stddef.h>
56 #include <inttypes.h>
57 #include <stdio.h>
58 #include <stdlib.h>
59 #include <string.h>
60 #include <time.h>
61 #include <unistd.h>
62
63 #if !(defined(BYTE_ORDER) || defined(__BYTE_ORDER))
64 #include <netinet/in.h>
65 #include <resolv.h>     /* defines BYTE_ORDER on HPUX and Solaris */
66 #endif
67
68 #if defined(__APPLE__) || defined (BSD)
69 # define MDB_USE_POSIX_SEM      1
70 # define MDB_FDATASYNC          fsync
71 #elif defined(ANDROID)
72 # define MDB_FDATASYNC          fsync
73 #endif
74
75 #ifndef _WIN32
76 #include <pthread.h>
77 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
78 #include <semaphore.h>
79 #endif
80 #endif
81
82 #ifdef USE_VALGRIND
83 #include <valgrind/memcheck.h>
84 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)    VALGRIND_CREATE_MEMPOOL(h,r,z)
85 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s) VALGRIND_MEMPOOL_ALLOC(h,a,s)
86 #define VGMEMP_FREE(h,a) VALGRIND_MEMPOOL_FREE(h,a)
87 #define VGMEMP_DESTROY(h)       VALGRIND_DESTROY_MEMPOOL(h)
88 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)     VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED(a,s)
89 #else
90 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)
91 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s)
92 #define VGMEMP_FREE(h,a)
93 #define VGMEMP_DESTROY(h)
94 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)
95 #endif
96
97 #ifndef BYTE_ORDER
98 # if (defined(_LITTLE_ENDIAN) || defined(_BIG_ENDIAN)) && !(defined(_LITTLE_ENDIAN) && defined(_BIG_ENDIAN))
99 /* Solaris just defines one or the other */
100 #  define LITTLE_ENDIAN 1234
101 #  define BIG_ENDIAN    4321
102 #  ifdef _LITTLE_ENDIAN
103 #   define BYTE_ORDER  LITTLE_ENDIAN
104 #  else
105 #   define BYTE_ORDER  BIG_ENDIAN
106 #  endif
107 # else
108 #  define BYTE_ORDER   __BYTE_ORDER
109 # endif
110 #endif
111
112 #ifndef LITTLE_ENDIAN
113 #define LITTLE_ENDIAN   __LITTLE_ENDIAN
114 #endif
115 #ifndef BIG_ENDIAN
116 #define BIG_ENDIAN      __BIG_ENDIAN
117 #endif
118
119 #if defined(__i386) || defined(__x86_64) || defined(_M_IX86)
120 #define MISALIGNED_OK   1
121 #endif
122
123 #include "lmdb.h"
124 #include "midl.h"
125
126 #if (BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN) == (BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
127 # error "Unknown or unsupported endianness (BYTE_ORDER)"
128 #elif (-6 & 5) || CHAR_BIT != 8 || UINT_MAX < 0xffffffff || ULONG_MAX % 0xFFFF
129 # error "Two's complement, reasonably sized integer types, please"
130 #endif
131
132 /** @defgroup internal  MDB Internals
133  *      @{
134  */
135 /** @defgroup compat    Windows Compatibility Macros
136  *      A bunch of macros to minimize the amount of platform-specific ifdefs
137  *      needed throughout the rest of the code. When the features this library
138  *      needs are similar enough to POSIX to be hidden in a one-or-two line
139  *      replacement, this macro approach is used.
140  *      @{
141  */
142 #ifdef _WIN32
143 #define MDB_PIDLOCK     0
144 #define pthread_t       DWORD
145 #define pthread_mutex_t HANDLE
146 #define pthread_key_t   DWORD
147 #define pthread_self()  GetCurrentThreadId()
148 #define pthread_key_create(x,y) \
149         ((*(x) = TlsAlloc()) == TLS_OUT_OF_INDEXES ? ErrCode() : 0)
150 #define pthread_key_delete(x)   TlsFree(x)
151 #define pthread_getspecific(x)  TlsGetValue(x)
152 #define pthread_setspecific(x,y)        (TlsSetValue(x,y) ? 0 : ErrCode())
153 #define pthread_mutex_unlock(x) ReleaseMutex(x)
154 #define pthread_mutex_lock(x)   WaitForSingleObject(x, INFINITE)
155 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock((env)->me_rmutex)
156 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock((env)->me_rmutex)
157 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock((env)->me_wmutex)
158 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock((env)->me_wmutex)
159 #define getpid()        GetCurrentProcessId()
160 #define MDB_FDATASYNC(fd)       (!FlushFileBuffers(fd))
161 #define MDB_MSYNC(addr,len,flags)       (!FlushViewOfFile(addr,len))
162 #define ErrCode()       GetLastError()
163 #define GET_PAGESIZE(x) {SYSTEM_INFO si; GetSystemInfo(&si); (x) = si.dwPageSize;}
164 #define close(fd)       (CloseHandle(fd) ? 0 : -1)
165 #define munmap(ptr,len) UnmapViewOfFile(ptr)
166 #ifdef PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
167 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
168 #else
169 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION 0x1000
170 #endif
171 #define Z       "I"
172 #else
173
174 #define Z       "z"                     /**< printf format modifier for size_t */
175
176         /** For MDB_LOCK_FORMAT: True if readers take a pid lock in the lockfile */
177 #define MDB_PIDLOCK                     1
178
179 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
180
181 #define LOCK_MUTEX_R(env)       mdb_sem_wait((env)->me_rmutex)
182 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     sem_post((env)->me_rmutex)
183 #define LOCK_MUTEX_W(env)       mdb_sem_wait((env)->me_wmutex)
184 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     sem_post((env)->me_wmutex)
185
186 static int
187 mdb_sem_wait(sem_t *sem)
188 {
189    int rc;
190    while ((rc = sem_wait(sem)) && (rc = errno) == EINTR) ;
191    return rc;
192 }
193
194 #else
195         /** Lock the reader mutex.
196          */
197 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
198         /** Unlock the reader mutex.
199          */
200 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
201
202         /** Lock the writer mutex.
203          *      Only a single write transaction is allowed at a time. Other writers
204          *      will block waiting for this mutex.
205          */
206 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
207         /** Unlock the writer mutex.
208          */
209 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
210 #endif  /* MDB_USE_POSIX_SEM */
211
212         /** Get the error code for the last failed system function.
213          */
214 #define ErrCode()       errno
215
216         /** An abstraction for a file handle.
217          *      On POSIX systems file handles are small integers. On Windows
218          *      they're opaque pointers.
219          */
220 #define HANDLE  int
221
222         /**     A value for an invalid file handle.
223          *      Mainly used to initialize file variables and signify that they are
224          *      unused.
225          */
226 #define INVALID_HANDLE_VALUE    (-1)
227
228         /** Get the size of a memory page for the system.
229          *      This is the basic size that the platform's memory manager uses, and is
230          *      fundamental to the use of memory-mapped files.
231          */
232 #define GET_PAGESIZE(x) ((x) = sysconf(_SC_PAGE_SIZE))
233 #endif
234
235 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
236 #define MNAME_LEN       32
237 #else
238 #define MNAME_LEN       (sizeof(pthread_mutex_t))
239 #endif
240
241 /** @} */
242
243 #ifndef _WIN32
244 /**     A flag for opening a file and requesting synchronous data writes.
245  *      This is only used when writing a meta page. It's not strictly needed;
246  *      we could just do a normal write and then immediately perform a flush.
247  *      But if this flag is available it saves us an extra system call.
248  *
249  *      @note If O_DSYNC is undefined but exists in /usr/include,
250  * preferably set some compiler flag to get the definition.
251  * Otherwise compile with the less efficient -DMDB_DSYNC=O_SYNC.
252  */
253 #ifndef MDB_DSYNC
254 # define MDB_DSYNC      O_DSYNC
255 #endif
256 #endif
257
258 /** Function for flushing the data of a file. Define this to fsync
259  *      if fdatasync() is not supported.
260  */
261 #ifndef MDB_FDATASYNC
262 # define MDB_FDATASYNC  fdatasync
263 #endif
264
265 #ifndef MDB_MSYNC
266 # define MDB_MSYNC(addr,len,flags)      msync(addr,len,flags)
267 #endif
268
269 #ifndef MS_SYNC
270 #define MS_SYNC 1
271 #endif
272
273 #ifndef MS_ASYNC
274 #define MS_ASYNC        0
275 #endif
276
277         /** A page number in the database.
278          *      Note that 64 bit page numbers are overkill, since pages themselves
279          *      already represent 12-13 bits of addressable memory, and the OS will
280          *      always limit applications to a maximum of 63 bits of address space.
281          *
282          *      @note In the #MDB_node structure, we only store 48 bits of this value,
283          *      which thus limits us to only 60 bits of addressable data.
284          */
285 typedef MDB_ID  pgno_t;
286
287         /** A transaction ID.
288          *      See struct MDB_txn.mt_txnid for details.
289          */
290 typedef MDB_ID  txnid_t;
291
292 /** @defgroup debug     Debug Macros
293  *      @{
294  */
295 #ifndef MDB_DEBUG
296         /**     Enable debug output.  Needs variable argument macros (a C99 feature).
297          *      Set this to 1 for copious tracing. Set to 2 to add dumps of all IDLs
298          *      read from and written to the database (used for free space management).
299          */
300 #define MDB_DEBUG 0
301 #endif
302
303 #if MDB_DEBUG
304 static int mdb_debug;
305 static txnid_t mdb_debug_start;
306
307         /**     Print a debug message with printf formatting.
308          *      Requires double parenthesis around 2 or more args.
309          */
310 # define DPRINTF(args) ((void) ((mdb_debug) && DPRINTF0 args))
311 # define DPRINTF0(fmt, ...) \
312         fprintf(stderr, "%s:%d " fmt "\n", __func__, __LINE__, __VA_ARGS__)
313 #else
314 # define DPRINTF(args)  ((void) 0)
315 #endif
316         /**     Print a debug string.
317          *      The string is printed literally, with no format processing.
318          */
319 #define DPUTS(arg)      DPRINTF(("%s", arg))
320 /** @} */
321
322         /** A default memory page size.
323          *      The actual size is platform-dependent, but we use this for
324          *      boot-strapping. We probably should not be using this any more.
325          *      The #GET_PAGESIZE() macro is used to get the actual size.
326          *
327          *      Note that we don't currently support Huge pages. On Linux,
328          *      regular data files cannot use Huge pages, and in general
329          *      Huge pages aren't actually pageable. We rely on the OS
330          *      demand-pager to read our data and page it out when memory
331          *      pressure from other processes is high. So until OSs have
332          *      actual paging support for Huge pages, they're not viable.
333          */
334 #define MDB_PAGESIZE     4096
335
336         /** The minimum number of keys required in a database page.
337          *      Setting this to a larger value will place a smaller bound on the
338          *      maximum size of a data item. Data items larger than this size will
339          *      be pushed into overflow pages instead of being stored directly in
340          *      the B-tree node. This value used to default to 4. With a page size
341          *      of 4096 bytes that meant that any item larger than 1024 bytes would
342          *      go into an overflow page. That also meant that on average 2-3KB of
343          *      each overflow page was wasted space. The value cannot be lower than
344          *      2 because then there would no longer be a tree structure. With this
345          *      value, items larger than 2KB will go into overflow pages, and on
346          *      average only 1KB will be wasted.
347          */
348 #define MDB_MINKEYS      2
349
350         /**     A stamp that identifies a file as an MDB file.
351          *      There's nothing special about this value other than that it is easily
352          *      recognizable, and it will reflect any byte order mismatches.
353          */
354 #define MDB_MAGIC        0xBEEFC0DE
355
356         /**     The version number for a database's datafile format. */
357 #define MDB_DATA_VERSION         1
358         /**     The version number for a database's lockfile format. */
359 #define MDB_LOCK_VERSION         1
360
361         /**     @brief The maximum size of a key in the database.
362          *
363          *      The library rejects bigger keys, and cannot deal with records
364          *      with bigger keys stored by a library with bigger max keysize.
365          *
366          *      We require that keys all fit onto a regular page. This limit
367          *      could be raised a bit further if needed; to something just
368          *      under #MDB_PAGESIZE / #MDB_MINKEYS.
369          *
370          *      Note that data items in an #MDB_DUPSORT database are actually keys
371          *      of a subDB, so they're also limited to this size.
372          */
373 #ifndef MDB_MAXKEYSIZE
374 #define MDB_MAXKEYSIZE   511
375 #endif
376
377         /**     @brief The maximum size of a data item.
378          *
379          *      We only store a 32 bit value for node sizes.
380          */
381 #define MAXDATASIZE     0xffffffffUL
382
383 #if MDB_DEBUG
384         /**     A key buffer.
385          *      @ingroup debug
386          *      This is used for printing a hex dump of a key's contents.
387          */
388 #define DKBUF   char kbuf[(MDB_MAXKEYSIZE*2+1)]
389         /**     Display a key in hex.
390          *      @ingroup debug
391          *      Invoke a function to display a key in hex.
392          */
393 #define DKEY(x) mdb_dkey(x, kbuf)
394 #else
395 #define DKBUF
396 #define DKEY(x) 0
397 #endif
398
399         /** An invalid page number.
400          *      Mainly used to denote an empty tree.
401          */
402 #define P_INVALID        (~(pgno_t)0)
403
404         /** Test if the flags \b f are set in a flag word \b w. */
405 #define F_ISSET(w, f)    (((w) & (f)) == (f))
406
407         /**     Used for offsets within a single page.
408          *      Since memory pages are typically 4 or 8KB in size, 12-13 bits,
409          *      this is plenty.
410          */
411 typedef uint16_t         indx_t;
412
413         /**     Default size of memory map.
414          *      This is certainly too small for any actual applications. Apps should always set
415          *      the size explicitly using #mdb_env_set_mapsize().
416          */
417 #define DEFAULT_MAPSIZE 1048576
418
419 /**     @defgroup readers       Reader Lock Table
420  *      Readers don't acquire any locks for their data access. Instead, they
421  *      simply record their transaction ID in the reader table. The reader
422  *      mutex is needed just to find an empty slot in the reader table. The
423  *      slot's address is saved in thread-specific data so that subsequent read
424  *      transactions started by the same thread need no further locking to proceed.
425  *
426  *      If #MDB_NOTLS is set, the slot address is not saved in thread-specific data.
427  *
428  *      No reader table is used if the database is on a read-only filesystem.
429  *
430  *      Since the database uses multi-version concurrency control, readers don't
431  *      actually need any locking. This table is used to keep track of which
432  *      readers are using data from which old transactions, so that we'll know
433  *      when a particular old transaction is no longer in use. Old transactions
434  *      that have discarded any data pages can then have those pages reclaimed
435  *      for use by a later write transaction.
436  *
437  *      The lock table is constructed such that reader slots are aligned with the
438  *      processor's cache line size. Any slot is only ever used by one thread.
439  *      This alignment guarantees that there will be no contention or cache
440  *      thrashing as threads update their own slot info, and also eliminates
441  *      any need for locking when accessing a slot.
442  *
443  *      A writer thread will scan every slot in the table to determine the oldest
444  *      outstanding reader transaction. Any freed pages older than this will be
445  *      reclaimed by the writer. The writer doesn't use any locks when scanning
446  *      this table. This means that there's no guarantee that the writer will
447  *      see the most up-to-date reader info, but that's not required for correct
448  *      operation - all we need is to know the upper bound on the oldest reader,
449  *      we don't care at all about the newest reader. So the only consequence of
450  *      reading stale information here is that old pages might hang around a
451  *      while longer before being reclaimed. That's actually good anyway, because
452  *      the longer we delay reclaiming old pages, the more likely it is that a
453  *      string of contiguous pages can be found after coalescing old pages from
454  *      many old transactions together.
455  *      @{
456  */
457         /**     Number of slots in the reader table.
458          *      This value was chosen somewhat arbitrarily. 126 readers plus a
459          *      couple mutexes fit exactly into 8KB on my development machine.
460          *      Applications should set the table size using #mdb_env_set_maxreaders().
461          */
462 #define DEFAULT_READERS 126
463
464         /**     The size of a CPU cache line in bytes. We want our lock structures
465          *      aligned to this size to avoid false cache line sharing in the
466          *      lock table.
467          *      This value works for most CPUs. For Itanium this should be 128.
468          */
469 #ifndef CACHELINE
470 #define CACHELINE       64
471 #endif
472
473         /**     The information we store in a single slot of the reader table.
474          *      In addition to a transaction ID, we also record the process and
475          *      thread ID that owns a slot, so that we can detect stale information,
476          *      e.g. threads or processes that went away without cleaning up.
477          *      @note We currently don't check for stale records. We simply re-init
478          *      the table when we know that we're the only process opening the
479          *      lock file.
480          */
481 typedef struct MDB_rxbody {
482         /**     Current Transaction ID when this transaction began, or (txnid_t)-1.
483          *      Multiple readers that start at the same time will probably have the
484          *      same ID here. Again, it's not important to exclude them from
485          *      anything; all we need to know is which version of the DB they
486          *      started from so we can avoid overwriting any data used in that
487          *      particular version.
488          */
489         txnid_t         mrb_txnid;
490         /** The process ID of the process owning this reader txn. */
491         pid_t           mrb_pid;
492         /** The thread ID of the thread owning this txn. */
493         pthread_t       mrb_tid;
494 } MDB_rxbody;
495
496         /** The actual reader record, with cacheline padding. */
497 typedef struct MDB_reader {
498         union {
499                 MDB_rxbody mrx;
500                 /** shorthand for mrb_txnid */
501 #define mr_txnid        mru.mrx.mrb_txnid
502 #define mr_pid  mru.mrx.mrb_pid
503 #define mr_tid  mru.mrx.mrb_tid
504                 /** cache line alignment */
505                 char pad[(sizeof(MDB_rxbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
506         } mru;
507 } MDB_reader;
508
509         /** The header for the reader table.
510          *      The table resides in a memory-mapped file. (This is a different file
511          *      than is used for the main database.)
512          *
513          *      For POSIX the actual mutexes reside in the shared memory of this
514          *      mapped file. On Windows, mutexes are named objects allocated by the
515          *      kernel; we store the mutex names in this mapped file so that other
516          *      processes can grab them. This same approach is also used on
517          *      MacOSX/Darwin (using named semaphores) since MacOSX doesn't support
518          *      process-shared POSIX mutexes. For these cases where a named object
519          *      is used, the object name is derived from a 64 bit FNV hash of the
520          *      environment pathname. As such, naming collisions are extremely
521          *      unlikely. If a collision occurs, the results are unpredictable.
522          */
523 typedef struct MDB_txbody {
524                 /** Stamp identifying this as an MDB file. It must be set
525                  *      to #MDB_MAGIC. */
526         uint32_t        mtb_magic;
527                 /** Format of this lock file. Must be set to #MDB_LOCK_FORMAT. */
528         uint32_t        mtb_format;
529 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
530         char    mtb_rmname[MNAME_LEN];
531 #else
532                 /** Mutex protecting access to this table.
533                  *      This is the reader lock that #LOCK_MUTEX_R acquires.
534                  */
535         pthread_mutex_t mtb_mutex;
536 #endif
537                 /**     The ID of the last transaction committed to the database.
538                  *      This is recorded here only for convenience; the value can always
539                  *      be determined by reading the main database meta pages.
540                  */
541         txnid_t         mtb_txnid;
542                 /** The number of slots that have been used in the reader table.
543                  *      This always records the maximum count, it is not decremented
544                  *      when readers release their slots.
545                  */
546         unsigned        mtb_numreaders;
547 } MDB_txbody;
548
549         /** The actual reader table definition. */
550 typedef struct MDB_txninfo {
551         union {
552                 MDB_txbody mtb;
553 #define mti_magic       mt1.mtb.mtb_magic
554 #define mti_format      mt1.mtb.mtb_format
555 #define mti_mutex       mt1.mtb.mtb_mutex
556 #define mti_rmname      mt1.mtb.mtb_rmname
557 #define mti_txnid       mt1.mtb.mtb_txnid
558 #define mti_numreaders  mt1.mtb.mtb_numreaders
559                 char pad[(sizeof(MDB_txbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
560         } mt1;
561         union {
562 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
563                 char mt2_wmname[MNAME_LEN];
564 #define mti_wmname      mt2.mt2_wmname
565 #else
566                 pthread_mutex_t mt2_wmutex;
567 #define mti_wmutex      mt2.mt2_wmutex
568 #endif
569                 char pad[(MNAME_LEN+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
570         } mt2;
571         MDB_reader      mti_readers[1];
572 } MDB_txninfo;
573
574         /** Lockfile format signature: version, features and field layout */
575 #define MDB_LOCK_FORMAT \
576         ((uint32_t) \
577          ((MDB_LOCK_VERSION) \
578           /* Flags which describe functionality */ \
579           + (((MDB_PIDLOCK) != 0) << 16)))
580 /** @} */
581
582 /** Common header for all page types.
583  * Overflow records occupy a number of contiguous pages with no
584  * headers on any page after the first.
585  */
586 typedef struct MDB_page {
587 #define mp_pgno mp_p.p_pgno
588 #define mp_next mp_p.p_next
589         union {
590                 pgno_t          p_pgno; /**< page number */
591                 void *          p_next; /**< for in-memory list of freed structs */
592         } mp_p;
593         uint16_t        mp_pad;
594 /**     @defgroup mdb_page      Page Flags
595  *      @ingroup internal
596  *      Flags for the page headers.
597  *      @{
598  */
599 #define P_BRANCH         0x01           /**< branch page */
600 #define P_LEAF           0x02           /**< leaf page */
601 #define P_OVERFLOW       0x04           /**< overflow page */
602 #define P_META           0x08           /**< meta page */
603 #define P_DIRTY          0x10           /**< dirty page, also set for #P_SUBP pages */
604 #define P_LEAF2          0x20           /**< for #MDB_DUPFIXED records */
605 #define P_SUBP           0x40           /**< for #MDB_DUPSORT sub-pages */
606 #define P_KEEP           0x8000         /**< leave this page alone during spill */
607 /** @} */
608         uint16_t        mp_flags;               /**< @ref mdb_page */
609 #define mp_lower        mp_pb.pb.pb_lower
610 #define mp_upper        mp_pb.pb.pb_upper
611 #define mp_pages        mp_pb.pb_pages
612         union {
613                 struct {
614                         indx_t          pb_lower;               /**< lower bound of free space */
615                         indx_t          pb_upper;               /**< upper bound of free space */
616                 } pb;
617                 uint32_t        pb_pages;       /**< number of overflow pages */
618         } mp_pb;
619         indx_t          mp_ptrs[1];             /**< dynamic size */
620 } MDB_page;
621
622         /** Size of the page header, excluding dynamic data at the end */
623 #define PAGEHDRSZ        ((unsigned) offsetof(MDB_page, mp_ptrs))
624
625         /** Address of first usable data byte in a page, after the header */
626 #define METADATA(p)      ((void *)((char *)(p) + PAGEHDRSZ))
627
628         /** Number of nodes on a page */
629 #define NUMKEYS(p)       (((p)->mp_lower - PAGEHDRSZ) >> 1)
630
631         /** The amount of space remaining in the page */
632 #define SIZELEFT(p)      (indx_t)((p)->mp_upper - (p)->mp_lower)
633
634         /** The percentage of space used in the page, in tenths of a percent. */
635 #define PAGEFILL(env, p) (1000L * ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ - SIZELEFT(p)) / \
636                                 ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ))
637         /** The minimum page fill factor, in tenths of a percent.
638          *      Pages emptier than this are candidates for merging.
639          */
640 #define FILL_THRESHOLD   250
641
642         /** Test if a page is a leaf page */
643 #define IS_LEAF(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF)
644         /** Test if a page is a LEAF2 page */
645 #define IS_LEAF2(p)      F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF2)
646         /** Test if a page is a branch page */
647 #define IS_BRANCH(p)     F_ISSET((p)->mp_flags, P_BRANCH)
648         /** Test if a page is an overflow page */
649 #define IS_OVERFLOW(p)   F_ISSET((p)->mp_flags, P_OVERFLOW)
650         /** Test if a page is a sub page */
651 #define IS_SUBP(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_SUBP)
652
653         /** The number of overflow pages needed to store the given size. */
654 #define OVPAGES(size, psize)    ((PAGEHDRSZ-1 + (size)) / (psize) + 1)
655
656         /** Header for a single key/data pair within a page.
657          * We guarantee 2-byte alignment for nodes.
658          */
659 typedef struct MDB_node {
660         /** lo and hi are used for data size on leaf nodes and for
661          * child pgno on branch nodes. On 64 bit platforms, flags
662          * is also used for pgno. (Branch nodes have no flags).
663          * They are in host byte order in case that lets some
664          * accesses be optimized into a 32-bit word access.
665          */
666 #define mn_lo mn_offset[BYTE_ORDER!=LITTLE_ENDIAN]
667 #define mn_hi mn_offset[BYTE_ORDER==LITTLE_ENDIAN] /**< part of dsize or pgno */
668         unsigned short  mn_offset[2];   /**< storage for #mn_lo and #mn_hi */
669 /** @defgroup mdb_node Node Flags
670  *      @ingroup internal
671  *      Flags for node headers.
672  *      @{
673  */
674 #define F_BIGDATA        0x01                   /**< data put on overflow page */
675 #define F_SUBDATA        0x02                   /**< data is a sub-database */
676 #define F_DUPDATA        0x04                   /**< data has duplicates */
677
678 /** valid flags for #mdb_node_add() */
679 #define NODE_ADD_FLAGS  (F_DUPDATA|F_SUBDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND)
680
681 /** @} */
682         unsigned short  mn_flags;               /**< @ref mdb_node */
683         unsigned short  mn_ksize;               /**< key size */
684         char            mn_data[1];                     /**< key and data are appended here */
685 } MDB_node;
686
687         /** Size of the node header, excluding dynamic data at the end */
688 #define NODESIZE         offsetof(MDB_node, mn_data)
689
690         /** Bit position of top word in page number, for shifting mn_flags */
691 #define PGNO_TOPWORD ((pgno_t)-1 > 0xffffffffu ? 32 : 0)
692
693         /** Size of a node in a branch page with a given key.
694          *      This is just the node header plus the key, there is no data.
695          */
696 #define INDXSIZE(k)      (NODESIZE + ((k) == NULL ? 0 : (k)->mv_size))
697
698         /** Size of a node in a leaf page with a given key and data.
699          *      This is node header plus key plus data size.
700          */
701 #define LEAFSIZE(k, d)   (NODESIZE + (k)->mv_size + (d)->mv_size)
702
703         /** Address of node \b i in page \b p */
704 #define NODEPTR(p, i)    ((MDB_node *)((char *)(p) + (p)->mp_ptrs[i]))
705
706         /** Address of the key for the node */
707 #define NODEKEY(node)    (void *)((node)->mn_data)
708
709         /** Address of the data for a node */
710 #define NODEDATA(node)   (void *)((char *)(node)->mn_data + (node)->mn_ksize)
711
712         /** Get the page number pointed to by a branch node */
713 #define NODEPGNO(node) \
714         ((node)->mn_lo | ((pgno_t) (node)->mn_hi << 16) | \
715          (PGNO_TOPWORD ? ((pgno_t) (node)->mn_flags << PGNO_TOPWORD) : 0))
716         /** Set the page number in a branch node */
717 #define SETPGNO(node,pgno)      do { \
718         (node)->mn_lo = (pgno) & 0xffff; (node)->mn_hi = (pgno) >> 16; \
719         if (PGNO_TOPWORD) (node)->mn_flags = (pgno) >> PGNO_TOPWORD; } while(0)
720
721         /** Get the size of the data in a leaf node */
722 #define NODEDSZ(node)    ((node)->mn_lo | ((unsigned)(node)->mn_hi << 16))
723         /** Set the size of the data for a leaf node */
724 #define SETDSZ(node,size)       do { \
725         (node)->mn_lo = (size) & 0xffff; (node)->mn_hi = (size) >> 16;} while(0)
726         /** The size of a key in a node */
727 #define NODEKSZ(node)    ((node)->mn_ksize)
728
729         /** Copy a page number from src to dst */
730 #ifdef MISALIGNED_OK
731 #define COPY_PGNO(dst,src)      dst = src
732 #else
733 #if SIZE_MAX > 4294967295UL
734 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
735         unsigned short *s, *d;  \
736         s = (unsigned short *)&(src);   \
737         d = (unsigned short *)&(dst);   \
738         *d++ = *s++;    \
739         *d++ = *s++;    \
740         *d++ = *s++;    \
741         *d = *s;        \
742 } while (0)
743 #else
744 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
745         unsigned short *s, *d;  \
746         s = (unsigned short *)&(src);   \
747         d = (unsigned short *)&(dst);   \
748         *d++ = *s++;    \
749         *d = *s;        \
750 } while (0)
751 #endif
752 #endif
753         /** The address of a key in a LEAF2 page.
754          *      LEAF2 pages are used for #MDB_DUPFIXED sorted-duplicate sub-DBs.
755          *      There are no node headers, keys are stored contiguously.
756          */
757 #define LEAF2KEY(p, i, ks)      ((char *)(p) + PAGEHDRSZ + ((i)*(ks)))
758
759         /** Set the \b node's key into \b keyptr, if requested. */
760 #define MDB_GET_KEY(node, keyptr)       { if ((keyptr) != NULL) { \
761         (keyptr)->mv_size = NODEKSZ(node); (keyptr)->mv_data = NODEKEY(node); } }
762
763         /** Set the \b node's key into \b key. */
764 #define MDB_GET_KEY2(node, key) { key.mv_size = NODEKSZ(node); key.mv_data = NODEKEY(node); }
765
766         /** Information about a single database in the environment. */
767 typedef struct MDB_db {
768         uint32_t        md_pad;         /**< also ksize for LEAF2 pages */
769         uint16_t        md_flags;       /**< @ref mdb_dbi_open */
770         uint16_t        md_depth;       /**< depth of this tree */
771         pgno_t          md_branch_pages;        /**< number of internal pages */
772         pgno_t          md_leaf_pages;          /**< number of leaf pages */
773         pgno_t          md_overflow_pages;      /**< number of overflow pages */
774         size_t          md_entries;             /**< number of data items */
775         pgno_t          md_root;                /**< the root page of this tree */
776 } MDB_db;
777
778         /** mdb_dbi_open flags */
779 #define MDB_VALID       0x8000          /**< DB handle is valid, for me_dbflags */
780 #define PERSISTENT_FLAGS        (0xffff & ~(MDB_VALID))
781 #define VALID_FLAGS     (MDB_REVERSEKEY|MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY|MDB_DUPFIXED|\
782         MDB_INTEGERDUP|MDB_REVERSEDUP|MDB_CREATE)
783
784         /** Handle for the DB used to track free pages. */
785 #define FREE_DBI        0
786         /** Handle for the default DB. */
787 #define MAIN_DBI        1
788
789         /** Meta page content.
790          *      A meta page is the start point for accessing a database snapshot.
791          *      Pages 0-1 are meta pages. Transaction N writes meta page #(N % 2).
792          */
793 typedef struct MDB_meta {
794                 /** Stamp identifying this as an MDB file. It must be set
795                  *      to #MDB_MAGIC. */
796         uint32_t        mm_magic;
797                 /** Version number of this lock file. Must be set to #MDB_DATA_VERSION. */
798         uint32_t        mm_version;
799         void            *mm_address;            /**< address for fixed mapping */
800         size_t          mm_mapsize;                     /**< size of mmap region */
801         MDB_db          mm_dbs[2];                      /**< first is free space, 2nd is main db */
802         /** The size of pages used in this DB */
803 #define mm_psize        mm_dbs[0].md_pad
804         /** Any persistent environment flags. @ref mdb_env */
805 #define mm_flags        mm_dbs[0].md_flags
806         pgno_t          mm_last_pg;                     /**< last used page in file */
807         txnid_t         mm_txnid;                       /**< txnid that committed this page */
808 } MDB_meta;
809
810         /** Buffer for a stack-allocated dirty page.
811          *      The members define size and alignment, and silence type
812          *      aliasing warnings.  They are not used directly; that could
813          *      mean incorrectly using several union members in parallel.
814          */
815 typedef union MDB_pagebuf {
816         char            mb_raw[MDB_PAGESIZE];
817         MDB_page        mb_page;
818         struct {
819                 char            mm_pad[PAGEHDRSZ];
820                 MDB_meta        mm_meta;
821         } mb_metabuf;
822 } MDB_pagebuf;
823
824         /** Auxiliary DB info.
825          *      The information here is mostly static/read-only. There is
826          *      only a single copy of this record in the environment.
827          */
828 typedef struct MDB_dbx {
829         MDB_val         md_name;                /**< name of the database */
830         MDB_cmp_func    *md_cmp;        /**< function for comparing keys */
831         MDB_cmp_func    *md_dcmp;       /**< function for comparing data items */
832         MDB_rel_func    *md_rel;        /**< user relocate function */
833         void            *md_relctx;             /**< user-provided context for md_rel */
834 } MDB_dbx;
835
836         /** A database transaction.
837          *      Every operation requires a transaction handle.
838          */
839 struct MDB_txn {
840         MDB_txn         *mt_parent;             /**< parent of a nested txn */
841         MDB_txn         *mt_child;              /**< nested txn under this txn */
842         pgno_t          mt_next_pgno;   /**< next unallocated page */
843         /** The ID of this transaction. IDs are integers incrementing from 1.
844          *      Only committed write transactions increment the ID. If a transaction
845          *      aborts, the ID may be re-used by the next writer.
846          */
847         txnid_t         mt_txnid;
848         MDB_env         *mt_env;                /**< the DB environment */
849         /** The list of pages that became unused during this transaction.
850          */
851         MDB_IDL         mt_free_pgs;
852         /** The sorted list of dirty pages we temporarily wrote to disk
853          *      because the dirty list was full. page numbers in here are
854          *      shifted left by 1, deleted slots have the LSB set.
855          */
856         MDB_IDL         mt_spill_pgs;
857         union {
858                 /** For write txns: Modified pages. Sorted when not MDB_WRITEMAP. */
859                 MDB_ID2L        dirty_list;
860                 /** For read txns: This thread/txn's reader table slot, or NULL. */
861                 MDB_reader      *reader;
862         } mt_u;
863         /** Array of records for each DB known in the environment. */
864         MDB_dbx         *mt_dbxs;
865         /** Array of MDB_db records for each known DB */
866         MDB_db          *mt_dbs;
867 /** @defgroup mt_dbflag Transaction DB Flags
868  *      @ingroup internal
869  * @{
870  */
871 #define DB_DIRTY        0x01            /**< DB was written in this txn */
872 #define DB_STALE        0x02            /**< DB record is older than txnID */
873 #define DB_NEW          0x04            /**< DB handle opened in this txn */
874 #define DB_VALID        0x08            /**< DB handle is valid, see also #MDB_VALID */
875 /** @} */
876         /** In write txns, array of cursors for each DB */
877         MDB_cursor      **mt_cursors;
878         /** Array of flags for each DB */
879         unsigned char   *mt_dbflags;
880         /**     Number of DB records in use. This number only ever increments;
881          *      we don't decrement it when individual DB handles are closed.
882          */
883         MDB_dbi         mt_numdbs;
884
885 /** @defgroup mdb_txn   Transaction Flags
886  *      @ingroup internal
887  *      @{
888  */
889 #define MDB_TXN_RDONLY          0x01            /**< read-only transaction */
890 #define MDB_TXN_ERROR           0x02            /**< an error has occurred */
891 #define MDB_TXN_DIRTY           0x04            /**< must write, even if dirty list is empty */
892 #define MDB_TXN_SPILLS          0x08            /**< txn or a parent has spilled pages */
893 /** @} */
894         unsigned int    mt_flags;               /**< @ref mdb_txn */
895         /** dirty_list room: Array size - #dirty pages visible to this txn.
896          *      Includes ancestor txns' dirty pages not hidden by other txns'
897          *      dirty/spilled pages. Thus commit(nested txn) has room to merge
898          *      dirty_list into mt_parent after freeing hidden mt_parent pages.
899          */
900         unsigned int    mt_dirty_room;
901         /** Tracks which of the two meta pages was used at the start
902          *      of this transaction.
903          */
904         unsigned int    mt_toggle;
905 };
906
907 /** Enough space for 2^32 nodes with minimum of 2 keys per node. I.e., plenty.
908  * At 4 keys per node, enough for 2^64 nodes, so there's probably no need to
909  * raise this on a 64 bit machine.
910  */
911 #define CURSOR_STACK             32
912
913 struct MDB_xcursor;
914
915         /** Cursors are used for all DB operations.
916          *      A cursor holds a path of (page pointer, key index) from the DB
917          *      root to a position in the DB, plus other state. #MDB_DUPSORT
918          *      cursors include an xcursor to the current data item. Write txns
919          *      track their cursors and keep them up to date when data moves.
920          *      Exception: An xcursor's pointer to a #P_SUBP page can be stale.
921          *      (A node with #F_DUPDATA but no #F_SUBDATA contains a subpage).
922          */
923 struct MDB_cursor {
924         /** Next cursor on this DB in this txn */
925         MDB_cursor      *mc_next;
926         /** Backup of the original cursor if this cursor is a shadow */
927         MDB_cursor      *mc_backup;
928         /** Context used for databases with #MDB_DUPSORT, otherwise NULL */
929         struct MDB_xcursor      *mc_xcursor;
930         /** The transaction that owns this cursor */
931         MDB_txn         *mc_txn;
932         /** The database handle this cursor operates on */
933         MDB_dbi         mc_dbi;
934         /** The database record for this cursor */
935         MDB_db          *mc_db;
936         /** The database auxiliary record for this cursor */
937         MDB_dbx         *mc_dbx;
938         /** The @ref mt_dbflag for this database */
939         unsigned char   *mc_dbflag;
940         unsigned short  mc_snum;        /**< number of pushed pages */
941         unsigned short  mc_top;         /**< index of top page, normally mc_snum-1 */
942 /** @defgroup mdb_cursor        Cursor Flags
943  *      @ingroup internal
944  *      Cursor state flags.
945  *      @{
946  */
947 #define C_INITIALIZED   0x01    /**< cursor has been initialized and is valid */
948 #define C_EOF   0x02                    /**< No more data */
949 #define C_SUB   0x04                    /**< Cursor is a sub-cursor */
950 #define C_DEL   0x08                    /**< last op was a cursor_del */
951 #define C_SPLITTING     0x20            /**< Cursor is in page_split */
952 #define C_UNTRACK       0x40            /**< Un-track cursor when closing */
953 /** @} */
954         unsigned int    mc_flags;       /**< @ref mdb_cursor */
955         MDB_page        *mc_pg[CURSOR_STACK];   /**< stack of pushed pages */
956         indx_t          mc_ki[CURSOR_STACK];    /**< stack of page indices */
957 };
958
959         /** Context for sorted-dup records.
960          *      We could have gone to a fully recursive design, with arbitrarily
961          *      deep nesting of sub-databases. But for now we only handle these
962          *      levels - main DB, optional sub-DB, sorted-duplicate DB.
963          */
964 typedef struct MDB_xcursor {
965         /** A sub-cursor for traversing the Dup DB */
966         MDB_cursor mx_cursor;
967         /** The database record for this Dup DB */
968         MDB_db  mx_db;
969         /**     The auxiliary DB record for this Dup DB */
970         MDB_dbx mx_dbx;
971         /** The @ref mt_dbflag for this Dup DB */
972         unsigned char mx_dbflag;
973 } MDB_xcursor;
974
975         /** State of FreeDB old pages, stored in the MDB_env */
976 typedef struct MDB_pgstate {
977         pgno_t          *mf_pghead;     /**< Reclaimed freeDB pages, or NULL before use */
978         txnid_t         mf_pglast;      /**< ID of last used record, or 0 if !mf_pghead */
979 } MDB_pgstate;
980
981         /** The database environment. */
982 struct MDB_env {
983         HANDLE          me_fd;          /**< The main data file */
984         HANDLE          me_lfd;         /**< The lock file */
985         HANDLE          me_mfd;                 /**< just for writing the meta pages */
986         /** Failed to update the meta page. Probably an I/O error. */
987 #define MDB_FATAL_ERROR 0x80000000U
988         /** Some fields are initialized. */
989 #define MDB_ENV_ACTIVE  0x20000000U
990         /** me_txkey is set */
991 #define MDB_ENV_TXKEY   0x10000000U
992         /** Have liveness lock in reader table */
993 #define MDB_LIVE_READER 0x08000000U
994         uint32_t        me_flags;               /**< @ref mdb_env */
995         unsigned int    me_psize;       /**< size of a page, from #GET_PAGESIZE */
996         unsigned int    me_maxreaders;  /**< size of the reader table */
997         unsigned int    me_numreaders;  /**< max numreaders set by this env */
998         MDB_dbi         me_numdbs;              /**< number of DBs opened */
999         MDB_dbi         me_maxdbs;              /**< size of the DB table */
1000         pid_t           me_pid;         /**< process ID of this env */
1001         char            *me_path;               /**< path to the DB files */
1002         char            *me_map;                /**< the memory map of the data file */
1003         MDB_txninfo     *me_txns;               /**< the memory map of the lock file or NULL */
1004         MDB_meta        *me_metas[2];   /**< pointers to the two meta pages */
1005         MDB_txn         *me_txn;                /**< current write transaction */
1006         size_t          me_mapsize;             /**< size of the data memory map */
1007         off_t           me_size;                /**< current file size */
1008         pgno_t          me_maxpg;               /**< me_mapsize / me_psize */
1009         MDB_dbx         *me_dbxs;               /**< array of static DB info */
1010         uint16_t        *me_dbflags;    /**< array of flags from MDB_db.md_flags */
1011         pthread_key_t   me_txkey;       /**< thread-key for readers */
1012         MDB_pgstate     me_pgstate;             /**< state of old pages from freeDB */
1013 #       define          me_pglast       me_pgstate.mf_pglast
1014 #       define          me_pghead       me_pgstate.mf_pghead
1015         MDB_page        *me_dpages;             /**< list of malloc'd blocks for re-use */
1016         /** IDL of pages that became unused in a write txn */
1017         MDB_IDL         me_free_pgs;
1018         /** ID2L of pages written during a write txn. Length MDB_IDL_UM_SIZE. */
1019         MDB_ID2L        me_dirty_list;
1020         /** Max number of freelist items that can fit in a single overflow page */
1021         int                     me_maxfree_1pg;
1022         /** Max size of a node on a page */
1023         unsigned int    me_nodemax;
1024 #ifdef _WIN32
1025         int             me_pidquery;            /**< Used in OpenProcess */
1026         HANDLE          me_rmutex;              /* Windows mutexes don't reside in shared mem */
1027         HANDLE          me_wmutex;
1028 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
1029         sem_t           *me_rmutex;             /* Shared mutexes are not supported */
1030         sem_t           *me_wmutex;
1031 #endif
1032 };
1033
1034         /** Nested transaction */
1035 typedef struct MDB_ntxn {
1036         MDB_txn         mnt_txn;                /**< the transaction */
1037         MDB_pgstate     mnt_pgstate;    /**< parent transaction's saved freestate */
1038 } MDB_ntxn;
1039
1040         /** max number of pages to commit in one writev() call */
1041 #define MDB_COMMIT_PAGES         64
1042 #if defined(IOV_MAX) && IOV_MAX < MDB_COMMIT_PAGES
1043 #undef MDB_COMMIT_PAGES
1044 #define MDB_COMMIT_PAGES        IOV_MAX
1045 #endif
1046
1047         /* max bytes to write in one call */
1048 #define MAX_WRITE               (0x80000000U >> (sizeof(ssize_t) == 4))
1049
1050 static int  mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp);
1051 static int  mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp);
1052 static int  mdb_page_touch(MDB_cursor *mc);
1053
1054 static int  mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **mp, int *lvl);
1055 static int  mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc,
1056                             MDB_val *key, int modify);
1057 #define MDB_PS_MODIFY   1
1058 #define MDB_PS_ROOTONLY 2
1059 static int  mdb_page_search(MDB_cursor *mc,
1060                             MDB_val *key, int flags);
1061 static int      mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1062
1063 #define MDB_SPLIT_REPLACE       MDB_APPENDDUP   /**< newkey is not new */
1064 static int      mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata,
1065                                 pgno_t newpgno, unsigned int nflags);
1066
1067 static int  mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta);
1068 static int  mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env);
1069 static int  mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn);
1070 #if !(defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)) /* Drop unused excl arg */
1071 # define mdb_env_close0(env, excl) mdb_env_close1(env)
1072 #endif
1073 static void mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl);
1074
1075 static MDB_node *mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp);
1076 static int  mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
1077                             MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags);
1078 static void mdb_node_del(MDB_page *mp, indx_t indx, int ksize);
1079 static void mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx);
1080 static int      mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1081 static int  mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data);
1082 static size_t   mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data);
1083 static size_t   mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key);
1084
1085 static int      mdb_rebalance(MDB_cursor *mc);
1086 static int      mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key);
1087
1088 static void     mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc);
1089 static int      mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp);
1090
1091 static int      mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc, MDB_node *leaf);
1092 static int      mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right);
1093 static int      mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1094 static int      mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1095 static int      mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op,
1096                                 int *exactp);
1097 static int      mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1098 static int      mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1099
1100 static void     mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx);
1101 static void     mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc);
1102 static void     mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node);
1103
1104 static int      mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs);
1105 static void mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi);
1106
1107 /** @cond */
1108 static MDB_cmp_func     mdb_cmp_memn, mdb_cmp_memnr, mdb_cmp_int, mdb_cmp_cint, mdb_cmp_long;
1109 /** @endcond */
1110
1111 #ifdef _WIN32
1112 static SECURITY_DESCRIPTOR mdb_null_sd;
1113 static SECURITY_ATTRIBUTES mdb_all_sa;
1114 static int mdb_sec_inited;
1115 #endif
1116
1117 /** Return the library version info. */
1118 char *
1119 mdb_version(int *major, int *minor, int *patch)
1120 {
1121         if (major) *major = MDB_VERSION_MAJOR;
1122         if (minor) *minor = MDB_VERSION_MINOR;
1123         if (patch) *patch = MDB_VERSION_PATCH;
1124         return MDB_VERSION_STRING;
1125 }
1126
1127 /** Table of descriptions for MDB @ref errors */
1128 static char *const mdb_errstr[] = {
1129         "MDB_KEYEXIST: Key/data pair already exists",
1130         "MDB_NOTFOUND: No matching key/data pair found",
1131         "MDB_PAGE_NOTFOUND: Requested page not found",
1132         "MDB_CORRUPTED: Located page was wrong type",
1133         "MDB_PANIC: Update of meta page failed",
1134         "MDB_VERSION_MISMATCH: Database environment version mismatch",
1135         "MDB_INVALID: File is not an MDB file",
1136         "MDB_MAP_FULL: Environment mapsize limit reached",
1137         "MDB_DBS_FULL: Environment maxdbs limit reached",
1138         "MDB_READERS_FULL: Environment maxreaders limit reached",
1139         "MDB_TLS_FULL: Thread-local storage keys full - too many environments open",
1140         "MDB_TXN_FULL: Transaction has too many dirty pages - transaction too big",
1141         "MDB_CURSOR_FULL: Internal error - cursor stack limit reached",
1142         "MDB_PAGE_FULL: Internal error - page has no more space",
1143         "MDB_MAP_RESIZED: Database contents grew beyond environment mapsize",
1144         "MDB_INCOMPATIBLE: Operation and DB incompatible, or DB flags changed",
1145         "MDB_BAD_RSLOT: Invalid reuse of reader locktable slot",
1146         "MDB_BAD_TXN: Transaction cannot recover - it must be aborted",
1147         "MDB_BAD_VALSIZE: Too big key/data, key is empty, or wrong DUPFIXED size",
1148 };
1149
1150 char *
1151 mdb_strerror(int err)
1152 {
1153         int i;
1154         if (!err)
1155                 return ("Successful return: 0");
1156
1157         if (err >= MDB_KEYEXIST && err <= MDB_LAST_ERRCODE) {
1158                 i = err - MDB_KEYEXIST;
1159                 return mdb_errstr[i];
1160         }
1161
1162         return strerror(err);
1163 }
1164
1165 #if MDB_DEBUG
1166 /** Display a key in hexadecimal and return the address of the result.
1167  * @param[in] key the key to display
1168  * @param[in] buf the buffer to write into. Should always be #DKBUF.
1169  * @return The key in hexadecimal form.
1170  */
1171 char *
1172 mdb_dkey(MDB_val *key, char *buf)
1173 {
1174         char *ptr = buf;
1175         unsigned char *c = key->mv_data;
1176         unsigned int i;
1177
1178         if (!key)
1179                 return "";
1180
1181         if (key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE)
1182                 return "MDB_MAXKEYSIZE";
1183         /* may want to make this a dynamic check: if the key is mostly
1184          * printable characters, print it as-is instead of converting to hex.
1185          */
1186 #if 1
1187         buf[0] = '\0';
1188         for (i=0; i<key->mv_size; i++)
1189                 ptr += sprintf(ptr, "%02x", *c++);
1190 #else
1191         sprintf(buf, "%.*s", key->mv_size, key->mv_data);
1192 #endif
1193         return buf;
1194 }
1195
1196 /** Display all the keys in the page. */
1197 void
1198 mdb_page_list(MDB_page *mp)
1199 {
1200         MDB_node *node;
1201         unsigned int i, nkeys, nsize;
1202         MDB_val key;
1203         DKBUF;
1204
1205         nkeys = NUMKEYS(mp);
1206         fprintf(stderr, "Page %"Z"u numkeys %d\n", mp->mp_pgno, nkeys);
1207         for (i=0; i<nkeys; i++) {
1208                 node = NODEPTR(mp, i);
1209                 key.mv_size = node->mn_ksize;
1210                 key.mv_data = node->mn_data;
1211                 nsize = NODESIZE + NODEKSZ(node) + sizeof(indx_t);
1212                 if (IS_BRANCH(mp)) {
1213                         fprintf(stderr, "key %d: page %"Z"u, %s\n", i, NODEPGNO(node),
1214                                 DKEY(&key));
1215                 } else {
1216                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
1217                                 nsize += sizeof(pgno_t);
1218                         else
1219                                 nsize += NODEDSZ(node);
1220                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s\n", i, nsize, DKEY(&key));
1221                 }
1222         }
1223 }
1224
1225 void
1226 mdb_cursor_chk(MDB_cursor *mc)
1227 {
1228         unsigned int i;
1229         MDB_node *node;
1230         MDB_page *mp;
1231
1232         if (!mc->mc_snum && !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) return;
1233         for (i=0; i<mc->mc_top; i++) {
1234                 mp = mc->mc_pg[i];
1235                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[i]);
1236                 if (NODEPGNO(node) != mc->mc_pg[i+1]->mp_pgno)
1237                         printf("oops!\n");
1238         }
1239         if (mc->mc_ki[i] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[i]))
1240                 printf("ack!\n");
1241 }
1242 #endif
1243
1244 #if (MDB_DEBUG) > 2
1245 /** Count all the pages in each DB and in the freelist
1246  *  and make sure it matches the actual number of pages
1247  *  being used.
1248  */
1249 static void mdb_audit(MDB_txn *txn)
1250 {
1251         MDB_cursor mc;
1252         MDB_val key, data;
1253         MDB_ID freecount, count;
1254         MDB_dbi i;
1255         int rc;
1256
1257         freecount = 0;
1258         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
1259         while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
1260                 freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
1261
1262         count = 0;
1263         for (i = 0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1264                 MDB_xcursor mx;
1265                 mdb_cursor_init(&mc, txn, i, &mx);
1266                 if (txn->mt_dbs[i].md_root == P_INVALID)
1267                         continue;
1268                 count += txn->mt_dbs[i].md_branch_pages +
1269                         txn->mt_dbs[i].md_leaf_pages +
1270                         txn->mt_dbs[i].md_overflow_pages;
1271                 if (txn->mt_dbs[i].md_flags & MDB_DUPSORT) {
1272                         mdb_page_search(&mc, NULL, 0);
1273                         do {
1274                                 unsigned j;
1275                                 MDB_page *mp;
1276                                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
1277                                 for (j=0; j<NUMKEYS(mp); j++) {
1278                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, j);
1279                                         if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
1280                                                 MDB_db db;
1281                                                 memcpy(&db, NODEDATA(leaf), sizeof(db));
1282                                                 count += db.md_branch_pages + db.md_leaf_pages +
1283                                                         db.md_overflow_pages;
1284                                         }
1285                                 }
1286                         }
1287                         while (mdb_cursor_sibling(&mc, 1) == 0);
1288                 }
1289         }
1290         if (freecount + count + 2 /* metapages */ != txn->mt_next_pgno) {
1291                 fprintf(stderr, "audit: %lu freecount: %lu count: %lu total: %lu next_pgno: %lu\n",
1292                         txn->mt_txnid, freecount, count+2, freecount+count+2, txn->mt_next_pgno);
1293         }
1294 }
1295 #endif
1296
1297 int
1298 mdb_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1299 {
1300         return txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp(a, b);
1301 }
1302
1303 int
1304 mdb_dcmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1305 {
1306         return txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp(a, b);
1307 }
1308
1309 /** Allocate memory for a page.
1310  * Re-use old malloc'd pages first for singletons, otherwise just malloc.
1311  */
1312 static MDB_page *
1313 mdb_page_malloc(MDB_txn *txn, unsigned num)
1314 {
1315         MDB_env *env = txn->mt_env;
1316         MDB_page *ret = env->me_dpages;
1317         size_t sz = env->me_psize;
1318         if (num == 1) {
1319                 if (ret) {
1320                         VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1321                         VGMEMP_DEFINED(ret, sizeof(ret->mp_next));
1322                         env->me_dpages = ret->mp_next;
1323                         return ret;
1324                 }
1325         } else {
1326                 sz *= num;
1327         }
1328         if ((ret = malloc(sz)) != NULL) {
1329                 VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1330         }
1331         return ret;
1332 }
1333
1334 /** Free a single page.
1335  * Saves single pages to a list, for future reuse.
1336  * (This is not used for multi-page overflow pages.)
1337  */
1338 static void
1339 mdb_page_free(MDB_env *env, MDB_page *mp)
1340 {
1341         mp->mp_next = env->me_dpages;
1342         VGMEMP_FREE(env, mp);
1343         env->me_dpages = mp;
1344 }
1345
1346 /** Free a dirty page */
1347 static void
1348 mdb_dpage_free(MDB_env *env, MDB_page *dp)
1349 {
1350         if (!IS_OVERFLOW(dp) || dp->mp_pages == 1) {
1351                 mdb_page_free(env, dp);
1352         } else {
1353                 /* large pages just get freed directly */
1354                 VGMEMP_FREE(env, dp);
1355                 free(dp);
1356         }
1357 }
1358
1359 /**     Return all dirty pages to dpage list */
1360 static void
1361 mdb_dlist_free(MDB_txn *txn)
1362 {
1363         MDB_env *env = txn->mt_env;
1364         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1365         unsigned i, n = dl[0].mid;
1366
1367         for (i = 1; i <= n; i++) {
1368                 mdb_dpage_free(env, dl[i].mptr);
1369         }
1370         dl[0].mid = 0;
1371 }
1372
1373 /** Set or clear P_KEEP in dirty, non-overflow, non-sub pages watched by txn.
1374  * @param[in] mc A cursor handle for the current operation.
1375  * @param[in] pflags Flags of the pages to update:
1376  * P_DIRTY to set P_KEEP, P_DIRTY|P_KEEP to clear it.
1377  * @param[in] all No shortcuts. Needed except after a full #mdb_page_flush().
1378  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1379  */
1380 static int
1381 mdb_pages_xkeep(MDB_cursor *mc, unsigned pflags, int all)
1382 {
1383         enum { Mask = P_SUBP|P_DIRTY|P_KEEP };
1384         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1385         MDB_cursor *m3;
1386         MDB_xcursor *mx;
1387         MDB_page *dp, *mp;
1388         MDB_node *leaf;
1389         unsigned i, j;
1390         int rc = MDB_SUCCESS, level;
1391
1392         /* Mark pages seen by cursors */
1393         if (mc->mc_flags & C_UNTRACK)
1394                 mc = NULL;                              /* will find mc in mt_cursors */
1395         for (i = txn->mt_numdbs;; mc = txn->mt_cursors[--i]) {
1396                 for (; mc; mc=mc->mc_next) {
1397                         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
1398                                 continue;
1399                         for (m3 = mc;; m3 = &mx->mx_cursor) {
1400                                 mp = NULL;
1401                                 for (j=0; j<m3->mc_snum; j++) {
1402                                         mp = m3->mc_pg[j];
1403                                         if ((mp->mp_flags & Mask) == pflags)
1404                                                 mp->mp_flags ^= P_KEEP;
1405                                 }
1406                                 mx = m3->mc_xcursor;
1407                                 /* Proceed to mx if it is at a sub-database */
1408                                 if (! (mx && (mx->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)))
1409                                         break;
1410                                 if (! (mp && (mp->mp_flags & P_LEAF)))
1411                                         break;
1412                                 leaf = NODEPTR(mp, m3->mc_ki[j-1]);
1413                                 if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
1414                                         break;
1415                         }
1416                 }
1417                 if (i == 0)
1418                         break;
1419         }
1420
1421         if (all) {
1422                 /* Mark dirty root pages */
1423                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1424                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
1425                                 pgno_t pgno = txn->mt_dbs[i].md_root;
1426                                 if (pgno == P_INVALID)
1427                                         continue;
1428                                 if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &dp, &level)) != MDB_SUCCESS)
1429                                         break;
1430                                 if ((dp->mp_flags & Mask) == pflags && level <= 1)
1431                                         dp->mp_flags ^= P_KEEP;
1432                         }
1433                 }
1434         }
1435
1436         return rc;
1437 }
1438
1439 static int mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep);
1440
1441 /**     Spill pages from the dirty list back to disk.
1442  * This is intended to prevent running into #MDB_TXN_FULL situations,
1443  * but note that they may still occur in a few cases:
1444  *      1) our estimate of the txn size could be too small. Currently this
1445  *       seems unlikely, except with a large number of #MDB_MULTIPLE items.
1446  *      2) child txns may run out of space if their parents dirtied a
1447  *       lot of pages and never spilled them. TODO: we probably should do
1448  *       a preemptive spill during #mdb_txn_begin() of a child txn, if
1449  *       the parent's dirty_room is below a given threshold.
1450  *
1451  * Otherwise, if not using nested txns, it is expected that apps will
1452  * not run into #MDB_TXN_FULL any more. The pages are flushed to disk
1453  * the same way as for a txn commit, e.g. their P_DIRTY flag is cleared.
1454  * If the txn never references them again, they can be left alone.
1455  * If the txn only reads them, they can be used without any fuss.
1456  * If the txn writes them again, they can be dirtied immediately without
1457  * going thru all of the work of #mdb_page_touch(). Such references are
1458  * handled by #mdb_page_unspill().
1459  *
1460  * Also note, we never spill DB root pages, nor pages of active cursors,
1461  * because we'll need these back again soon anyway. And in nested txns,
1462  * we can't spill a page in a child txn if it was already spilled in a
1463  * parent txn. That would alter the parent txns' data even though
1464  * the child hasn't committed yet, and we'd have no way to undo it if
1465  * the child aborted.
1466  *
1467  * @param[in] m0 cursor A cursor handle identifying the transaction and
1468  *      database for which we are checking space.
1469  * @param[in] key For a put operation, the key being stored.
1470  * @param[in] data For a put operation, the data being stored.
1471  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1472  */
1473 static int
1474 mdb_page_spill(MDB_cursor *m0, MDB_val *key, MDB_val *data)
1475 {
1476         MDB_txn *txn = m0->mc_txn;
1477         MDB_page *dp;
1478         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1479         unsigned int i, j, need;
1480         int rc;
1481
1482         if (m0->mc_flags & C_SUB)
1483                 return MDB_SUCCESS;
1484
1485         /* Estimate how much space this op will take */
1486         i = m0->mc_db->md_depth;
1487         /* Named DBs also dirty the main DB */
1488         if (m0->mc_dbi > MAIN_DBI)
1489                 i += txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_depth;
1490         /* For puts, roughly factor in the key+data size */
1491         if (key)
1492                 i += (LEAFSIZE(key, data) + txn->mt_env->me_psize) / txn->mt_env->me_psize;
1493         i += i; /* double it for good measure */
1494         need = i;
1495
1496         if (txn->mt_dirty_room > i)
1497                 return MDB_SUCCESS;
1498
1499         if (!txn->mt_spill_pgs) {
1500                 txn->mt_spill_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX);
1501                 if (!txn->mt_spill_pgs)
1502                         return ENOMEM;
1503         } else {
1504                 /* purge deleted slots */
1505                 MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
1506                 unsigned int num = sl[0];
1507                 j=0;
1508                 for (i=1; i<=num; i++) {
1509                         if (!(sl[i] & 1))
1510                                 sl[++j] = sl[i];
1511                 }
1512                 sl[0] = j;
1513         }
1514
1515         /* Preserve pages which may soon be dirtied again */
1516         if ((rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY, 1)) != MDB_SUCCESS)
1517                 goto done;
1518
1519         /* Less aggressive spill - we originally spilled the entire dirty list,
1520          * with a few exceptions for cursor pages and DB root pages. But this
1521          * turns out to be a lot of wasted effort because in a large txn many
1522          * of those pages will need to be used again. So now we spill only 1/8th
1523          * of the dirty pages. Testing revealed this to be a good tradeoff,
1524          * better than 1/2, 1/4, or 1/10.
1525          */
1526         if (need < MDB_IDL_UM_MAX / 8)
1527                 need = MDB_IDL_UM_MAX / 8;
1528
1529         /* Save the page IDs of all the pages we're flushing */
1530         /* flush from the tail forward, this saves a lot of shifting later on. */
1531         for (i=dl[0].mid; i && need; i--) {
1532                 MDB_ID pn = dl[i].mid << 1;
1533                 dp = dl[i].mptr;
1534                 if (dp->mp_flags & P_KEEP)
1535                         continue;
1536                 /* Can't spill twice, make sure it's not already in a parent's
1537                  * spill list.
1538                  */
1539                 if (txn->mt_parent) {
1540                         MDB_txn *tx2;
1541                         for (tx2 = txn->mt_parent; tx2; tx2 = tx2->mt_parent) {
1542                                 if (tx2->mt_spill_pgs) {
1543                                         j = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
1544                                         if (j <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[j] == pn) {
1545                                                 dp->mp_flags |= P_KEEP;
1546                                                 break;
1547                                         }
1548                                 }
1549                         }
1550                         if (tx2)
1551                                 continue;
1552                 }
1553                 if ((rc = mdb_midl_append(&txn->mt_spill_pgs, pn)))
1554                         goto done;
1555                 need--;
1556         }
1557         mdb_midl_sort(txn->mt_spill_pgs);
1558
1559         /* Flush the spilled part of dirty list */
1560         if ((rc = mdb_page_flush(txn, i)) != MDB_SUCCESS)
1561                 goto done;
1562
1563         /* Reset any dirty pages we kept that page_flush didn't see */
1564         rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY|P_KEEP, i);
1565
1566 done:
1567         txn->mt_flags |= rc ? MDB_TXN_ERROR : MDB_TXN_SPILLS;
1568         return rc;
1569 }
1570
1571 /** Find oldest txnid still referenced. Expects txn->mt_txnid > 0. */
1572 static txnid_t
1573 mdb_find_oldest(MDB_txn *txn)
1574 {
1575         int i;
1576         txnid_t mr, oldest = txn->mt_txnid - 1;
1577         MDB_reader *r = txn->mt_env->me_txns->mti_readers;
1578         for (i = txn->mt_env->me_txns->mti_numreaders; --i >= 0; ) {
1579                 if (r[i].mr_pid) {
1580                         mr = r[i].mr_txnid;
1581                         if (oldest > mr)
1582                                 oldest = mr;
1583                 }
1584         }
1585         return oldest;
1586 }
1587
1588 /** Add a page to the txn's dirty list */
1589 static void
1590 mdb_page_dirty(MDB_txn *txn, MDB_page *mp)
1591 {
1592         MDB_ID2 mid;
1593         int (*insert)(MDB_ID2L, MDB_ID2 *);
1594
1595         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1596                 insert = mdb_mid2l_append;
1597         } else {
1598                 insert = mdb_mid2l_insert;
1599         }
1600         mid.mid = mp->mp_pgno;
1601         mid.mptr = mp;
1602         insert(txn->mt_u.dirty_list, &mid);
1603         txn->mt_dirty_room--;
1604 }
1605
1606 /** Allocate page numbers and memory for writing.  Maintain me_pglast,
1607  * me_pghead and mt_next_pgno.
1608  *
1609  * If there are free pages available from older transactions, they
1610  * are re-used first. Otherwise allocate a new page at mt_next_pgno.
1611  * Do not modify the freedB, just merge freeDB records into me_pghead[]
1612  * and move me_pglast to say which records were consumed.  Only this
1613  * function can create me_pghead and move me_pglast/mt_next_pgno.
1614  * @param[in] mc cursor A cursor handle identifying the transaction and
1615  *      database for which we are allocating.
1616  * @param[in] num the number of pages to allocate.
1617  * @param[out] mp Address of the allocated page(s). Requests for multiple pages
1618  *  will always be satisfied by a single contiguous chunk of memory.
1619  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1620  */
1621 static int
1622 mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp)
1623 {
1624 #ifdef MDB_PARANOID     /* Seems like we can ignore this now */
1625         /* Get at most <Max_retries> more freeDB records once me_pghead
1626          * has enough pages.  If not enough, use new pages from the map.
1627          * If <Paranoid> and mc is updating the freeDB, only get new
1628          * records if me_pghead is empty. Then the freelist cannot play
1629          * catch-up with itself by growing while trying to save it.
1630          */
1631         enum { Paranoid = 1, Max_retries = 500 };
1632 #else
1633         enum { Paranoid = 0, Max_retries = INT_MAX /*infinite*/ };
1634 #endif
1635         int rc, n2 = num-1, retry = Max_retries;
1636         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1637         MDB_env *env = txn->mt_env;
1638         pgno_t pgno, *mop = env->me_pghead;
1639         unsigned i, j, k, mop_len = mop ? mop[0] : 0;
1640         MDB_page *np;
1641         txnid_t oldest = 0, last;
1642         MDB_cursor_op op;
1643         MDB_cursor m2;
1644
1645         *mp = NULL;
1646
1647         /* If our dirty list is already full, we can't do anything */
1648         if (txn->mt_dirty_room == 0)
1649                 return MDB_TXN_FULL;
1650
1651         for (op = MDB_FIRST;; op = MDB_NEXT) {
1652                 MDB_val key, data;
1653                 MDB_node *leaf;
1654                 pgno_t *idl, old_id, new_id;
1655
1656                 /* Seek a big enough contiguous page range. Prefer
1657                  * pages at the tail, just truncating the list.
1658                  */
1659                 if (mop_len >= (unsigned)num) {
1660                         i = mop_len;
1661                         do {
1662                                 pgno = mop[i];
1663                                 if (mop[i-n2] == pgno+n2)
1664                                         goto search_done;
1665                         } while (--i >= (unsigned)num);
1666                         if (Max_retries < INT_MAX && --retry < 0)
1667                                 break;
1668                 }
1669
1670                 if (op == MDB_FIRST) {  /* 1st iteration */
1671                         /* Prepare to fetch more and coalesce */
1672                         oldest = mdb_find_oldest(txn);
1673                         last = env->me_pglast;
1674                         mdb_cursor_init(&m2, txn, FREE_DBI, NULL);
1675                         if (last) {
1676                                 op = MDB_SET_RANGE;
1677                                 key.mv_data = &last; /* will look up last+1 */
1678                                 key.mv_size = sizeof(last);
1679                         }
1680                         if (Paranoid && mc->mc_dbi == FREE_DBI)
1681                                 retry = -1;
1682                 }
1683                 if (Paranoid && retry < 0 && mop_len)
1684                         break;
1685
1686                 last++;
1687                 /* Do not fetch more if the record will be too recent */
1688                 if (oldest <= last)
1689                         break;
1690                 rc = mdb_cursor_get(&m2, &key, NULL, op);
1691                 if (rc) {
1692                         if (rc == MDB_NOTFOUND)
1693                                 break;
1694                         return rc;
1695                 }
1696                 last = *(txnid_t*)key.mv_data;
1697                 if (oldest <= last)
1698                         break;
1699                 np = m2.mc_pg[m2.mc_top];
1700                 leaf = NODEPTR(np, m2.mc_ki[m2.mc_top]);
1701                 if ((rc = mdb_node_read(txn, leaf, &data)) != MDB_SUCCESS)
1702                         return rc;
1703
1704                 idl = (MDB_ID *) data.mv_data;
1705                 i = idl[0];
1706                 if (!mop) {
1707                         if (!(env->me_pghead = mop = mdb_midl_alloc(i)))
1708                                 return ENOMEM;
1709                 } else {
1710                         if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, i)) != 0)
1711                                 return rc;
1712                         mop = env->me_pghead;
1713                 }
1714                 env->me_pglast = last;
1715 #if (MDB_DEBUG) > 1
1716                 DPRINTF(("IDL read txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
1717                         last, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
1718                 for (k = i; k; k--)
1719                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", idl[k]));
1720 #endif
1721                 /* Merge in descending sorted order */
1722                 j = mop_len;
1723                 k = mop_len += i;
1724                 mop[0] = (pgno_t)-1;
1725                 old_id = mop[j];
1726                 while (i) {
1727                         new_id = idl[i--];
1728                         for (; old_id < new_id; old_id = mop[--j])
1729                                 mop[k--] = old_id;
1730                         mop[k--] = new_id;
1731                 }
1732                 mop[0] = mop_len;
1733         }
1734
1735         /* Use new pages from the map when nothing suitable in the freeDB */
1736         i = 0;
1737         pgno = txn->mt_next_pgno;
1738         if (pgno + num >= env->me_maxpg) {
1739                         DPUTS("DB size maxed out");
1740                         return MDB_MAP_FULL;
1741         }
1742
1743 search_done:
1744         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1745                 np = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
1746         } else {
1747                 if (!(np = mdb_page_malloc(txn, num)))
1748                         return ENOMEM;
1749         }
1750         if (i) {
1751                 mop[0] = mop_len -= num;
1752                 /* Move any stragglers down */
1753                 for (j = i-num; j < mop_len; )
1754                         mop[++j] = mop[++i];
1755         } else {
1756                 txn->mt_next_pgno = pgno + num;
1757         }
1758         np->mp_pgno = pgno;
1759         mdb_page_dirty(txn, np);
1760         *mp = np;
1761
1762         return MDB_SUCCESS;
1763 }
1764
1765 /** Copy the used portions of a non-overflow page.
1766  * @param[in] dst page to copy into
1767  * @param[in] src page to copy from
1768  * @param[in] psize size of a page
1769  */
1770 static void
1771 mdb_page_copy(MDB_page *dst, MDB_page *src, unsigned int psize)
1772 {
1773         enum { Align = sizeof(pgno_t) };
1774         indx_t upper = src->mp_upper, lower = src->mp_lower, unused = upper-lower;
1775
1776         /* If page isn't full, just copy the used portion. Adjust
1777          * alignment so memcpy may copy words instead of bytes.
1778          */
1779         if ((unused &= -Align) && !IS_LEAF2(src)) {
1780                 upper &= -Align;
1781                 memcpy(dst, src, (lower + (Align-1)) & -Align);
1782                 memcpy((pgno_t *)((char *)dst+upper), (pgno_t *)((char *)src+upper),
1783                         psize - upper);
1784         } else {
1785                 memcpy(dst, src, psize - unused);
1786         }
1787 }
1788
1789 /** Pull a page off the txn's spill list, if present.
1790  * If a page being referenced was spilled to disk in this txn, bring
1791  * it back and make it dirty/writable again.
1792  * @param[in] txn the transaction handle.
1793  * @param[in] mp the page being referenced.
1794  * @param[out] ret the writable page, if any. ret is unchanged if
1795  * mp wasn't spilled.
1796  */
1797 static int
1798 mdb_page_unspill(MDB_txn *txn, MDB_page *mp, MDB_page **ret)
1799 {
1800         MDB_env *env = txn->mt_env;
1801         const MDB_txn *tx2;
1802         unsigned x;
1803         pgno_t pgno = mp->mp_pgno, pn = pgno << 1;
1804
1805         for (tx2 = txn; tx2; tx2=tx2->mt_parent) {
1806                 if (!tx2->mt_spill_pgs)
1807                         continue;
1808                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
1809                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
1810                         MDB_page *np;
1811                         int num;
1812                         if (txn->mt_dirty_room == 0)
1813                                 return MDB_TXN_FULL;
1814                         if (IS_OVERFLOW(mp))
1815                                 num = mp->mp_pages;
1816                         else
1817                                 num = 1;
1818                         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1819                                 np = mp;
1820                         } else {
1821                                 np = mdb_page_malloc(txn, num);
1822                                 if (!np)
1823                                         return ENOMEM;
1824                                 if (num > 1)
1825                                         memcpy(np, mp, num * env->me_psize);
1826                                 else
1827                                         mdb_page_copy(np, mp, env->me_psize);
1828                         }
1829                         if (tx2 == txn) {
1830                                 /* If in current txn, this page is no longer spilled.
1831                                  * If it happens to be the last page, truncate the spill list.
1832                                  * Otherwise mark it as deleted by setting the LSB.
1833                                  */
1834                                 if (x == txn->mt_spill_pgs[0])
1835                                         txn->mt_spill_pgs[0]--;
1836                                 else
1837                                         txn->mt_spill_pgs[x] |= 1;
1838                         }       /* otherwise, if belonging to a parent txn, the
1839                                  * page remains spilled until child commits
1840                                  */
1841
1842                         mdb_page_dirty(txn, np);
1843                         np->mp_flags |= P_DIRTY;
1844                         *ret = np;
1845                         break;
1846                 }
1847         }
1848         return MDB_SUCCESS;
1849 }
1850
1851 /** Touch a page: make it dirty and re-insert into tree with updated pgno.
1852  * @param[in] mc cursor pointing to the page to be touched
1853  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1854  */
1855 static int
1856 mdb_page_touch(MDB_cursor *mc)
1857 {
1858         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top], *np;
1859         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1860         MDB_cursor *m2, *m3;
1861         MDB_dbi dbi;
1862         pgno_t  pgno;
1863         int rc;
1864
1865         if (!F_ISSET(mp->mp_flags, P_DIRTY)) {
1866                 if (txn->mt_flags & MDB_TXN_SPILLS) {
1867                         np = NULL;
1868                         rc = mdb_page_unspill(txn, mp, &np);
1869                         if (rc)
1870                                 return rc;
1871                         if (np)
1872                                 goto done;
1873                 }
1874                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, 1)) ||
1875                         (rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &np)))
1876                         return rc;
1877                 pgno = np->mp_pgno;
1878                 DPRINTF(("touched db %u page %"Z"u -> %"Z"u", mc->mc_dbi,mp->mp_pgno,pgno));
1879                 assert(mp->mp_pgno != pgno);
1880                 mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
1881                 /* Update the parent page, if any, to point to the new page */
1882                 if (mc->mc_top) {
1883                         MDB_page *parent = mc->mc_pg[mc->mc_top-1];
1884                         MDB_node *node = NODEPTR(parent, mc->mc_ki[mc->mc_top-1]);
1885                         SETPGNO(node, pgno);
1886                 } else {
1887                         mc->mc_db->md_root = pgno;
1888                 }
1889         } else if (txn->mt_parent && !IS_SUBP(mp)) {
1890                 MDB_ID2 mid, *dl = txn->mt_u.dirty_list;
1891                 pgno = mp->mp_pgno;
1892                 /* If txn has a parent, make sure the page is in our
1893                  * dirty list.
1894                  */
1895                 if (dl[0].mid) {
1896                         unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
1897                         if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
1898                                 if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
1899                                         mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
1900                                         return MDB_CORRUPTED;
1901                                 }
1902                                 return 0;
1903                         }
1904                 }
1905                 assert(dl[0].mid < MDB_IDL_UM_MAX);
1906                 /* No - copy it */
1907                 np = mdb_page_malloc(txn, 1);
1908                 if (!np)
1909                         return ENOMEM;
1910                 mid.mid = pgno;
1911                 mid.mptr = np;
1912                 mdb_mid2l_insert(dl, &mid);
1913         } else {
1914                 return 0;
1915         }
1916
1917         mdb_page_copy(np, mp, txn->mt_env->me_psize);
1918         np->mp_pgno = pgno;
1919         np->mp_flags |= P_DIRTY;
1920
1921 done:
1922         /* Adjust cursors pointing to mp */
1923         mc->mc_pg[mc->mc_top] = np;
1924         dbi = mc->mc_dbi;
1925         if (mc->mc_flags & C_SUB) {
1926                 dbi--;
1927                 for (m2 = txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
1928                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
1929                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
1930                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp)
1931                                 m3->mc_pg[mc->mc_top] = np;
1932                 }
1933         } else {
1934                 for (m2 = txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
1935                         if (m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
1936                         if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
1937                                 m2->mc_pg[mc->mc_top] = np;
1938                                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
1939                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
1940                                 {
1941                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(np, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
1942                                         if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
1943                                                 m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
1944                                 }
1945                         }
1946                 }
1947         }
1948         return 0;
1949 }
1950
1951 int
1952 mdb_env_sync(MDB_env *env, int force)
1953 {
1954         int rc = 0;
1955         if (force || !F_ISSET(env->me_flags, MDB_NOSYNC)) {
1956                 if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1957                         int flags = ((env->me_flags & MDB_MAPASYNC) && !force)
1958                                 ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
1959                         if (MDB_MSYNC(env->me_map, env->me_mapsize, flags))
1960                                 rc = ErrCode();
1961 #ifdef _WIN32
1962                         else if (flags == MS_SYNC && MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
1963                                 rc = ErrCode();
1964 #endif
1965                 } else {
1966                         if (MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
1967                                 rc = ErrCode();
1968                 }
1969         }
1970         return rc;
1971 }
1972
1973 /** Back up parent txn's cursors, then grab the originals for tracking */
1974 static int
1975 mdb_cursor_shadow(MDB_txn *src, MDB_txn *dst)
1976 {
1977         MDB_cursor *mc, *bk;
1978         MDB_xcursor *mx;
1979         size_t size;
1980         int i;
1981
1982         for (i = src->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
1983                 if ((mc = src->mt_cursors[i]) != NULL) {
1984                         size = sizeof(MDB_cursor);
1985                         if (mc->mc_xcursor)
1986                                 size += sizeof(MDB_xcursor);
1987                         for (; mc; mc = bk->mc_next) {
1988                                 bk = malloc(size);
1989                                 if (!bk)
1990                                         return ENOMEM;
1991                                 *bk = *mc;
1992                                 mc->mc_backup = bk;
1993                                 mc->mc_db = &dst->mt_dbs[i];
1994                                 /* Kill pointers into src - and dst to reduce abuse: The
1995                                  * user may not use mc until dst ends. Otherwise we'd...
1996                                  */
1997                                 mc->mc_txn    = NULL;   /* ...set this to dst */
1998                                 mc->mc_dbflag = NULL;   /* ...and &dst->mt_dbflags[i] */
1999                                 if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL) {
2000                                         *(MDB_xcursor *)(bk+1) = *mx;
2001                                         mx->mx_cursor.mc_txn = NULL; /* ...and dst. */
2002                                 }
2003                                 mc->mc_next = dst->mt_cursors[i];
2004                                 dst->mt_cursors[i] = mc;
2005                         }
2006                 }
2007         }
2008         return MDB_SUCCESS;
2009 }
2010
2011 /** Close this write txn's cursors, give parent txn's cursors back to parent.
2012  * @param[in] txn the transaction handle.
2013  * @param[in] merge true to keep changes to parent cursors, false to revert.
2014  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2015  */
2016 static void
2017 mdb_cursors_close(MDB_txn *txn, unsigned merge)
2018 {
2019         MDB_cursor **cursors = txn->mt_cursors, *mc, *next, *bk;
2020         MDB_xcursor *mx;
2021         int i;
2022
2023         for (i = txn->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2024                 for (mc = cursors[i]; mc; mc = next) {
2025                         next = mc->mc_next;
2026                         if ((bk = mc->mc_backup) != NULL) {
2027                                 if (merge) {
2028                                         /* Commit changes to parent txn */
2029                                         mc->mc_next = bk->mc_next;
2030                                         mc->mc_backup = bk->mc_backup;
2031                                         mc->mc_txn = bk->mc_txn;
2032                                         mc->mc_db = bk->mc_db;
2033                                         mc->mc_dbflag = bk->mc_dbflag;
2034                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2035                                                 mx->mx_cursor.mc_txn = bk->mc_txn;
2036                                 } else {
2037                                         /* Abort nested txn */
2038                                         *mc = *bk;
2039                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2040                                                 *mx = *(MDB_xcursor *)(bk+1);
2041                                 }
2042                                 mc = bk;
2043                         }
2044                         /* Only malloced cursors are permanently tracked. */
2045                         free(mc);
2046                 }
2047                 cursors[i] = NULL;
2048         }
2049 }
2050
2051 #if !(MDB_DEBUG)
2052 #define mdb_txn_reset0(txn, act) mdb_txn_reset0(txn)
2053 #endif
2054 static void
2055 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act);
2056
2057 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2058 enum Pidlock_op {
2059         Pidset, Pidcheck
2060 };
2061 #else
2062 enum Pidlock_op {
2063         Pidset = F_SETLK, Pidcheck = F_GETLK
2064 };
2065 #endif
2066
2067 /** Set or check a pid lock. Set returns 0 on success.
2068  * Check returns 0 if the process is certainly dead, nonzero if it may
2069  * be alive (the lock exists or an error happened so we do not know).
2070  *
2071  * On Windows Pidset is a no-op, we merely check for the existence
2072  * of the process with the given pid. On POSIX we use a single byte
2073  * lock on the lockfile, set at an offset equal to the pid.
2074  */
2075 static int
2076 mdb_reader_pid(MDB_env *env, enum Pidlock_op op, pid_t pid)
2077 {
2078 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2079         int ret = 0;
2080         HANDLE h;
2081         if (op == Pidcheck) {
2082                 h = OpenProcess(env->me_pidquery, FALSE, pid);
2083                 /* No documented "no such process" code, but other program use this: */
2084                 if (!h)
2085                         return ErrCode() != ERROR_INVALID_PARAMETER;
2086                 /* A process exists until all handles to it close. Has it exited? */
2087                 ret = WaitForSingleObject(h, 0) != 0;
2088                 CloseHandle(h);
2089         }
2090         return ret;
2091 #else
2092         for (;;) {
2093                 int rc;
2094                 struct flock lock_info;
2095                 memset(&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
2096                 lock_info.l_type = F_WRLCK;
2097                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
2098                 lock_info.l_start = pid;
2099                 lock_info.l_len = 1;
2100                 if ((rc = fcntl(env->me_lfd, op, &lock_info)) == 0) {
2101                         if (op == F_GETLK && lock_info.l_type != F_UNLCK)
2102                                 rc = -1;
2103                 } else if ((rc = ErrCode()) == EINTR) {
2104                         continue;
2105                 }
2106                 return rc;
2107         }
2108 #endif
2109 }
2110
2111 /** Common code for #mdb_txn_begin() and #mdb_txn_renew().
2112  * @param[in] txn the transaction handle to initialize
2113  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2114  */
2115 static int
2116 mdb_txn_renew0(MDB_txn *txn)
2117 {
2118         MDB_env *env = txn->mt_env;
2119         unsigned int i;
2120         uint16_t x;
2121         int rc, new_notls = 0;
2122
2123         /* Setup db info */
2124         txn->mt_numdbs = env->me_numdbs;
2125         txn->mt_dbxs = env->me_dbxs;    /* mostly static anyway */
2126
2127         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) {
2128                 if (!env->me_txns) {
2129                         i = mdb_env_pick_meta(env);
2130                         txn->mt_txnid = env->me_metas[i]->mm_txnid;
2131                         txn->mt_u.reader = NULL;
2132                 } else {
2133                         MDB_reader *r = (env->me_flags & MDB_NOTLS) ? txn->mt_u.reader :
2134                                 pthread_getspecific(env->me_txkey);
2135                         if (r) {
2136                                 if (r->mr_pid != env->me_pid || r->mr_txnid != (txnid_t)-1)
2137                                         return MDB_BAD_RSLOT;
2138                         } else {
2139                                 pid_t pid = env->me_pid;
2140                                 pthread_t tid = pthread_self();
2141
2142                                 if (!(env->me_flags & MDB_LIVE_READER)) {
2143                                         rc = mdb_reader_pid(env, Pidset, pid);
2144                                         if (rc) {
2145                                                 UNLOCK_MUTEX_R(env);
2146                                                 return rc;
2147                                         }
2148                                         env->me_flags |= MDB_LIVE_READER;
2149                                 }
2150
2151                                 LOCK_MUTEX_R(env);
2152                                 for (i=0; i<env->me_txns->mti_numreaders; i++)
2153                                         if (env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid == 0)
2154                                                 break;
2155                                 if (i == env->me_maxreaders) {
2156                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
2157                                         return MDB_READERS_FULL;
2158                                 }
2159                                 env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid = pid;
2160                                 env->me_txns->mti_readers[i].mr_tid = tid;
2161                                 if (i >= env->me_txns->mti_numreaders)
2162                                         env->me_txns->mti_numreaders = i+1;
2163                                 /* Save numreaders for un-mutexed mdb_env_close() */
2164                                 env->me_numreaders = env->me_txns->mti_numreaders;
2165                                 UNLOCK_MUTEX_R(env);
2166                                 r = &env->me_txns->mti_readers[i];
2167                                 new_notls = (env->me_flags & MDB_NOTLS);
2168                                 if (!new_notls && (rc=pthread_setspecific(env->me_txkey, r))) {
2169                                         r->mr_pid = 0;
2170                                         return rc;
2171                                 }
2172                         }
2173                         txn->mt_txnid = r->mr_txnid = env->me_txns->mti_txnid;
2174                         txn->mt_u.reader = r;
2175                 }
2176                 txn->mt_toggle = txn->mt_txnid & 1;
2177         } else {
2178                 LOCK_MUTEX_W(env);
2179
2180                 txn->mt_txnid = env->me_txns->mti_txnid;
2181                 txn->mt_toggle = txn->mt_txnid & 1;
2182                 txn->mt_txnid++;
2183 #if MDB_DEBUG
2184                 if (txn->mt_txnid == mdb_debug_start)
2185                         mdb_debug = 1;
2186 #endif
2187                 txn->mt_dirty_room = MDB_IDL_UM_MAX;
2188                 txn->mt_u.dirty_list = env->me_dirty_list;
2189                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2190                 txn->mt_free_pgs = env->me_free_pgs;
2191                 txn->mt_free_pgs[0] = 0;
2192                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2193                 env->me_txn = txn;
2194         }
2195
2196         /* Copy the DB info and flags */
2197         memcpy(txn->mt_dbs, env->me_metas[txn->mt_toggle]->mm_dbs, 2 * sizeof(MDB_db));
2198
2199         /* Moved to here to avoid a data race in read TXNs */
2200         txn->mt_next_pgno = env->me_metas[txn->mt_toggle]->mm_last_pg+1;
2201
2202         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
2203                 x = env->me_dbflags[i];
2204                 txn->mt_dbs[i].md_flags = x & PERSISTENT_FLAGS;
2205                 txn->mt_dbflags[i] = (x & MDB_VALID) ? DB_VALID|DB_STALE : 0;
2206         }
2207         txn->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[1] = DB_VALID;
2208
2209         if (env->me_maxpg < txn->mt_next_pgno) {
2210                 mdb_txn_reset0(txn, "renew0-mapfail");
2211                 if (new_notls) {
2212                         txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2213                         txn->mt_u.reader = NULL;
2214                 }
2215                 return MDB_MAP_RESIZED;
2216         }
2217
2218         return MDB_SUCCESS;
2219 }
2220
2221 int
2222 mdb_txn_renew(MDB_txn *txn)
2223 {
2224         int rc;
2225
2226         if (!txn || txn->mt_dbxs)       /* A reset txn has mt_dbxs==NULL */
2227                 return EINVAL;
2228
2229         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2230                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2231                 return MDB_PANIC;
2232         }
2233
2234         rc = mdb_txn_renew0(txn);
2235         if (rc == MDB_SUCCESS) {
2236                 DPRINTF(("renew txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2237                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2238                         (void *)txn, (void *)txn->mt_env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2239         }
2240         return rc;
2241 }
2242
2243 int
2244 mdb_txn_begin(MDB_env *env, MDB_txn *parent, unsigned int flags, MDB_txn **ret)
2245 {
2246         MDB_txn *txn;
2247         MDB_ntxn *ntxn;
2248         int rc, size, tsize = sizeof(MDB_txn);
2249
2250         if (env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2251                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2252                 return MDB_PANIC;
2253         }
2254         if ((env->me_flags & MDB_RDONLY) && !(flags & MDB_RDONLY))
2255                 return EACCES;
2256         if (parent) {
2257                 /* Nested transactions: Max 1 child, write txns only, no writemap */
2258                 if (parent->mt_child ||
2259                         (flags & MDB_RDONLY) ||
2260                         (parent->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR)) ||
2261                         (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
2262                 {
2263                         return (parent->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EINVAL : MDB_BAD_TXN;
2264                 }
2265                 tsize = sizeof(MDB_ntxn);
2266         }
2267         size = tsize + env->me_maxdbs * (sizeof(MDB_db)+1);
2268         if (!(flags & MDB_RDONLY))
2269                 size += env->me_maxdbs * sizeof(MDB_cursor *);
2270
2271         if ((txn = calloc(1, size)) == NULL) {
2272                 DPRINTF(("calloc: %s", strerror(ErrCode())));
2273                 return ENOMEM;
2274         }
2275         txn->mt_dbs = (MDB_db *) ((char *)txn + tsize);
2276         if (flags & MDB_RDONLY) {
2277                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_RDONLY;
2278                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
2279         } else {
2280                 txn->mt_cursors = (MDB_cursor **)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
2281                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
2282         }
2283         txn->mt_env = env;
2284
2285         if (parent) {
2286                 unsigned int i;
2287                 txn->mt_u.dirty_list = malloc(sizeof(MDB_ID2)*MDB_IDL_UM_SIZE);
2288                 if (!txn->mt_u.dirty_list ||
2289                         !(txn->mt_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)))
2290                 {
2291                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2292                         free(txn);
2293                         return ENOMEM;
2294                 }
2295                 txn->mt_txnid = parent->mt_txnid;
2296                 txn->mt_toggle = parent->mt_toggle;
2297                 txn->mt_dirty_room = parent->mt_dirty_room;
2298                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2299                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2300                 txn->mt_next_pgno = parent->mt_next_pgno;
2301                 parent->mt_child = txn;
2302                 txn->mt_parent = parent;
2303                 txn->mt_numdbs = parent->mt_numdbs;
2304                 txn->mt_flags = parent->mt_flags;
2305                 txn->mt_dbxs = parent->mt_dbxs;
2306                 memcpy(txn->mt_dbs, parent->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
2307                 /* Copy parent's mt_dbflags, but clear DB_NEW */
2308                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++)
2309                         txn->mt_dbflags[i] = parent->mt_dbflags[i] & ~DB_NEW;
2310                 rc = 0;
2311                 ntxn = (MDB_ntxn *)txn;
2312                 ntxn->mnt_pgstate = env->me_pgstate; /* save parent me_pghead & co */
2313                 if (env->me_pghead) {
2314                         size = MDB_IDL_SIZEOF(env->me_pghead);
2315                         env->me_pghead = mdb_midl_alloc(env->me_pghead[0]);
2316                         if (env->me_pghead)
2317                                 memcpy(env->me_pghead, ntxn->mnt_pgstate.mf_pghead, size);
2318                         else
2319                                 rc = ENOMEM;
2320                 }
2321                 if (!rc)
2322                         rc = mdb_cursor_shadow(parent, txn);
2323                 if (rc)
2324                         mdb_txn_reset0(txn, "beginchild-fail");
2325         } else {
2326                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
2327         }
2328         if (rc)
2329                 free(txn);
2330         else {
2331                 *ret = txn;
2332                 DPRINTF(("begin txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2333                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2334                         (void *) txn, (void *) env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2335         }
2336
2337         return rc;
2338 }
2339
2340 MDB_env *
2341 mdb_txn_env(MDB_txn *txn)
2342 {
2343         if(!txn) return NULL;
2344         return txn->mt_env;
2345 }
2346
2347 /** Export or close DBI handles opened in this txn. */
2348 static void
2349 mdb_dbis_update(MDB_txn *txn, int keep)
2350 {
2351         int i;
2352         MDB_dbi n = txn->mt_numdbs;
2353         MDB_env *env = txn->mt_env;
2354         unsigned char *tdbflags = txn->mt_dbflags;
2355
2356         for (i = n; --i >= 2;) {
2357                 if (tdbflags[i] & DB_NEW) {
2358                         if (keep) {
2359                                 env->me_dbflags[i] = txn->mt_dbs[i].md_flags | MDB_VALID;
2360                         } else {
2361                                 char *ptr = env->me_dbxs[i].md_name.mv_data;
2362                                 env->me_dbxs[i].md_name.mv_data = NULL;
2363                                 env->me_dbxs[i].md_name.mv_size = 0;
2364                                 env->me_dbflags[i] = 0;
2365                                 free(ptr);
2366                         }
2367                 }
2368         }
2369         if (keep && env->me_numdbs < n)
2370                 env->me_numdbs = n;
2371 }
2372
2373 /** Common code for #mdb_txn_reset() and #mdb_txn_abort().
2374  * May be called twice for readonly txns: First reset it, then abort.
2375  * @param[in] txn the transaction handle to reset
2376  * @param[in] act why the transaction is being reset
2377  */
2378 static void
2379 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act)
2380 {
2381         MDB_env *env = txn->mt_env;
2382
2383         /* Close any DBI handles opened in this txn */
2384         mdb_dbis_update(txn, 0);
2385
2386         DPRINTF(("%s txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2387                 act, txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2388                 (void *) txn, (void *)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2389
2390         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
2391                 if (txn->mt_u.reader) {
2392                         txn->mt_u.reader->mr_txnid = (txnid_t)-1;
2393                         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS))
2394                                 txn->mt_u.reader = NULL; /* txn does not own reader */
2395                 }
2396                 txn->mt_numdbs = 0;             /* close nothing if called again */
2397                 txn->mt_dbxs = NULL;    /* mark txn as reset */
2398         } else {
2399                 mdb_cursors_close(txn, 0);
2400
2401                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP)) {
2402                         mdb_dlist_free(txn);
2403                 }
2404                 mdb_midl_free(env->me_pghead);
2405
2406                 if (txn->mt_parent) {
2407                         txn->mt_parent->mt_child = NULL;
2408                         env->me_pgstate = ((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate;
2409                         mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
2410                         mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
2411                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2412                         return;
2413                 }
2414
2415                 if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
2416                         env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2417                 env->me_pghead = NULL;
2418                 env->me_pglast = 0;
2419
2420                 env->me_txn = NULL;
2421                 /* The writer mutex was locked in mdb_txn_begin. */
2422                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
2423         }
2424 }
2425
2426 void
2427 mdb_txn_reset(MDB_txn *txn)
2428 {
2429         if (txn == NULL)
2430                 return;
2431
2432         /* This call is only valid for read-only txns */
2433         if (!(txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY))
2434                 return;
2435
2436         mdb_txn_reset0(txn, "reset");
2437 }
2438
2439 void
2440 mdb_txn_abort(MDB_txn *txn)
2441 {
2442         if (txn == NULL)
2443                 return;
2444
2445         if (txn->mt_child)
2446                 mdb_txn_abort(txn->mt_child);
2447
2448         mdb_txn_reset0(txn, "abort");
2449         /* Free reader slot tied to this txn (if MDB_NOTLS && writable FS) */
2450         if ((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) && txn->mt_u.reader)
2451                 txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2452
2453         free(txn);
2454 }
2455
2456 /** Save the freelist as of this transaction to the freeDB.
2457  * This changes the freelist. Keep trying until it stabilizes.
2458  */
2459 static int
2460 mdb_freelist_save(MDB_txn *txn)
2461 {
2462         /* env->me_pghead[] can grow and shrink during this call.
2463          * env->me_pglast and txn->mt_free_pgs[] can only grow.
2464          * Page numbers cannot disappear from txn->mt_free_pgs[].
2465          */
2466         MDB_cursor mc;
2467         MDB_env *env = txn->mt_env;
2468         int rc, maxfree_1pg = env->me_maxfree_1pg, more = 1;
2469         txnid_t pglast = 0, head_id = 0;
2470         pgno_t  freecnt = 0, *free_pgs, *mop;
2471         ssize_t head_room = 0, total_room = 0, mop_len;
2472
2473         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
2474
2475         if (env->me_pghead) {
2476                 /* Make sure first page of freeDB is touched and on freelist */
2477                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_MODIFY);
2478                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2479                         return rc;
2480         }
2481
2482         for (;;) {
2483                 /* Come back here after each Put() in case freelist changed */
2484                 MDB_val key, data;
2485
2486                 /* If using records from freeDB which we have not yet
2487                  * deleted, delete them and any we reserved for me_pghead.
2488                  */
2489                 while (pglast < env->me_pglast) {
2490                         rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, NULL);
2491                         if (rc)
2492                                 return rc;
2493                         pglast = head_id = *(txnid_t *)key.mv_data;
2494                         total_room = head_room = 0;
2495                         assert(pglast <= env->me_pglast);
2496                         rc = mdb_cursor_del(&mc, 0);
2497                         if (rc)
2498                                 return rc;
2499                 }
2500
2501                 /* Save the IDL of pages freed by this txn, to a single record */
2502                 if (freecnt < txn->mt_free_pgs[0]) {
2503                         if (!freecnt) {
2504                                 /* Make sure last page of freeDB is touched and on freelist */
2505                                 key.mv_size = MDB_MAXKEYSIZE+1;
2506                                 key.mv_data = NULL;
2507                                 rc = mdb_page_search(&mc, &key, MDB_PS_MODIFY);
2508                                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2509                                         return rc;
2510                         }
2511                         free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2512                         /* Write to last page of freeDB */
2513                         key.mv_size = sizeof(txn->mt_txnid);
2514                         key.mv_data = &txn->mt_txnid;
2515                         do {
2516                                 freecnt = free_pgs[0];
2517                                 data.mv_size = MDB_IDL_SIZEOF(free_pgs);
2518                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2519                                 if (rc)
2520                                         return rc;
2521                                 /* Retry if mt_free_pgs[] grew during the Put() */
2522                                 free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2523                         } while (freecnt < free_pgs[0]);
2524                         mdb_midl_sort(free_pgs);
2525                         memcpy(data.mv_data, free_pgs, data.mv_size);
2526 #if (MDB_DEBUG) > 1
2527                         {
2528                                 unsigned int i = free_pgs[0];
2529                                 DPRINTF(("IDL write txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2530                                         txn->mt_txnid, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2531                                 for (; i; i--)
2532                                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", free_pgs[i]));
2533                         }
2534 #endif
2535                         continue;
2536                 }
2537
2538                 mop = env->me_pghead;
2539                 mop_len = mop ? mop[0] : 0;
2540
2541                 /* Reserve records for me_pghead[]. Split it if multi-page,
2542                  * to avoid searching freeDB for a page range. Use keys in
2543                  * range [1,me_pglast]: Smaller than txnid of oldest reader.
2544                  */
2545                 if (total_room >= mop_len) {
2546                         if (total_room == mop_len || --more < 0)
2547                                 break;
2548                 } else if (head_room >= maxfree_1pg && head_id > 1) {
2549                         /* Keep current record (overflow page), add a new one */
2550                         head_id--;
2551                         head_room = 0;
2552                 }
2553                 /* (Re)write {key = head_id, IDL length = head_room} */
2554                 total_room -= head_room;
2555                 head_room = mop_len - total_room;
2556                 if (head_room > maxfree_1pg && head_id > 1) {
2557                         /* Overflow multi-page for part of me_pghead */
2558                         head_room /= head_id; /* amortize page sizes */
2559                         head_room += maxfree_1pg - head_room % (maxfree_1pg + 1);
2560                 } else if (head_room < 0) {
2561                         /* Rare case, not bothering to delete this record */
2562                         head_room = 0;
2563                 }
2564                 key.mv_size = sizeof(head_id);
2565                 key.mv_data = &head_id;
2566                 data.mv_size = (head_room + 1) * sizeof(pgno_t);
2567                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2568                 if (rc)
2569                         return rc;
2570                 *(MDB_ID *)data.mv_data = 0; /* IDL is initially empty */
2571                 total_room += head_room;
2572         }
2573
2574         /* Fill in the reserved me_pghead records */
2575         rc = MDB_SUCCESS;
2576         if (mop_len) {
2577                 MDB_val key, data;
2578
2579                 mop += mop_len;
2580                 rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, &data);
2581                 for (; !rc; rc = mdb_cursor_next(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) {
2582                         unsigned flags = MDB_CURRENT;
2583                         txnid_t id = *(txnid_t *)key.mv_data;
2584                         ssize_t len = (ssize_t)(data.mv_size / sizeof(MDB_ID)) - 1;
2585                         MDB_ID save;
2586
2587                         assert(len >= 0 && id <= env->me_pglast);
2588                         key.mv_data = &id;
2589                         if (len > mop_len) {
2590                                 len = mop_len;
2591                                 data.mv_size = (len + 1) * sizeof(MDB_ID);
2592                                 flags = 0;
2593                         }
2594                         data.mv_data = mop -= len;
2595                         save = mop[0];
2596                         mop[0] = len;
2597                         rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, flags);
2598                         mop[0] = save;
2599                         if (rc || !(mop_len -= len))
2600                                 break;
2601                 }
2602         }
2603         return rc;
2604 }
2605
2606 /** Flush (some) dirty pages to the map, after clearing their dirty flag.
2607  * @param[in] txn the transaction that's being committed
2608  * @param[in] keep number of initial pages in dirty_list to keep dirty.
2609  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2610  */
2611 static int
2612 mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep)
2613 {
2614         MDB_env         *env = txn->mt_env;
2615         MDB_ID2L        dl = txn->mt_u.dirty_list;
2616         unsigned        psize = env->me_psize, j;
2617         int                     i, pagecount = dl[0].mid, rc;
2618         size_t          size = 0, pos = 0;
2619         pgno_t          pgno = 0;
2620         MDB_page        *dp = NULL;
2621 #ifdef _WIN32
2622         OVERLAPPED      ov;
2623 #else
2624         struct iovec iov[MDB_COMMIT_PAGES];
2625         ssize_t         wpos = 0, wsize = 0, wres;
2626         size_t          next_pos = 1; /* impossible pos, so pos != next_pos */
2627         int                     n = 0;
2628 #endif
2629
2630         j = i = keep;
2631
2632         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2633                 /* Clear dirty flags */
2634                 while (++i <= pagecount) {
2635                         dp = dl[i].mptr;
2636                         /* Don't flush this page yet */
2637                         if (dp->mp_flags & P_KEEP) {
2638                                 dp->mp_flags ^= P_KEEP;
2639                                 dl[++j] = dl[i];
2640                                 continue;
2641                         }
2642                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
2643                 }
2644                 goto done;
2645         }
2646
2647         /* Write the pages */
2648         for (;;) {
2649                 if (++i <= pagecount) {
2650                         dp = dl[i].mptr;
2651                         /* Don't flush this page yet */
2652                         if (dp->mp_flags & P_KEEP) {
2653                                 dp->mp_flags ^= P_KEEP;
2654                                 dl[i].mid = 0;
2655                                 continue;
2656                         }
2657                         pgno = dl[i].mid;
2658                         /* clear dirty flag */
2659                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
2660                         pos = pgno * psize;
2661                         size = psize;
2662                         if (IS_OVERFLOW(dp)) size *= dp->mp_pages;
2663                 }
2664 #ifdef _WIN32
2665                 else break;
2666
2667                 /* Windows actually supports scatter/gather I/O, but only on
2668                  * unbuffered file handles. Since we're relying on the OS page
2669                  * cache for all our data, that's self-defeating. So we just
2670                  * write pages one at a time. We use the ov structure to set
2671                  * the write offset, to at least save the overhead of a Seek
2672                  * system call.
2673                  */
2674                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
2675                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
2676                 ov.Offset = pos & 0xffffffff;
2677                 ov.OffsetHigh = pos >> 16 >> 16;
2678                 if (!WriteFile(env->me_fd, dp, size, NULL, &ov)) {
2679                         rc = ErrCode();
2680                         DPRINTF(("WriteFile: %d", rc));
2681                         return rc;
2682                 }
2683 #else
2684                 /* Write up to MDB_COMMIT_PAGES dirty pages at a time. */
2685                 if (pos!=next_pos || n==MDB_COMMIT_PAGES || wsize+size>MAX_WRITE) {
2686                         if (n) {
2687                                 /* Write previous page(s) */
2688 #ifdef MDB_USE_PWRITEV
2689                                 wres = pwritev(env->me_fd, iov, n, wpos);
2690 #else
2691                                 if (n == 1) {
2692                                         wres = pwrite(env->me_fd, iov[0].iov_base, wsize, wpos);
2693                                 } else {
2694                                         if (lseek(env->me_fd, wpos, SEEK_SET) == -1) {
2695                                                 rc = ErrCode();
2696                                                 DPRINTF(("lseek: %s", strerror(rc)));
2697                                                 return rc;
2698                                         }
2699                                         wres = writev(env->me_fd, iov, n);
2700                                 }
2701 #endif
2702                                 if (wres != wsize) {
2703                                         if (wres < 0) {
2704                                                 rc = ErrCode();
2705                                                 DPRINTF(("Write error: %s", strerror(rc)));
2706                                         } else {
2707                                                 rc = EIO; /* TODO: Use which error code? */
2708                                                 DPUTS("short write, filesystem full?");
2709                                         }
2710                                         return rc;
2711                                 }
2712                                 n = 0;
2713                         }
2714                         if (i > pagecount)
2715                                 break;
2716                         wpos = pos;
2717                         wsize = 0;
2718                 }
2719                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
2720                 next_pos = pos + size;
2721                 iov[n].iov_len = size;
2722                 iov[n].iov_base = (char *)dp;
2723                 wsize += size;
2724                 n++;
2725 #endif  /* _WIN32 */
2726         }
2727
2728         for (i = keep; ++i <= pagecount; ) {
2729                 dp = dl[i].mptr;
2730                 /* This is a page we skipped above */
2731                 if (!dl[i].mid) {
2732                         dl[++j] = dl[i];
2733                         dl[j].mid = dp->mp_pgno;
2734                         continue;
2735                 }
2736                 mdb_dpage_free(env, dp);
2737         }
2738
2739 done:
2740         i--;
2741         txn->mt_dirty_room += i - j;
2742         dl[0].mid = j;
2743         return MDB_SUCCESS;
2744 }
2745
2746 int
2747 mdb_txn_commit(MDB_txn *txn)
2748 {
2749         int             rc;
2750         unsigned int i;
2751         MDB_env *env;
2752
2753         assert(txn != NULL);
2754         assert(txn->mt_env != NULL);
2755
2756         if (txn->mt_child) {
2757                 rc = mdb_txn_commit(txn->mt_child);
2758                 txn->mt_child = NULL;
2759                 if (rc)
2760                         goto fail;
2761         }
2762
2763         env = txn->mt_env;
2764
2765         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
2766                 mdb_dbis_update(txn, 1);
2767                 txn->mt_numdbs = 2; /* so txn_abort() doesn't close any new handles */
2768                 mdb_txn_abort(txn);
2769                 return MDB_SUCCESS;
2770         }
2771
2772         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
2773                 DPUTS("error flag is set, can't commit");
2774                 if (txn->mt_parent)
2775                         txn->mt_parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2776                 rc = MDB_BAD_TXN;
2777                 goto fail;
2778         }
2779
2780         if (txn->mt_parent) {
2781                 MDB_txn *parent = txn->mt_parent;
2782                 MDB_ID2L dst, src;
2783                 MDB_IDL pspill;
2784                 unsigned x, y, len, ps_len;
2785
2786                 /* Append our free list to parent's */
2787                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_free_pgs, txn->mt_free_pgs);
2788                 if (rc)
2789                         goto fail;
2790                 mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
2791                 /* Failures after this must either undo the changes
2792                  * to the parent or set MDB_TXN_ERROR in the parent.
2793                  */
2794
2795                 parent->mt_next_pgno = txn->mt_next_pgno;
2796                 parent->mt_flags = txn->mt_flags;
2797
2798                 /* Merge our cursors into parent's and close them */
2799                 mdb_cursors_close(txn, 1);
2800
2801                 /* Update parent's DB table. */
2802                 memcpy(parent->mt_dbs, txn->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
2803                 parent->mt_numdbs = txn->mt_numdbs;
2804                 parent->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[0];
2805                 parent->mt_dbflags[1] = txn->mt_dbflags[1];
2806                 for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
2807                         /* preserve parent's DB_NEW status */
2808                         x = parent->mt_dbflags[i] & DB_NEW;
2809                         parent->mt_dbflags[i] = txn->mt_dbflags[i] | x;
2810                 }
2811
2812                 dst = parent->mt_u.dirty_list;
2813                 src = txn->mt_u.dirty_list;
2814                 /* Remove anything in our dirty list from parent's spill list */
2815                 if ((pspill = parent->mt_spill_pgs) && (ps_len = pspill[0])) {
2816                         x = y = ps_len;
2817                         pspill[0] = (pgno_t)-1;
2818                         /* Mark our dirty pages as deleted in parent spill list */
2819                         for (i=0, len=src[0].mid; ++i <= len; ) {
2820                                 MDB_ID pn = src[i].mid << 1;
2821                                 while (pn > pspill[x])
2822                                         x--;
2823                                 if (pn == pspill[x]) {
2824                                         pspill[x] = 1;
2825                                         y = --x;
2826                                 }
2827                         }
2828                         /* Squash deleted pagenums if we deleted any */
2829                         for (x=y; ++x <= ps_len; )
2830                                 if (!(pspill[x] & 1))
2831                                         pspill[++y] = pspill[x];
2832                         pspill[0] = y;
2833                 }
2834
2835                 /* Find len = length of merging our dirty list with parent's */
2836                 x = dst[0].mid;
2837                 dst[0].mid = 0;         /* simplify loops */
2838                 if (parent->mt_parent) {
2839                         len = x + src[0].mid;
2840                         y = mdb_mid2l_search(src, dst[x].mid + 1) - 1;
2841                         for (i = x; y && i; y--) {
2842                                 pgno_t yp = src[y].mid;
2843                                 while (yp < dst[i].mid)
2844                                         i--;
2845                                 if (yp == dst[i].mid) {
2846                                         i--;
2847                                         len--;
2848                                 }
2849                         }
2850                 } else { /* Simplify the above for single-ancestor case */
2851                         len = MDB_IDL_UM_MAX - txn->mt_dirty_room;
2852                 }
2853                 /* Merge our dirty list with parent's */
2854                 y = src[0].mid;
2855                 for (i = len; y; dst[i--] = src[y--]) {
2856                         pgno_t yp = src[y].mid;
2857                         while (yp < dst[x].mid)
2858                                 dst[i--] = dst[x--];
2859                         if (yp == dst[x].mid)
2860                                 free(dst[x--].mptr);
2861                 }
2862                 assert(i == x);
2863                 dst[0].mid = len;
2864                 free(txn->mt_u.dirty_list);
2865                 parent->mt_dirty_room = txn->mt_dirty_room;
2866                 if (txn->mt_spill_pgs) {
2867                         if (parent->mt_spill_pgs) {
2868                                 /* TODO: Prevent failure here, so parent does not fail */
2869                                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_spill_pgs, txn->mt_spill_pgs);
2870                                 if (rc)
2871                                         parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2872                                 mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
2873                                 mdb_midl_sort(parent->mt_spill_pgs);
2874                         } else {
2875                                 parent->mt_spill_pgs = txn->mt_spill_pgs;
2876                         }
2877                 }
2878
2879                 parent->mt_child = NULL;
2880                 mdb_midl_free(((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate.mf_pghead);
2881                 free(txn);
2882                 return rc;
2883         }
2884
2885         if (txn != env->me_txn) {
2886                 DPUTS("attempt to commit unknown transaction");
2887                 rc = EINVAL;
2888                 goto fail;
2889         }
2890
2891         mdb_cursors_close(txn, 0);
2892
2893         if (!txn->mt_u.dirty_list[0].mid &&
2894                 !(txn->mt_flags & (MDB_TXN_DIRTY|MDB_TXN_SPILLS)))
2895                 goto done;
2896
2897         DPRINTF(("committing txn %"Z"u %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2898             txn->mt_txnid, (void*)txn, (void*)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2899
2900         /* Update DB root pointers */
2901         if (txn->mt_numdbs > 2) {
2902                 MDB_cursor mc;
2903                 MDB_dbi i;
2904                 MDB_val data;
2905                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
2906
2907                 mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
2908                 for (i = 2; i < txn->mt_numdbs; i++) {
2909                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
2910                                 data.mv_data = &txn->mt_dbs[i];
2911                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &txn->mt_dbxs[i].md_name, &data, 0);
2912                                 if (rc)
2913                                         goto fail;
2914                         }
2915                 }
2916         }
2917
2918         rc = mdb_freelist_save(txn);
2919         if (rc)
2920                 goto fail;
2921
2922         mdb_midl_free(env->me_pghead);
2923         env->me_pghead = NULL;
2924         if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
2925                 env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2926
2927 #if (MDB_DEBUG) > 2
2928         mdb_audit(txn);
2929 #endif
2930
2931         if ((rc = mdb_page_flush(txn, 0)) ||
2932                 (rc = mdb_env_sync(env, 0)) ||
2933                 (rc = mdb_env_write_meta(txn)))
2934                 goto fail;
2935
2936 done:
2937         env->me_pglast = 0;
2938         env->me_txn = NULL;
2939         mdb_dbis_update(txn, 1);
2940
2941         UNLOCK_MUTEX_W(env);
2942         free(txn);
2943
2944         return MDB_SUCCESS;
2945
2946 fail:
2947         mdb_txn_abort(txn);
2948         return rc;
2949 }
2950
2951 /** Read the environment parameters of a DB environment before
2952  * mapping it into memory.
2953  * @param[in] env the environment handle
2954  * @param[out] meta address of where to store the meta information
2955  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2956  */
2957 static int
2958 mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
2959 {
2960         MDB_pagebuf     pbuf;
2961         MDB_page        *p;
2962         MDB_meta        *m;
2963         int                     i, rc, off;
2964
2965         /* We don't know the page size yet, so use a minimum value.
2966          * Read both meta pages so we can use the latest one.
2967          */
2968
2969         for (i=off=0; i<2; i++, off = meta->mm_psize) {
2970 #ifdef _WIN32
2971                 DWORD len;
2972                 OVERLAPPED ov;
2973                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
2974                 ov.Offset = off;
2975                 rc = ReadFile(env->me_fd,&pbuf,MDB_PAGESIZE,&len,&ov) ? (int)len : -1;
2976                 if (rc == -1 && ErrCode() == ERROR_HANDLE_EOF)
2977                         rc = 0;
2978 #else
2979                 rc = pread(env->me_fd, &pbuf, MDB_PAGESIZE, off);
2980 #endif
2981                 if (rc != MDB_PAGESIZE) {
2982                         if (rc == 0 && off == 0)
2983                                 return ENOENT;
2984                         rc = rc < 0 ? (int) ErrCode() : MDB_INVALID;
2985                         DPRINTF(("read: %s", mdb_strerror(rc)));
2986                         return rc;
2987                 }
2988
2989                 p = (MDB_page *)&pbuf;
2990
2991                 if (!F_ISSET(p->mp_flags, P_META)) {
2992                         DPRINTF(("page %"Z"u not a meta page", p->mp_pgno));
2993                         return MDB_INVALID;
2994                 }
2995
2996                 m = METADATA(p);
2997                 if (m->mm_magic != MDB_MAGIC) {
2998                         DPUTS("meta has invalid magic");
2999                         return MDB_INVALID;
3000                 }
3001
3002                 if (m->mm_version != MDB_DATA_VERSION) {
3003                         DPRINTF(("database is version %u, expected version %u",
3004                                 m->mm_version, MDB_DATA_VERSION));
3005                         return MDB_VERSION_MISMATCH;
3006                 }
3007
3008                 if (off == 0 || m->mm_txnid > meta->mm_txnid)
3009                         *meta = *m;
3010         }
3011         return 0;
3012 }
3013
3014 /** Write the environment parameters of a freshly created DB environment.
3015  * @param[in] env the environment handle
3016  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3017  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3018  */
3019 static int
3020 mdb_env_init_meta(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3021 {
3022         MDB_page *p, *q;
3023         int rc;
3024         unsigned int     psize;
3025 #ifdef _WIN32
3026         DWORD len;
3027         OVERLAPPED ov;
3028         memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3029 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3030         ov.Offset = pos;        \
3031         rc = WriteFile(fd, ptr, size, &len, &ov);       } while(0)
3032 #else
3033         int len;
3034 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3035         len = pwrite(fd, ptr, size, pos);       \
3036         rc = (len >= 0); } while(0)
3037 #endif
3038
3039         DPUTS("writing new meta page");
3040
3041         psize = env->me_psize;
3042
3043         meta->mm_magic = MDB_MAGIC;
3044         meta->mm_version = MDB_DATA_VERSION;
3045         meta->mm_mapsize = env->me_mapsize;
3046         meta->mm_psize = psize;
3047         meta->mm_last_pg = 1;
3048         meta->mm_flags = env->me_flags & 0xffff;
3049         meta->mm_flags |= MDB_INTEGERKEY;
3050         meta->mm_dbs[0].md_root = P_INVALID;
3051         meta->mm_dbs[1].md_root = P_INVALID;
3052
3053         p = calloc(2, psize);
3054         p->mp_pgno = 0;
3055         p->mp_flags = P_META;
3056         *(MDB_meta *)METADATA(p) = *meta;
3057
3058         q = (MDB_page *)((char *)p + psize);
3059         q->mp_pgno = 1;
3060         q->mp_flags = P_META;
3061         *(MDB_meta *)METADATA(q) = *meta;
3062
3063         DO_PWRITE(rc, env->me_fd, p, psize * 2, len, 0);
3064         if (!rc)
3065                 rc = ErrCode();
3066         else if ((unsigned) len == psize * 2)
3067                 rc = MDB_SUCCESS;
3068         else
3069                 rc = ENOSPC;
3070         free(p);
3071         return rc;
3072 }
3073
3074 /** Update the environment info to commit a transaction.
3075  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3076  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3077  */
3078 static int
3079 mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn)
3080 {
3081         MDB_env *env;
3082         MDB_meta        meta, metab, *mp;
3083         off_t off;
3084         int rc, len, toggle;
3085         char *ptr;
3086         HANDLE mfd;
3087 #ifdef _WIN32
3088         OVERLAPPED ov;
3089 #else
3090         int r2;
3091 #endif
3092
3093         assert(txn != NULL);
3094         assert(txn->mt_env != NULL);
3095
3096         toggle = !txn->mt_toggle;
3097         DPRINTF(("writing meta page %d for root page %"Z"u",
3098                 toggle, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3099
3100         env = txn->mt_env;
3101         mp = env->me_metas[toggle];
3102
3103         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3104                 /* Persist any increases of mapsize config */
3105                 if (env->me_mapsize > mp->mm_mapsize)
3106                         mp->mm_mapsize = env->me_mapsize;
3107                 mp->mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3108                 mp->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3109                 mp->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3110                 mp->mm_txnid = txn->mt_txnid;
3111                 if (!(env->me_flags & (MDB_NOMETASYNC|MDB_NOSYNC))) {
3112                         rc = (env->me_flags & MDB_MAPASYNC) ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
3113                         ptr = env->me_map;
3114                         if (toggle)
3115                                 ptr += env->me_psize;
3116                         if (MDB_MSYNC(ptr, env->me_psize, rc)) {
3117                                 rc = ErrCode();
3118                                 goto fail;
3119                         }
3120                 }
3121                 goto done;
3122         }
3123         metab.mm_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3124         metab.mm_last_pg = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
3125
3126         ptr = (char *)&meta;
3127         if (env->me_mapsize > mp->mm_mapsize) {
3128                 /* Persist any increases of mapsize config */
3129                 meta.mm_mapsize = env->me_mapsize;
3130                 off = offsetof(MDB_meta, mm_mapsize);
3131         } else {
3132                 off = offsetof(MDB_meta, mm_dbs[0].md_depth);
3133         }
3134         len = sizeof(MDB_meta) - off;
3135
3136         ptr += off;
3137         meta.mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3138         meta.mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3139         meta.mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3140         meta.mm_txnid = txn->mt_txnid;
3141
3142         if (toggle)
3143                 off += env->me_psize;
3144         off += PAGEHDRSZ;
3145
3146         /* Write to the SYNC fd */
3147         mfd = env->me_flags & (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC) ?
3148                 env->me_fd : env->me_mfd;
3149 #ifdef _WIN32
3150         {
3151                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3152                 ov.Offset = off;
3153                 if (!WriteFile(mfd, ptr, len, (DWORD *)&rc, &ov))
3154                         rc = -1;
3155         }
3156 #else
3157         rc = pwrite(mfd, ptr, len, off);
3158 #endif
3159         if (rc != len) {
3160                 rc = rc < 0 ? ErrCode() : EIO;
3161                 DPUTS("write failed, disk error?");
3162                 /* On a failure, the pagecache still contains the new data.
3163                  * Write some old data back, to prevent it from being used.
3164                  * Use the non-SYNC fd; we know it will fail anyway.
3165                  */
3166                 meta.mm_last_pg = metab.mm_last_pg;
3167                 meta.mm_txnid = metab.mm_txnid;
3168 #ifdef _WIN32
3169                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3170                 ov.Offset = off;
3171                 WriteFile(env->me_fd, ptr, len, NULL, &ov);
3172 #else
3173                 r2 = pwrite(env->me_fd, ptr, len, off);
3174                 (void)r2;       /* Silence warnings. We don't care about pwrite's return value */
3175 #endif
3176 fail:
3177                 env->me_flags |= MDB_FATAL_ERROR;
3178                 return rc;
3179         }
3180 done:
3181         /* Memory ordering issues are irrelevant; since the entire writer
3182          * is wrapped by wmutex, all of these changes will become visible
3183          * after the wmutex is unlocked. Since the DB is multi-version,
3184          * readers will get consistent data regardless of how fresh or
3185          * how stale their view of these values is.
3186          */
3187         env->me_txns->mti_txnid = txn->mt_txnid;
3188
3189         return MDB_SUCCESS;
3190 }
3191
3192 /** Check both meta pages to see which one is newer.
3193  * @param[in] env the environment handle
3194  * @return meta toggle (0 or 1).
3195  */
3196 static int
3197 mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env)
3198 {
3199         return (env->me_metas[0]->mm_txnid < env->me_metas[1]->mm_txnid);
3200 }
3201
3202 int
3203 mdb_env_create(MDB_env **env)
3204 {
3205         MDB_env *e;
3206
3207         e = calloc(1, sizeof(MDB_env));
3208         if (!e)
3209                 return ENOMEM;
3210
3211         e->me_maxreaders = DEFAULT_READERS;
3212         e->me_maxdbs = e->me_numdbs = 2;
3213         e->me_fd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3214         e->me_lfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3215         e->me_mfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3216 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
3217         e->me_rmutex = SEM_FAILED;
3218         e->me_wmutex = SEM_FAILED;
3219 #endif
3220         e->me_pid = getpid();
3221         VGMEMP_CREATE(e,0,0);
3222         *env = e;
3223         return MDB_SUCCESS;
3224 }
3225
3226 static int
3227 mdb_env_map(MDB_env *env, void *addr, int newsize)
3228 {
3229         MDB_page *p;
3230         unsigned int flags = env->me_flags;
3231 #ifdef _WIN32
3232         int rc;
3233         HANDLE mh;
3234         LONG sizelo, sizehi;
3235         sizelo = env->me_mapsize & 0xffffffff;
3236         sizehi = env->me_mapsize >> 16 >> 16; /* only needed on Win64 */
3237
3238         /* Windows won't create mappings for zero length files.
3239          * Just allocate the maxsize right now.
3240          */
3241         if (newsize) {
3242                 if (SetFilePointer(env->me_fd, sizelo, &sizehi, 0) != (DWORD)sizelo
3243                         || !SetEndOfFile(env->me_fd)
3244                         || SetFilePointer(env->me_fd, 0, NULL, 0) != 0)
3245                         return ErrCode();
3246         }
3247         mh = CreateFileMapping(env->me_fd, NULL, flags & MDB_WRITEMAP ?
3248                 PAGE_READWRITE : PAGE_READONLY,
3249                 sizehi, sizelo, NULL);
3250         if (!mh)
3251                 return ErrCode();
3252         env->me_map = MapViewOfFileEx(mh, flags & MDB_WRITEMAP ?
3253                 FILE_MAP_WRITE : FILE_MAP_READ,
3254                 0, 0, env->me_mapsize, addr);
3255         rc = env->me_map ? 0 : ErrCode();
3256         CloseHandle(mh);
3257         if (rc)
3258                 return rc;
3259 #else
3260         int prot = PROT_READ;
3261         if (flags & MDB_WRITEMAP) {
3262                 prot |= PROT_WRITE;
3263                 if (newsize && ftruncate(env->me_fd, env->me_mapsize) < 0)
3264                         return ErrCode();
3265         }
3266         env->me_map = mmap(addr, env->me_mapsize, prot, MAP_SHARED,
3267                 env->me_fd, 0);
3268         if (env->me_map == MAP_FAILED) {
3269                 env->me_map = NULL;
3270                 return ErrCode();
3271         }
3272         /* Turn off readahead. It's harmful when the DB is larger than RAM. */
3273 #ifdef MADV_RANDOM
3274         madvise(env->me_map, env->me_mapsize, MADV_RANDOM);
3275 #else
3276 #ifdef POSIX_MADV_RANDOM
3277         posix_madvise(env->me_map, env->me_mapsize, POSIX_MADV_RANDOM);
3278 #endif /* POSIX_MADV_RANDOM */
3279 #endif /* MADV_RANDOM */
3280 #endif /* _WIN32 */
3281
3282         /* Can happen because the address argument to mmap() is just a
3283          * hint.  mmap() can pick another, e.g. if the range is in use.
3284          * The MAP_FIXED flag would prevent that, but then mmap could
3285          * instead unmap existing pages to make room for the new map.
3286          */
3287         if (addr && env->me_map != addr)
3288                 return EBUSY;   /* TODO: Make a new MDB_* error code? */
3289
3290         p = (MDB_page *)env->me_map;
3291         env->me_metas[0] = METADATA(p);
3292         env->me_metas[1] = (MDB_meta *)((char *)env->me_metas[0] + env->me_psize);
3293
3294         return MDB_SUCCESS;
3295 }
3296
3297 int
3298 mdb_env_set_mapsize(MDB_env *env, size_t size)
3299 {
3300         /* If env is already open, caller is responsible for making
3301          * sure there are no active txns.
3302          */
3303         if (env->me_map) {
3304                 int rc;
3305                 void *old;
3306                 if (env->me_txn)
3307                         return EINVAL;
3308                 if (!size)
3309                         size = env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_mapsize;
3310                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
3311                 env->me_mapsize = size;
3312                 old = (env->me_flags & MDB_FIXEDMAP) ? env->me_map : NULL;
3313                 rc = mdb_env_map(env, old, 1);
3314                 if (rc)
3315                         return rc;
3316         }
3317         env->me_mapsize = size;
3318         if (env->me_psize)
3319                 env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3320         return MDB_SUCCESS;
3321 }
3322
3323 int
3324 mdb_env_set_maxdbs(MDB_env *env, MDB_dbi dbs)
3325 {
3326         if (env->me_map)
3327                 return EINVAL;
3328         env->me_maxdbs = dbs + 2; /* Named databases + main and free DB */
3329         return MDB_SUCCESS;
3330 }
3331
3332 int
3333 mdb_env_set_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int readers)
3334 {
3335         if (env->me_map || readers < 1)
3336                 return EINVAL;
3337         env->me_maxreaders = readers;
3338         return MDB_SUCCESS;
3339 }
3340
3341 int
3342 mdb_env_get_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int *readers)
3343 {
3344         if (!env || !readers)
3345                 return EINVAL;
3346         *readers = env->me_maxreaders;
3347         return MDB_SUCCESS;
3348 }
3349
3350 /** Further setup required for opening an MDB environment
3351  */
3352 static int
3353 mdb_env_open2(MDB_env *env)
3354 {
3355         unsigned int flags = env->me_flags;
3356         int i, newenv = 0, rc;
3357         MDB_meta meta;
3358
3359 #ifdef _WIN32
3360         /* See if we should use QueryLimited */
3361         rc = GetVersion();
3362         if ((rc & 0xff) > 5)
3363                 env->me_pidquery = MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION;
3364         else
3365                 env->me_pidquery = PROCESS_QUERY_INFORMATION;
3366 #endif /* _WIN32 */
3367
3368         memset(&meta, 0, sizeof(meta));
3369
3370         if ((i = mdb_env_read_header(env, &meta)) != 0) {
3371                 if (i != ENOENT)
3372                         return i;
3373                 DPUTS("new mdbenv");
3374                 newenv = 1;
3375                 GET_PAGESIZE(env->me_psize);
3376         } else {
3377                 env->me_psize = meta.mm_psize;
3378         }
3379
3380         /* Was a mapsize configured? */
3381         if (!env->me_mapsize) {
3382                 /* If this is a new environment, take the default,
3383                  * else use the size recorded in the existing env.
3384                  */
3385                 env->me_mapsize = newenv ? DEFAULT_MAPSIZE : meta.mm_mapsize;
3386         } else if (env->me_mapsize < meta.mm_mapsize) {
3387                 /* If the configured size is smaller, make sure it's
3388                  * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3389                  */
3390                 size_t minsize = (meta.mm_last_pg + 1) * meta.mm_psize;
3391                 if (env->me_mapsize < minsize)
3392                         env->me_mapsize = minsize;
3393         }
3394
3395         rc = mdb_env_map(env, meta.mm_address, newenv);
3396         if (rc)
3397                 return rc;
3398
3399         if (newenv) {
3400                 if (flags & MDB_FIXEDMAP)
3401                         meta.mm_address = env->me_map;
3402                 i = mdb_env_init_meta(env, &meta);
3403                 if (i != MDB_SUCCESS) {
3404                         return i;
3405                 }
3406         }
3407         env->me_maxfree_1pg = (env->me_psize - PAGEHDRSZ) / sizeof(pgno_t) - 1;
3408         env->me_nodemax = (env->me_psize - PAGEHDRSZ) / MDB_MINKEYS;
3409
3410         env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3411 #if MDB_DEBUG
3412         {
3413                 int toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3414                 MDB_db *db = &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI];
3415
3416                 DPRINTF(("opened database version %u, pagesize %u",
3417                         env->me_metas[0]->mm_version, env->me_psize));
3418                 DPRINTF(("using meta page %d",    toggle));
3419                 DPRINTF(("depth: %u",             db->md_depth));
3420                 DPRINTF(("entries: %"Z"u",        db->md_entries));
3421                 DPRINTF(("branch pages: %"Z"u",   db->md_branch_pages));
3422                 DPRINTF(("leaf pages: %"Z"u",     db->md_leaf_pages));
3423                 DPRINTF(("overflow pages: %"Z"u", db->md_overflow_pages));
3424                 DPRINTF(("root: %"Z"u",           db->md_root));
3425         }
3426 #endif
3427
3428         return MDB_SUCCESS;
3429 }
3430
3431
3432 /** Release a reader thread's slot in the reader lock table.
3433  *      This function is called automatically when a thread exits.
3434  * @param[in] ptr This points to the slot in the reader lock table.
3435  */
3436 static void
3437 mdb_env_reader_dest(void *ptr)
3438 {
3439         MDB_reader *reader = ptr;
3440
3441         reader->mr_pid = 0;
3442 }
3443
3444 #ifdef _WIN32
3445 /** Junk for arranging thread-specific callbacks on Windows. This is
3446  *      necessarily platform and compiler-specific. Windows supports up
3447  *      to 1088 keys. Let's assume nobody opens more than 64 environments
3448  *      in a single process, for now. They can override this if needed.
3449  */
3450 #ifndef MAX_TLS_KEYS
3451 #define MAX_TLS_KEYS    64
3452 #endif
3453 static pthread_key_t mdb_tls_keys[MAX_TLS_KEYS];
3454 static int mdb_tls_nkeys;
3455
3456 static void NTAPI mdb_tls_callback(PVOID module, DWORD reason, PVOID ptr)
3457 {
3458         int i;
3459         switch(reason) {
3460         case DLL_PROCESS_ATTACH: break;
3461         case DLL_THREAD_ATTACH: break;
3462         case DLL_THREAD_DETACH:
3463                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++) {
3464                         MDB_reader *r = pthread_getspecific(mdb_tls_keys[i]);
3465                         mdb_env_reader_dest(r);
3466                 }
3467                 break;
3468         case DLL_PROCESS_DETACH: break;
3469         }
3470 }
3471 #ifdef __GNUC__
3472 #ifdef _WIN64
3473 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3474 #else
3475 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3476 #endif
3477 #else
3478 #ifdef _WIN64
3479 /* Force some symbol references.
3480  *      _tls_used forces the linker to create the TLS directory if not already done
3481  *      mdb_tls_cbp prevents whole-program-optimizer from dropping the symbol.
3482  */
3483 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_tls_used")
3484 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:mdb_tls_cbp")
3485 #pragma const_seg(".CRT$XLB")
3486 extern const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_callback;
3487 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3488 #pragma const_seg()
3489 #else   /* WIN32 */
3490 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:__tls_used")
3491 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_mdb_tls_cbp")
3492 #pragma data_seg(".CRT$XLB")
3493 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3494 #pragma data_seg()
3495 #endif  /* WIN 32/64 */
3496 #endif  /* !__GNUC__ */
3497 #endif
3498
3499 /** Downgrade the exclusive lock on the region back to shared */
3500 static int
3501 mdb_env_share_locks(MDB_env *env, int *excl)
3502 {
3503         int rc = 0, toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3504
3505         env->me_txns->mti_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3506
3507 #ifdef _WIN32
3508         {
3509                 OVERLAPPED ov;
3510                 /* First acquire a shared lock. The Unlock will
3511                  * then release the existing exclusive lock.
3512                  */
3513                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3514                 if (!LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
3515                         rc = ErrCode();
3516                 } else {
3517                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
3518                         *excl = 0;
3519                 }
3520         }
3521 #else
3522         {
3523                 struct flock lock_info;
3524                 /* The shared lock replaces the existing lock */
3525                 memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
3526                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
3527                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
3528                 lock_info.l_start = 0;
3529                 lock_info.l_len = 1;
3530                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
3531                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
3532                 *excl = rc ? -1 : 0;    /* error may mean we lost the lock */
3533         }
3534 #endif
3535
3536         return rc;
3537 }
3538
3539 /** Try to get exlusive lock, otherwise shared.
3540  *      Maintain *excl = -1: no/unknown lock, 0: shared, 1: exclusive.
3541  */
3542 static int
3543 mdb_env_excl_lock(MDB_env *env, int *excl)
3544 {
3545         int rc = 0;
3546 #ifdef _WIN32
3547         if (LockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0)) {
3548                 *excl = 1;
3549         } else {
3550                 OVERLAPPED ov;
3551                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3552                 if (LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
3553                         *excl = 0;
3554                 } else {
3555                         rc = ErrCode();
3556                 }
3557         }
3558 #else
3559         struct flock lock_info;
3560         memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
3561         lock_info.l_type = F_WRLCK;
3562         lock_info.l_whence = SEEK_SET;
3563         lock_info.l_start = 0;
3564         lock_info.l_len = 1;
3565         while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
3566                         (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
3567         if (!rc) {
3568                 *excl = 1;
3569         } else
3570 # ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
3571         if (*excl < 0) /* always true when !MDB_USE_POSIX_SEM */
3572 # endif
3573         {
3574                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
3575                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLKW, &lock_info)) &&
3576                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
3577                 if (rc == 0)
3578                         *excl = 0;
3579         }
3580 #endif
3581         return rc;
3582 }
3583
3584 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
3585 /*
3586  * hash_64 - 64 bit Fowler/Noll/Vo-0 FNV-1a hash code
3587  *
3588  * @(#) $Revision: 5.1 $
3589  * @(#) $Id: hash_64a.c,v 5.1 2009/06/30 09:01:38 chongo Exp $
3590  * @(#) $Source: /usr/local/src/cmd/fnv/RCS/hash_64a.c,v $
3591  *
3592  *        http://www.isthe.com/chongo/tech/comp/fnv/index.html
3593  *
3594  ***
3595  *
3596  * Please do not copyright this code.  This code is in the public domain.
3597  *
3598  * LANDON CURT NOLL DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
3599  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO
3600  * EVENT SHALL LANDON CURT NOLL BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
3601  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF
3602  * USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
3603  * OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
3604  * PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
3605  *
3606  * By:
3607  *      chongo <Landon Curt Noll> /\oo/\
3608  *        http://www.isthe.com/chongo/
3609  *
3610  * Share and Enjoy!     :-)
3611  */
3612
3613 typedef unsigned long long      mdb_hash_t;
3614 #define MDB_HASH_INIT ((mdb_hash_t)0xcbf29ce484222325ULL)
3615
3616 /** perform a 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash on a buffer
3617  * @param[in] val       value to hash
3618  * @param[in] hval      initial value for hash
3619  * @return 64 bit hash
3620  *
3621  * NOTE: To use the recommended 64 bit FNV-1a hash, use MDB_HASH_INIT as the
3622  *       hval arg on the first call.
3623  */
3624 static mdb_hash_t
3625 mdb_hash_val(MDB_val *val, mdb_hash_t hval)
3626 {
3627         unsigned char *s = (unsigned char *)val->mv_data;       /* unsigned string */
3628         unsigned char *end = s + val->mv_size;
3629         /*
3630          * FNV-1a hash each octet of the string
3631          */
3632         while (s < end) {
3633                 /* xor the bottom with the current octet */
3634                 hval ^= (mdb_hash_t)*s++;
3635
3636                 /* multiply by the 64 bit FNV magic prime mod 2^64 */
3637                 hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
3638                         (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
3639         }
3640         /* return our new hash value */
3641         return hval;
3642 }
3643
3644 /** Hash the string and output the encoded hash.
3645  * This uses modified RFC1924 Ascii85 encoding to accommodate systems with
3646  * very short name limits. We don't care about the encoding being reversible,
3647  * we just want to preserve as many bits of the input as possible in a
3648  * small printable string.
3649  * @param[in] str string to hash
3650  * @param[out] encbuf an array of 11 chars to hold the hash
3651  */
3652 static const char mdb_a85[]= "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz!#$%&()*+-;<=>?@^_`{|}~";
3653
3654 static void
3655 mdb_pack85(unsigned long l, char *out)
3656 {
3657         int i;
3658
3659         for (i=0; i<5; i++) {
3660                 *out++ = mdb_a85[l % 85];
3661                 l /= 85;
3662         }
3663 }
3664
3665 static void
3666 mdb_hash_enc(MDB_val *val, char *encbuf)
3667 {
3668         mdb_hash_t h = mdb_hash_val(val, MDB_HASH_INIT);
3669
3670         mdb_pack85(h, encbuf);
3671         mdb_pack85(h>>32, encbuf+5);
3672         encbuf[10] = '\0';
3673 }
3674 #endif
3675
3676 /** Open and/or initialize the lock region for the environment.
3677  * @param[in] env The MDB environment.
3678  * @param[in] lpath The pathname of the file used for the lock region.
3679  * @param[in] mode The Unix permissions for the file, if we create it.
3680  * @param[out] excl Resulting file lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
3681  * @param[in,out] excl In -1, out lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
3682  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3683  */
3684 static int
3685 mdb_env_setup_locks(MDB_env *env, char *lpath, int mode, int *excl)
3686 {
3687 #ifdef _WIN32
3688 #       define MDB_ERRCODE_ROFS ERROR_WRITE_PROTECT
3689 #else
3690 #       define MDB_ERRCODE_ROFS EROFS
3691 #ifdef O_CLOEXEC        /* Linux: Open file and set FD_CLOEXEC atomically */
3692 #       define MDB_CLOEXEC              O_CLOEXEC
3693 #else
3694         int fdflags;
3695 #       define MDB_CLOEXEC              0
3696 #endif
3697 #endif
3698         int rc;
3699         off_t size, rsize;
3700
3701 #ifdef _WIN32
3702         env->me_lfd = CreateFile(lpath, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
3703                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_ALWAYS,
3704                 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
3705 #else
3706         env->me_lfd = open(lpath, O_RDWR|O_CREAT|MDB_CLOEXEC, mode);
3707 #endif
3708         if (env->me_lfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
3709                 rc = ErrCode();
3710                 if (rc == MDB_ERRCODE_ROFS && (env->me_flags & MDB_RDONLY)) {
3711                         return MDB_SUCCESS;
3712                 }
3713                 goto fail_errno;
3714         }
3715 #if ! ((MDB_CLOEXEC) || defined(_WIN32))
3716         /* Lose record locks when exec*() */
3717         if ((fdflags = fcntl(env->me_lfd, F_GETFD) | FD_CLOEXEC) >= 0)
3718                         fcntl(env->me_lfd, F_SETFD, fdflags);
3719 #endif
3720
3721         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS)) {
3722                 rc = pthread_key_create(&env->me_txkey, mdb_env_reader_dest);
3723                 if (rc)
3724                         goto fail;
3725                 env->me_flags |= MDB_ENV_TXKEY;
3726 #ifdef _WIN32
3727                 /* Windows TLS callbacks need help finding their TLS info. */
3728                 if (mdb_tls_nkeys >= MAX_TLS_KEYS) {
3729                         rc = MDB_TLS_FULL;
3730                         goto fail;
3731                 }
3732                 mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys++] = env->me_txkey;
3733 #endif
3734         }
3735
3736         /* Try to get exclusive lock. If we succeed, then
3737          * nobody is using the lock region and we should initialize it.
3738          */
3739         if ((rc = mdb_env_excl_lock(env, excl))) goto fail;
3740
3741 #ifdef _WIN32
3742         size = GetFileSize(env->me_lfd, NULL);
3743 #else
3744         size = lseek(env->me_lfd, 0, SEEK_END);
3745         if (size == -1) goto fail_errno;
3746 #endif
3747         rsize = (env->me_maxreaders-1) * sizeof(MDB_reader) + sizeof(MDB_txninfo);
3748         if (size < rsize && *excl > 0) {
3749 #ifdef _WIN32
3750                 if (SetFilePointer(env->me_lfd, rsize, NULL, FILE_BEGIN) != rsize
3751                         || !SetEndOfFile(env->me_lfd))
3752                         goto fail_errno;
3753 #else
3754                 if (ftruncate(env->me_lfd, rsize) != 0) goto fail_errno;
3755 #endif
3756         } else {
3757                 rsize = size;
3758                 size = rsize - sizeof(MDB_txninfo);
3759                 env->me_maxreaders = size/sizeof(MDB_reader) + 1;
3760         }
3761         {
3762 #ifdef _WIN32
3763                 HANDLE mh;
3764                 mh = CreateFileMapping(env->me_lfd, NULL, PAGE_READWRITE,
3765                         0, 0, NULL);
3766                 if (!mh) goto fail_errno;
3767                 env->me_txns = MapViewOfFileEx(mh, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, rsize, NULL);
3768                 CloseHandle(mh);
3769                 if (!env->me_txns) goto fail_errno;
3770 #else
3771                 void *m = mmap(NULL, rsize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,
3772                         env->me_lfd, 0);
3773                 if (m == MAP_FAILED) goto fail_errno;
3774                 env->me_txns = m;
3775 #endif
3776         }
3777         if (*excl > 0) {
3778 #ifdef _WIN32
3779                 BY_HANDLE_FILE_INFORMATION stbuf;
3780                 struct {
3781                         DWORD volume;
3782                         DWORD nhigh;
3783                         DWORD nlow;
3784                 } idbuf;
3785                 MDB_val val;
3786                 char encbuf[11];
3787
3788                 if (!mdb_sec_inited) {
3789                         InitializeSecurityDescriptor(&mdb_null_sd,
3790                                 SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);
3791                         SetSecurityDescriptorDacl(&mdb_null_sd, TRUE, 0, FALSE);
3792                         mdb_all_sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
3793                         mdb_all_sa.bInheritHandle = FALSE;
3794                         mdb_all_sa.lpSecurityDescriptor = &mdb_null_sd;
3795                         mdb_sec_inited = 1;
3796                 }
3797                 if (!GetFileInformationByHandle(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
3798                 idbuf.volume = stbuf.dwVolumeSerialNumber;
3799                 idbuf.nhigh  = stbuf.nFileIndexHigh;
3800                 idbuf.nlow   = stbuf.nFileIndexLow;
3801                 val.mv_data = &idbuf;
3802                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
3803                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
3804                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "Global\\MDBr%s", encbuf);
3805                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "Global\\MDBw%s", encbuf);
3806                 env->me_rmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
3807                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
3808                 env->me_wmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
3809                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
3810 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
3811                 struct stat stbuf;
3812                 struct {
3813                         dev_t dev;
3814                         ino_t ino;
3815                 } idbuf;
3816                 MDB_val val;
3817                 char encbuf[11];
3818
3819 #if defined(__NetBSD__)
3820 #define MDB_SHORT_SEMNAMES      1       /* limited to 14 chars */
3821 #endif
3822                 if (fstat(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
3823                 idbuf.dev = stbuf.st_dev;
3824                 idbuf.ino = stbuf.st_ino;
3825                 val.mv_data = &idbuf;
3826                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
3827                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
3828 #ifdef MDB_SHORT_SEMNAMES
3829                 encbuf[9] = '\0';       /* drop name from 15 chars to 14 chars */
3830 #endif
3831                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "/MDBr%s", encbuf);
3832                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "/MDBw%s", encbuf);
3833                 /* Clean up after a previous run, if needed:  Try to
3834                  * remove both semaphores before doing anything else.
3835                  */
3836                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
3837                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
3838                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname,
3839                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
3840                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
3841                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname,
3842                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
3843                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
3844 #else   /* MDB_USE_POSIX_SEM */
3845                 pthread_mutexattr_t mattr;
3846
3847                 if ((rc = pthread_mutexattr_init(&mattr))
3848                         || (rc = pthread_mutexattr_setpshared(&mattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED))
3849                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_mutex, &mattr))
3850                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_wmutex, &mattr)))
3851                         goto fail;
3852                 pthread_mutexattr_destroy(&mattr);
3853 #endif  /* _WIN32 || MDB_USE_POSIX_SEM */
3854
3855                 env->me_txns->mti_magic = MDB_MAGIC;
3856                 env->me_txns->mti_format = MDB_LOCK_FORMAT;
3857                 env->me_txns->mti_txnid = 0;
3858                 env->me_txns->mti_numreaders = 0;
3859
3860         } else {
3861                 if (env->me_txns->mti_magic != MDB_MAGIC) {
3862                         DPUTS("lock region has invalid magic");
3863                         rc = MDB_INVALID;
3864                         goto fail;
3865                 }
3866                 if (env->me_txns->mti_format != MDB_LOCK_FORMAT) {
3867                         DPRINTF(("lock region has format+version 0x%x, expected 0x%x",
3868                                 env->me_txns->mti_format, MDB_LOCK_FORMAT));
3869                         rc = MDB_VERSION_MISMATCH;
3870                         goto fail;
3871                 }
3872                 rc = ErrCode();
3873                 if (rc && rc != EACCES && rc != EAGAIN) {
3874                         goto fail;
3875                 }
3876 #ifdef _WIN32
3877                 env->me_rmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
3878                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
3879                 env->me_wmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
3880                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
3881 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
3882                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname, 0);
3883                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
3884                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname, 0);
3885                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
3886 #endif
3887         }
3888         return MDB_SUCCESS;
3889
3890 fail_errno:
3891         rc = ErrCode();
3892 fail:
3893         return rc;
3894 }
3895
3896         /** The name of the lock file in the DB environment */
3897 #define LOCKNAME        "/lock.mdb"
3898         /** The name of the data file in the DB environment */
3899 #define DATANAME        "/data.mdb"
3900         /** The suffix of the lock file when no subdir is used */
3901 #define LOCKSUFF        "-lock"
3902         /** Only a subset of the @ref mdb_env flags can be changed
3903          *      at runtime. Changing other flags requires closing the
3904          *      environment and re-opening it with the new flags.
3905          */
3906 #define CHANGEABLE      (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC|MDB_MAPASYNC)
3907 #define CHANGELESS      (MDB_FIXEDMAP|MDB_NOSUBDIR|MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP|MDB_NOTLS)
3908
3909 int
3910 mdb_env_open(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags, mdb_mode_t mode)
3911 {
3912         int             oflags, rc, len, excl = -1;
3913         char *lpath, *dpath;
3914
3915         if (env->me_fd!=INVALID_HANDLE_VALUE || (flags & ~(CHANGEABLE|CHANGELESS)))
3916                 return EINVAL;
3917
3918         len = strlen(path);
3919         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
3920                 rc = len + sizeof(LOCKSUFF) + len + 1;
3921         } else {
3922                 rc = len + sizeof(LOCKNAME) + len + sizeof(DATANAME);
3923         }
3924         lpath = malloc(rc);
3925         if (!lpath)
3926                 return ENOMEM;
3927         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
3928                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKSUFF);
3929                 sprintf(lpath, "%s" LOCKSUFF, path);
3930                 strcpy(dpath, path);
3931         } else {
3932                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKNAME);
3933                 sprintf(lpath, "%s" LOCKNAME, path);
3934                 sprintf(dpath, "%s" DATANAME, path);
3935         }
3936
3937         rc = MDB_SUCCESS;
3938         flags |= env->me_flags;
3939         if (flags & MDB_RDONLY) {
3940                 /* silently ignore WRITEMAP when we're only getting read access */
3941                 flags &= ~MDB_WRITEMAP;
3942         } else {
3943                 if (!((env->me_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)) &&
3944                           (env->me_dirty_list = calloc(MDB_IDL_UM_SIZE, sizeof(MDB_ID2)))))
3945                         rc = ENOMEM;
3946         }
3947         env->me_flags = flags |= MDB_ENV_ACTIVE;
3948         if (rc)
3949                 goto leave;
3950
3951         env->me_path = strdup(path);
3952         env->me_dbxs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_dbx));
3953         env->me_dbflags = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(uint16_t));
3954         if (!(env->me_dbxs && env->me_path && env->me_dbflags)) {
3955                 rc = ENOMEM;
3956                 goto leave;
3957         }
3958
3959         /* For RDONLY, get lockfile after we know datafile exists */
3960         if (!F_ISSET(flags, MDB_RDONLY)) {
3961                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
3962                 if (rc)
3963                         goto leave;
3964         }
3965
3966 #ifdef _WIN32
3967         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY)) {
3968                 oflags = GENERIC_READ;
3969                 len = OPEN_EXISTING;
3970         } else {
3971                 oflags = GENERIC_READ|GENERIC_WRITE;
3972                 len = OPEN_ALWAYS;
3973         }
3974         mode = FILE_ATTRIBUTE_NORMAL;
3975         env->me_fd = CreateFile(dpath, oflags, FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,
3976                 NULL, len, mode, NULL);
3977 #else
3978         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY))
3979                 oflags = O_RDONLY;
3980         else
3981                 oflags = O_RDWR | O_CREAT;
3982
3983         env->me_fd = open(dpath, oflags, mode);
3984 #endif
3985         if (env->me_fd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
3986                 rc = ErrCode();
3987                 goto leave;
3988         }
3989
3990         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY)) {
3991                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
3992                 if (rc)
3993                         goto leave;
3994         }
3995
3996         if ((rc = mdb_env_open2(env)) == MDB_SUCCESS) {
3997                 if (flags & (MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP)) {
3998                         env->me_mfd = env->me_fd;
3999                 } else {
4000                         /* Synchronous fd for meta writes. Needed even with
4001                          * MDB_NOSYNC/MDB_NOMETASYNC, in case these get reset.
4002                          */
4003 #ifdef _WIN32
4004                         len = OPEN_EXISTING;
4005                         env->me_mfd = CreateFile(dpath, oflags,
4006                                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, len,
4007                                 mode | FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
4008 #else
4009                         oflags &= ~O_CREAT;
4010                         env->me_mfd = open(dpath, oflags | MDB_DSYNC, mode);
4011 #endif
4012                         if (env->me_mfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4013                                 rc = ErrCode();
4014                                 goto leave;
4015                         }
4016                 }
4017                 DPRINTF(("opened dbenv %p", (void *) env));
4018                 if (excl > 0) {
4019                         rc = mdb_env_share_locks(env, &excl);
4020                 }
4021         }
4022
4023 leave:
4024         if (rc) {
4025                 mdb_env_close0(env, excl);
4026         }
4027         free(lpath);
4028         return rc;
4029 }
4030
4031 /** Destroy resources from mdb_env_open(), clear our readers & DBIs */
4032 static void
4033 mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl)
4034 {
4035         int i;
4036
4037         if (!(env->me_flags & MDB_ENV_ACTIVE))
4038                 return;
4039
4040         /* Doing this here since me_dbxs may not exist during mdb_env_close */
4041         for (i = env->me_maxdbs; --i > MAIN_DBI; )
4042                 free(env->me_dbxs[i].md_name.mv_data);
4043
4044         free(env->me_dbflags);
4045         free(env->me_dbxs);
4046         free(env->me_path);
4047         free(env->me_dirty_list);
4048         mdb_midl_free(env->me_free_pgs);
4049
4050         if (env->me_flags & MDB_ENV_TXKEY) {
4051                 pthread_key_delete(env->me_txkey);
4052 #ifdef _WIN32
4053                 /* Delete our key from the global list */
4054                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++)
4055                         if (mdb_tls_keys[i] == env->me_txkey) {
4056                                 mdb_tls_keys[i] = mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys-1];
4057                                 mdb_tls_nkeys--;
4058                                 break;
4059                         }
4060 #endif
4061         }
4062
4063         if (env->me_map) {
4064                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
4065         }
4066         if (env->me_mfd != env->me_fd && env->me_mfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4067                 (void) close(env->me_mfd);
4068         if (env->me_fd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4069                 (void) close(env->me_fd);
4070         if (env->me_txns) {
4071                 pid_t pid = env->me_pid;
4072                 /* Clearing readers is done in this function because
4073                  * me_txkey with its destructor must be disabled first.
4074                  */
4075                 for (i = env->me_numreaders; --i >= 0; )
4076                         if (env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid == pid)
4077                                 env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid = 0;
4078 #ifdef _WIN32
4079                 if (env->me_rmutex) {
4080                         CloseHandle(env->me_rmutex);
4081                         if (env->me_wmutex) CloseHandle(env->me_wmutex);
4082                 }
4083                 /* Windows automatically destroys the mutexes when
4084                  * the last handle closes.
4085                  */
4086 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4087                 if (env->me_rmutex != SEM_FAILED) {
4088                         sem_close(env->me_rmutex);
4089                         if (env->me_wmutex != SEM_FAILED)
4090                                 sem_close(env->me_wmutex);
4091                         /* If we have the filelock:  If we are the
4092                          * only remaining user, clean up semaphores.
4093                          */
4094                         if (excl == 0)
4095                                 mdb_env_excl_lock(env, &excl);
4096                         if (excl > 0) {
4097                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4098                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4099                         }
4100                 }
4101 #endif
4102                 munmap((void *)env->me_txns, (env->me_maxreaders-1)*sizeof(MDB_reader)+sizeof(MDB_txninfo));
4103         }
4104         if (env->me_lfd != INVALID_HANDLE_VALUE) {
4105 #ifdef _WIN32
4106                 if (excl >= 0) {
4107                         /* Unlock the lockfile.  Windows would have unlocked it
4108                          * after closing anyway, but not necessarily at once.
4109                          */
4110                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4111                 }
4112 #endif
4113                 (void) close(env->me_lfd);
4114         }
4115
4116         env->me_flags &= ~(MDB_ENV_ACTIVE|MDB_ENV_TXKEY);
4117 }
4118
4119 int
4120 mdb_env_copyfd(MDB_env *env, HANDLE fd)
4121 {
4122         MDB_txn *txn = NULL;
4123         int rc;
4124         size_t wsize;
4125         char *ptr;
4126 #ifdef _WIN32
4127         DWORD len, w2;
4128 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
4129 #else
4130         ssize_t len;
4131         size_t w2;
4132 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
4133 #endif
4134
4135         /* Do the lock/unlock of the reader mutex before starting the
4136          * write txn.  Otherwise other read txns could block writers.
4137          */
4138         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
4139         if (rc)
4140                 return rc;
4141
4142         if (env->me_txns) {
4143                 /* We must start the actual read txn after blocking writers */
4144                 mdb_txn_reset0(txn, "reset-stage1");
4145
4146                 /* Temporarily block writers until we snapshot the meta pages */
4147                 LOCK_MUTEX_W(env);
4148
4149                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
4150                 if (rc) {
4151                         UNLOCK_MUTEX_W(env);
4152                         goto leave;
4153                 }
4154         }
4155
4156         wsize = env->me_psize * 2;
4157         ptr = env->me_map;
4158         w2 = wsize;
4159         while (w2 > 0) {
4160                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
4161                 if (!rc) {
4162                         rc = ErrCode();
4163                         break;
4164                 } else if (len > 0) {
4165                         rc = MDB_SUCCESS;
4166                         ptr += len;
4167                         w2 -= len;
4168                         continue;
4169                 } else {
4170                         /* Non-blocking or async handles are not supported */
4171                         rc = EIO;
4172                         break;
4173                 }
4174         }
4175         if (env->me_txns)
4176                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
4177
4178         if (rc)
4179                 goto leave;
4180
4181         wsize = txn->mt_next_pgno * env->me_psize - wsize;
4182         while (wsize > 0) {
4183                 if (wsize > MAX_WRITE)
4184                         w2 = MAX_WRITE;
4185                 else
4186                         w2 = wsize;
4187                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
4188                 if (!rc) {
4189                         rc = ErrCode();
4190                         break;
4191                 } else if (len > 0) {
4192                         rc = MDB_SUCCESS;
4193                         ptr += len;
4194                         wsize -= len;
4195                         continue;
4196                 } else {
4197                         rc = EIO;
4198                         break;
4199                 }
4200         }
4201
4202 leave:
4203         mdb_txn_abort(txn);
4204         return rc;
4205 }
4206
4207 int
4208 mdb_env_copy(MDB_env *env, const char *path)
4209 {
4210         int rc, len;
4211         char *lpath;
4212         HANDLE newfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
4213
4214         if (env->me_flags & MDB_NOSUBDIR) {
4215                 lpath = (char *)path;
4216         } else {
4217                 len = strlen(path);
4218                 len += sizeof(DATANAME);
4219                 lpath = malloc(len);
4220                 if (!lpath)
4221                         return ENOMEM;
4222                 sprintf(lpath, "%s" DATANAME, path);
4223         }
4224
4225         /* The destination path must exist, but the destination file must not.
4226          * We don't want the OS to cache the writes, since the source data is
4227          * already in the OS cache.
4228          */
4229 #ifdef _WIN32
4230         newfd = CreateFile(lpath, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_NEW,
4231                                 FILE_FLAG_NO_BUFFERING|FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
4232 #else
4233         newfd = open(lpath, O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0666);
4234 #endif
4235         if (newfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4236                 rc = ErrCode();
4237                 goto leave;
4238         }
4239
4240 #ifdef O_DIRECT
4241         /* Set O_DIRECT if the file system supports it */
4242         if ((rc = fcntl(newfd, F_GETFL)) != -1)
4243                 (void) fcntl(newfd, F_SETFL, rc | O_DIRECT);
4244 #endif
4245 #ifdef F_NOCACHE        /* __APPLE__ */
4246         rc = fcntl(newfd, F_NOCACHE, 1);
4247         if (rc) {
4248                 rc = ErrCode();
4249                 goto leave;
4250         }
4251 #endif
4252
4253         rc = mdb_env_copyfd(env, newfd);
4254
4255 leave:
4256         if (!(env->me_flags & MDB_NOSUBDIR))
4257                 free(lpath);
4258         if (newfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4259                 if (close(newfd) < 0 && rc == MDB_SUCCESS)
4260                         rc = ErrCode();
4261
4262         return rc;
4263 }
4264
4265 void
4266 mdb_env_close(MDB_env *env)
4267 {
4268         MDB_page *dp;
4269
4270         if (env == NULL)
4271                 return;
4272
4273         VGMEMP_DESTROY(env);
4274         while ((dp = env->me_dpages) != NULL) {
4275                 VGMEMP_DEFINED(&dp->mp_next, sizeof(dp->mp_next));
4276                 env->me_dpages = dp->mp_next;
4277                 free(dp);
4278         }
4279
4280         mdb_env_close0(env, 0);
4281         free(env);
4282 }
4283
4284 /** Compare two items pointing at aligned size_t's */
4285 static int
4286 mdb_cmp_long(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4287 {
4288         return (*(size_t *)a->mv_data < *(size_t *)b->mv_data) ? -1 :
4289                 *(size_t *)a->mv_data > *(size_t *)b->mv_data;
4290 }
4291
4292 /** Compare two items pointing at aligned unsigned int's */
4293 static int
4294 mdb_cmp_int(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4295 {
4296         return (*(unsigned int *)a->mv_data < *(unsigned int *)b->mv_data) ? -1 :
4297                 *(unsigned int *)a->mv_data > *(unsigned int *)b->mv_data;
4298 }
4299
4300 /** Compare two items pointing at unsigned ints of unknown alignment.
4301  *      Nodes and keys are guaranteed to be 2-byte aligned.
4302  */
4303 static int
4304 mdb_cmp_cint(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4305 {
4306 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
4307         unsigned short *u, *c;
4308         int x;
4309
4310         u = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4311         c = (unsigned short *) ((char *) b->mv_data + a->mv_size);
4312         do {
4313                 x = *--u - *--c;
4314         } while(!x && u > (unsigned short *)a->mv_data);
4315         return x;
4316 #else
4317         return memcmp(a->mv_data, b->mv_data, a->mv_size);
4318 #endif
4319 }
4320
4321 /** Compare two items lexically */
4322 static int
4323 mdb_cmp_memn(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4324 {
4325         int diff;
4326         ssize_t len_diff;
4327         unsigned int len;
4328
4329         len = a->mv_size;
4330         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4331         if (len_diff > 0) {
4332                 len = b->mv_size;
4333                 len_diff = 1;
4334         }
4335
4336         diff = memcmp(a->mv_data, b->mv_data, len);
4337         return diff ? diff : len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4338 }
4339
4340 /** Compare two items in reverse byte order */
4341 static int
4342 mdb_cmp_memnr(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4343 {
4344         const unsigned char     *p1, *p2, *p1_lim;
4345         ssize_t len_diff;
4346         int diff;
4347
4348         p1_lim = (const unsigned char *)a->mv_data;
4349         p1 = (const unsigned char *)a->mv_data + a->mv_size;
4350         p2 = (const unsigned char *)b->mv_data + b->mv_size;
4351
4352         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4353         if (len_diff > 0) {
4354                 p1_lim += len_diff;
4355                 len_diff = 1;
4356         }
4357
4358         while (p1 > p1_lim) {
4359                 diff = *--p1 - *--p2;
4360                 if (diff)
4361                         return diff;
4362         }
4363         return len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4364 }
4365
4366 /** Search for key within a page, using binary search.
4367  * Returns the smallest entry larger or equal to the key.
4368  * If exactp is non-null, stores whether the found entry was an exact match
4369  * in *exactp (1 or 0).
4370  * Updates the cursor index with the index of the found entry.
4371  * If no entry larger or equal to the key is found, returns NULL.
4372  */
4373 static MDB_node *
4374 mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp)
4375 {
4376         unsigned int     i = 0, nkeys;
4377         int              low, high;
4378         int              rc = 0;
4379         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4380         MDB_node        *node = NULL;
4381         MDB_val  nodekey;
4382         MDB_cmp_func *cmp;
4383         DKBUF;
4384
4385         nkeys = NUMKEYS(mp);
4386
4387 #if MDB_DEBUG
4388         {
4389         pgno_t pgno;
4390         COPY_PGNO(pgno, mp->mp_pgno);
4391         DPRINTF(("searching %u keys in %s %spage %"Z"u",
4392             nkeys, IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
4393             pgno));
4394         }
4395 #endif
4396
4397         assert(nkeys > 0);
4398
4399         low = IS_LEAF(mp) ? 0 : 1;
4400         high = nkeys - 1;
4401         cmp = mc->mc_dbx->md_cmp;
4402
4403         /* Branch pages have no data, so if using integer keys,
4404          * alignment is guaranteed. Use faster mdb_cmp_int.
4405          */
4406         if (cmp == mdb_cmp_cint && IS_BRANCH(mp)) {
4407                 if (NODEPTR(mp, 1)->mn_ksize == sizeof(size_t))
4408                         cmp = mdb_cmp_long;
4409                 else
4410                         cmp = mdb_cmp_int;
4411         }
4412
4413         if (IS_LEAF2(mp)) {
4414                 nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
4415                 node = NODEPTR(mp, 0);  /* fake */
4416                 while (low <= high) {
4417                         i = (low + high) >> 1;
4418                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nodekey.mv_size);
4419                         rc = cmp(key, &nodekey);
4420                         DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4421                             i, DKEY(&nodekey), rc));
4422                         if (rc == 0)
4423                                 break;
4424                         if (rc > 0)
4425                                 low = i + 1;
4426                         else
4427                                 high = i - 1;
4428                 }
4429         } else {
4430                 while (low <= high) {
4431                         i = (low + high) >> 1;
4432
4433                         node = NODEPTR(mp, i);
4434                         nodekey.mv_size = NODEKSZ(node);
4435                         nodekey.mv_data = NODEKEY(node);
4436
4437                         rc = cmp(key, &nodekey);
4438 #if MDB_DEBUG
4439                         if (IS_LEAF(mp))
4440                                 DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4441                                     i, DKEY(&nodekey), rc));
4442                         else
4443                                 DPRINTF(("found branch index %u [%s -> %"Z"u], rc = %i",
4444                                     i, DKEY(&nodekey), NODEPGNO(node), rc));
4445 #endif
4446                         if (rc == 0)
4447                                 break;
4448                         if (rc > 0)
4449                                 low = i + 1;
4450                         else
4451                                 high = i - 1;
4452                 }
4453         }
4454
4455         if (rc > 0) {   /* Found entry is less than the key. */
4456                 i++;    /* Skip to get the smallest entry larger than key. */
4457                 if (!IS_LEAF2(mp))
4458                         node = NODEPTR(mp, i);
4459         }
4460         if (exactp)
4461                 *exactp = (rc == 0);
4462         /* store the key index */
4463         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
4464         if (i >= nkeys)
4465                 /* There is no entry larger or equal to the key. */
4466                 return NULL;
4467
4468         /* nodeptr is fake for LEAF2 */
4469         return node;
4470 }
4471
4472 #if 0
4473 static void
4474 mdb_cursor_adjust(MDB_cursor *mc, func)
4475 {
4476         MDB_cursor *m2;
4477
4478         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
4479                 if (m2->mc_pg[m2->mc_top] == mc->mc_pg[mc->mc_top]) {
4480                         func(mc, m2);
4481                 }
4482         }
4483 }
4484 #endif
4485
4486 /** Pop a page off the top of the cursor's stack. */
4487 static void
4488 mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc)
4489 {
4490         if (mc->mc_snum) {
4491 #if MDB_DEBUG
4492                 MDB_page        *top = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4493 #endif
4494                 mc->mc_snum--;
4495                 if (mc->mc_snum)
4496                         mc->mc_top--;
4497
4498                 DPRINTF(("popped page %"Z"u off db %u cursor %p", top->mp_pgno,
4499                         mc->mc_dbi, (void *) mc));
4500         }
4501 }
4502
4503 /** Push a page onto the top of the cursor's stack. */
4504 static int
4505 mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
4506 {
4507         DPRINTF(("pushing page %"Z"u on db %u cursor %p", mp->mp_pgno,
4508                 mc->mc_dbi, (void *) mc));
4509
4510         if (mc->mc_snum >= CURSOR_STACK) {
4511                 assert(mc->mc_snum < CURSOR_STACK);
4512                 return MDB_CURSOR_FULL;
4513         }
4514
4515         mc->mc_top = mc->mc_snum++;
4516         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
4517         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
4518
4519         return MDB_SUCCESS;
4520 }
4521
4522 /** Find the address of the page corresponding to a given page number.
4523  * @param[in] txn the transaction for this access.
4524  * @param[in] pgno the page number for the page to retrieve.
4525  * @param[out] ret address of a pointer where the page's address will be stored.
4526  * @param[out] lvl dirty_list inheritance level of found page. 1=current txn, 0=mapped page.
4527  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4528  */
4529 static int
4530 mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **ret, int *lvl)
4531 {
4532         MDB_env *env = txn->mt_env;
4533         MDB_page *p = NULL;
4534         int level;
4535
4536         if (!((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) | (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))) {
4537                 MDB_txn *tx2 = txn;
4538                 level = 1;
4539                 do {
4540                         MDB_ID2L dl = tx2->mt_u.dirty_list;
4541                         unsigned x;
4542                         /* Spilled pages were dirtied in this txn and flushed
4543                          * because the dirty list got full. Bring this page
4544                          * back in from the map (but don't unspill it here,
4545                          * leave that unless page_touch happens again).
4546                          */
4547                         if (tx2->mt_spill_pgs) {
4548                                 MDB_ID pn = pgno << 1;
4549                                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
4550                                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
4551                                         p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4552                                         goto done;
4553                                 }
4554                         }
4555                         if (dl[0].mid) {
4556                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
4557                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
4558                                         p = dl[x].mptr;
4559                                         goto done;
4560                                 }
4561                         }
4562                         level++;
4563                 } while ((tx2 = tx2->mt_parent) != NULL);
4564         }
4565
4566         if (pgno < txn->mt_next_pgno) {
4567                 level = 0;
4568                 p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4569         } else {
4570                 DPRINTF(("page %"Z"u not found", pgno));
4571                 assert(p != NULL);
4572                 return MDB_PAGE_NOTFOUND;
4573         }
4574
4575 done:
4576         *ret = p;
4577         if (lvl)
4578                 *lvl = level;
4579         return MDB_SUCCESS;
4580 }
4581
4582 /** Search for the page a given key should be in.
4583  * Pushes parent pages on the cursor stack. This function continues a
4584  * search on a cursor that has already been initialized. (Usually by
4585  * #mdb_page_search() but also by #mdb_node_move().)
4586  * @param[in,out] mc the cursor for this operation.
4587  * @param[in] key the key to search for. If NULL, search for the lowest
4588  * page. (This is used by #mdb_cursor_first().)
4589  * @param[in] modify If true, visited pages are updated with new page numbers.
4590  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4591  */
4592 static int
4593 mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int modify)
4594 {
4595         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4596         int rc;
4597         DKBUF;
4598
4599         while (IS_BRANCH(mp)) {
4600                 MDB_node        *node;
4601                 indx_t          i;
4602
4603                 DPRINTF(("branch page %"Z"u has %u keys", mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp)));
4604                 assert(NUMKEYS(mp) > 1);
4605                 DPRINTF(("found index 0 to page %"Z"u", NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0))));
4606
4607                 if (key == NULL)        /* Initialize cursor to first page. */
4608                         i = 0;
4609                 else if (key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE && key->mv_data == NULL) {
4610                                                         /* cursor to last page */
4611                         i = NUMKEYS(mp)-1;
4612                 } else {
4613                         int      exact;
4614                         node = mdb_node_search(mc, key, &exact);
4615                         if (node == NULL)
4616                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4617                         else {
4618                                 i = mc->mc_ki[mc->mc_top];
4619                                 if (!exact) {
4620                                         assert(i > 0);
4621                                         i--;
4622                                 }
4623                         }
4624                 }
4625
4626                 if (key)
4627                         DPRINTF(("following index %u for key [%s]", i, DKEY(key)));
4628                 assert(i < NUMKEYS(mp));
4629                 node = NODEPTR(mp, i);
4630
4631                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
4632                         return rc;
4633
4634                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
4635                 if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
4636                         return rc;
4637
4638                 if (modify) {
4639                         if ((rc = mdb_page_touch(mc)) != 0)
4640                                 return rc;
4641                         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4642                 }
4643         }
4644
4645         if (!IS_LEAF(mp)) {
4646                 DPRINTF(("internal error, index points to a %02X page!?",
4647                     mp->mp_flags));
4648                 return MDB_CORRUPTED;
4649         }
4650
4651         DPRINTF(("found leaf page %"Z"u for key [%s]", mp->mp_pgno,
4652             key ? DKEY(key) : "null"));
4653         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
4654         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
4655
4656         return MDB_SUCCESS;
4657 }
4658
4659 /** Search for the lowest key under the current branch page.
4660  * This just bypasses a NUMKEYS check in the current page
4661  * before calling mdb_page_search_root(), because the callers
4662  * are all in situations where the current page is known to
4663  * be underfilled.
4664  */
4665 static int
4666 mdb_page_search_lowest(MDB_cursor *mc)
4667 {
4668         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4669         MDB_node        *node = NODEPTR(mp, 0);
4670         int rc;
4671
4672         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
4673                 return rc;
4674
4675         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
4676         if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
4677                 return rc;
4678         return mdb_page_search_root(mc, NULL, 0);
4679 }
4680
4681 /** Search for the page a given key should be in.
4682  * Pushes parent pages on the cursor stack. This function just sets up
4683  * the search; it finds the root page for \b mc's database and sets this
4684  * as the root of the cursor's stack. Then #mdb_page_search_root() is
4685  * called to complete the search.
4686  * @param[in,out] mc the cursor for this operation.
4687  * @param[in] key the key to search for. If NULL, search for the lowest
4688  * page. (This is used by #mdb_cursor_first().)
4689  * @param[in] flags If MDB_PS_MODIFY set, visited pages are updated with new page numbers.
4690  *   If MDB_PS_ROOTONLY set, just fetch root node, no further lookups.
4691  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4692  */
4693 static int
4694 mdb_page_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
4695 {
4696         int              rc;
4697         pgno_t           root;
4698
4699         /* Make sure the txn is still viable, then find the root from
4700          * the txn's db table.
4701          */
4702         if (F_ISSET(mc->mc_txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
4703                 DPUTS("transaction has failed, must abort");
4704                 return MDB_BAD_TXN;
4705         } else {
4706                 /* Make sure we're using an up-to-date root */
4707                 if (mc->mc_dbi > MAIN_DBI) {
4708                         if ((*mc->mc_dbflag & DB_STALE) ||
4709                         ((flags & MDB_PS_MODIFY) && !(*mc->mc_dbflag & DB_DIRTY))) {
4710                                 MDB_cursor mc2;
4711                                 unsigned char dbflag = 0;
4712                                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, NULL);
4713                                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, flags & MDB_PS_MODIFY);
4714                                 if (rc)
4715                                         return rc;
4716                                 if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
4717                                         MDB_val data;
4718                                         int exact = 0;
4719                                         uint16_t flags;
4720                                         MDB_node *leaf = mdb_node_search(&mc2,
4721                                                 &mc->mc_dbx->md_name, &exact);
4722                                         if (!exact)
4723                                                 return MDB_NOTFOUND;
4724                                         rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &data);
4725                                         if (rc)
4726                                                 return rc;
4727                                         memcpy(&flags, ((char *) data.mv_data + offsetof(MDB_db, md_flags)),
4728                                                 sizeof(uint16_t));
4729                                         /* The txn may not know this DBI, or another process may
4730                                          * have dropped and recreated the DB with other flags.
4731                                          */
4732                                         if ((mc->mc_db->md_flags & PERSISTENT_FLAGS) != flags)
4733                                                 return MDB_INCOMPATIBLE;
4734                                         memcpy(mc->mc_db, data.mv_data, sizeof(MDB_db));
4735                                 }
4736                                 if (flags & MDB_PS_MODIFY)
4737                                         dbflag = DB_DIRTY;
4738                                 *mc->mc_dbflag &= ~DB_STALE;
4739                                 *mc->mc_dbflag |= dbflag;
4740                         }
4741                 }
4742                 root = mc->mc_db->md_root;
4743
4744                 if (root == P_INVALID) {                /* Tree is empty. */
4745                         DPUTS("tree is empty");
4746                         return MDB_NOTFOUND;
4747                 }
4748         }
4749
4750         assert(root > 1);
4751         if (!mc->mc_pg[0] || mc->mc_pg[0]->mp_pgno != root)
4752                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, root, &mc->mc_pg[0], NULL)) != 0)
4753                         return rc;
4754
4755         mc->mc_snum = 1;
4756         mc->mc_top = 0;
4757
4758         DPRINTF(("db %u root page %"Z"u has flags 0x%X",
4759                 mc->mc_dbi, root, mc->mc_pg[0]->mp_flags));
4760
4761         if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
4762                 if ((rc = mdb_page_touch(mc)))
4763                         return rc;
4764         }
4765
4766         if (flags & MDB_PS_ROOTONLY)
4767                 return MDB_SUCCESS;
4768
4769         return mdb_page_search_root(mc, key, flags);
4770 }
4771
4772 static int
4773 mdb_ovpage_free(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
4774 {
4775         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
4776         pgno_t pg = mp->mp_pgno;
4777         unsigned x = 0, ovpages = mp->mp_pages;
4778         MDB_env *env = txn->mt_env;
4779         MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
4780         MDB_ID pn = pg << 1;
4781         int rc;
4782
4783         DPRINTF(("free ov page %"Z"u (%d)", pg, ovpages));
4784         /* If the page is dirty or on the spill list we just acquired it,
4785          * so we should give it back to our current free list, if any.
4786          * Otherwise put it onto the list of pages we freed in this txn.
4787          *
4788          * Won't create me_pghead: me_pglast must be inited along with it.
4789          * Unsupported in nested txns: They would need to hide the page
4790          * range in ancestor txns' dirty and spilled lists.
4791          */
4792         if (env->me_pghead &&
4793                 !txn->mt_parent &&
4794                 ((mp->mp_flags & P_DIRTY) ||
4795                  (sl && (x = mdb_midl_search(sl, pn)) <= sl[0] && sl[x] == pn)))
4796         {
4797                 unsigned i, j;
4798                 pgno_t *mop;
4799                 MDB_ID2 *dl, ix, iy;
4800                 rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, ovpages);
4801                 if (rc)
4802                         return rc;
4803                 if (!(mp->mp_flags & P_DIRTY)) {
4804                         /* This page is no longer spilled */
4805                         if (x == sl[0])
4806                                 sl[0]--;
4807                         else
4808                                 sl[x] |= 1;
4809                         goto release;
4810                 }
4811                 /* Remove from dirty list */
4812                 dl = txn->mt_u.dirty_list;
4813                 x = dl[0].mid--;
4814                 for (ix = dl[x]; ix.mptr != mp; ix = iy) {
4815                         if (x > 1) {
4816                                 x--;
4817                                 iy = dl[x];
4818                                 dl[x] = ix;
4819                         } else {
4820                                 assert(x > 1);
4821                                 j = ++(dl[0].mid);
4822                                 dl[j] = ix;             /* Unsorted. OK when MDB_TXN_ERROR. */
4823                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4824                                 return MDB_CORRUPTED;
4825                         }
4826                 }
4827                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
4828                         mdb_dpage_free(env, mp);
4829 release:
4830                 /* Insert in me_pghead */
4831                 mop = env->me_pghead;
4832                 j = mop[0] + ovpages;
4833                 for (i = mop[0]; i && mop[i] < pg; i--)
4834                         mop[j--] = mop[i];
4835                 while (j>i)
4836                         mop[j--] = pg++;
4837                 mop[0] += ovpages;
4838         } else {
4839                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs, pg, ovpages);
4840                 if (rc)
4841                         return rc;
4842         }
4843         mc->mc_db->md_overflow_pages -= ovpages;
4844         return 0;
4845 }
4846
4847 /** Return the data associated with a given node.
4848  * @param[in] txn The transaction for this operation.
4849  * @param[in] leaf The node being read.
4850  * @param[out] data Updated to point to the node's data.
4851  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4852  */
4853 static int
4854 mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data)
4855 {
4856         MDB_page        *omp;           /* overflow page */
4857         pgno_t           pgno;
4858         int rc;
4859
4860         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
4861                 data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
4862                 data->mv_data = NODEDATA(leaf);
4863                 return MDB_SUCCESS;
4864         }
4865
4866         /* Read overflow data.
4867          */
4868         data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
4869         memcpy(&pgno, NODEDATA(leaf), sizeof(pgno));
4870         if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &omp, NULL)) != 0) {
4871                 DPRINTF(("read overflow page %"Z"u failed", pgno));
4872                 return rc;
4873         }
4874         data->mv_data = METADATA(omp);
4875
4876         return MDB_SUCCESS;
4877 }
4878
4879 int
4880 mdb_get(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
4881     MDB_val *key, MDB_val *data)
4882 {
4883         MDB_cursor      mc;
4884         MDB_xcursor     mx;
4885         int exact = 0;
4886         DKBUF;
4887
4888         assert(key);
4889         assert(data);
4890         DPRINTF(("===> get db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
4891
4892         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
4893                 return EINVAL;
4894
4895         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
4896                 return MDB_BAD_TXN;
4897
4898         if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE) {
4899                 return MDB_BAD_VALSIZE;
4900         }
4901
4902         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
4903         return mdb_cursor_set(&mc, key, data, MDB_SET, &exact);
4904 }
4905
4906 /** Find a sibling for a page.
4907  * Replaces the page at the top of the cursor's stack with the
4908  * specified sibling, if one exists.
4909  * @param[in] mc The cursor for this operation.
4910  * @param[in] move_right Non-zero if the right sibling is requested,
4911  * otherwise the left sibling.
4912  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4913  */
4914 static int
4915 mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right)
4916 {
4917         int              rc;
4918         MDB_node        *indx;
4919         MDB_page        *mp;
4920
4921         if (mc->mc_snum < 2) {
4922                 return MDB_NOTFOUND;            /* root has no siblings */
4923         }
4924
4925         mdb_cursor_pop(mc);
4926         DPRINTF(("parent page is page %"Z"u, index %u",
4927                 mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
4928
4929         if (move_right ? (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
4930                        : (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)) {
4931                 DPRINTF(("no more keys left, moving to %s sibling",
4932                     move_right ? "right" : "left"));
4933                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, move_right)) != MDB_SUCCESS) {
4934                         /* undo cursor_pop before returning */
4935                         mc->mc_top++;
4936                         mc->mc_snum++;
4937                         return rc;
4938                 }
4939         } else {
4940                 if (move_right)
4941                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
4942                 else
4943                         mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
4944                 DPRINTF(("just moving to %s index key %u",
4945                     move_right ? "right" : "left", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
4946         }
4947         assert(IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
4948
4949         indx = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
4950         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(indx), &mp, NULL) != 0))
4951                 return rc;
4952
4953         mdb_cursor_push(mc, mp);
4954         if (!move_right)
4955                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp)-1;
4956
4957         return MDB_SUCCESS;
4958 }
4959
4960 /** Move the cursor to the next data item. */
4961 static int
4962 mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
4963 {
4964         MDB_page        *mp;
4965         MDB_node        *leaf;
4966         int rc;
4967
4968         if (mc->mc_flags & C_EOF) {
4969                 return MDB_NOTFOUND;
4970         }
4971
4972         assert(mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
4973
4974         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4975
4976         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
4977                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
4978                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
4979                         if (op == MDB_NEXT || op == MDB_NEXT_DUP) {
4980                                 rc = mdb_cursor_next(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_NEXT);
4981                                 if (op != MDB_NEXT || rc != MDB_NOTFOUND) {
4982                                         if (rc == MDB_SUCCESS)
4983                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
4984                                         return rc;
4985                                 }
4986                         }
4987                 } else {
4988                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
4989                         if (op == MDB_NEXT_DUP)
4990                                 return MDB_NOTFOUND;
4991                 }
4992         }
4993
4994         DPRINTF(("cursor_next: top page is %"Z"u in cursor %p", mp->mp_pgno, (void *) mc));
4995         if (mc->mc_flags & C_DEL)
4996                 goto skip;
4997
4998         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mp)) {
4999                 DPUTS("=====> move to next sibling page");
5000                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS) {
5001                         mc->mc_flags |= C_EOF;
5002                         return rc;
5003                 }
5004                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5005                 DPRINTF(("next page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5006         } else
5007                 mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5008
5009 skip:
5010         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5011             mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5012
5013         if (IS_LEAF2(mp)) {
5014                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5015                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5016                 return MDB_SUCCESS;
5017         }
5018
5019         assert(IS_LEAF(mp));
5020         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5021
5022         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5023                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5024         }
5025         if (data) {
5026                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5027                         return rc;
5028
5029                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5030                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5031                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5032                                 return rc;
5033                 }
5034         }
5035
5036         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5037         return MDB_SUCCESS;
5038 }
5039
5040 /** Move the cursor to the previous data item. */
5041 static int
5042 mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5043 {
5044         MDB_page        *mp;
5045         MDB_node        *leaf;
5046         int rc;
5047
5048         assert(mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5049
5050         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5051
5052         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5053                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5054                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5055                         if (op == MDB_PREV || op == MDB_PREV_DUP) {
5056                                 rc = mdb_cursor_prev(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_PREV);
5057                                 if (op != MDB_PREV || rc != MDB_NOTFOUND) {
5058                                         if (rc == MDB_SUCCESS)
5059                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5060                                         return rc;
5061                                 }
5062                         } else {
5063                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5064                                 if (op == MDB_PREV_DUP)
5065                                         return MDB_NOTFOUND;
5066                         }
5067                 }
5068         }
5069
5070         DPRINTF(("cursor_prev: top page is %"Z"u in cursor %p", mp->mp_pgno, (void *) mc));
5071
5072         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)  {
5073                 DPUTS("=====> move to prev sibling page");
5074                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 0)) != MDB_SUCCESS) {
5075                         return rc;
5076                 }
5077                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5078                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp) - 1;
5079                 DPRINTF(("prev page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5080         } else
5081                 mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5082
5083         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5084
5085         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5086             mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5087
5088         if (IS_LEAF2(mp)) {
5089                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5090                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5091                 return MDB_SUCCESS;
5092         }
5093
5094         assert(IS_LEAF(mp));
5095         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5096
5097         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5098                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5099         }
5100         if (data) {
5101                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5102                         return rc;
5103
5104                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5105                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5106                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5107                                 return rc;
5108                 }
5109         }
5110
5111         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5112         return MDB_SUCCESS;
5113 }
5114
5115 /** Set the cursor on a specific data item. */
5116 static int
5117 mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5118     MDB_cursor_op op, int *exactp)
5119 {
5120         int              rc;
5121         MDB_page        *mp;
5122         MDB_node        *leaf = NULL;
5123         DKBUF;
5124
5125         assert(mc);
5126         assert(key);
5127         assert(key->mv_size > 0);
5128
5129         if (mc->mc_xcursor)
5130                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5131
5132         /* See if we're already on the right page */
5133         if (mc->mc_flags & C_INITIALIZED) {
5134                 MDB_val nodekey;
5135
5136                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5137                 if (!NUMKEYS(mp)) {
5138                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5139                         return MDB_NOTFOUND;
5140                 }
5141                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5142                         nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5143                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, 0, nodekey.mv_size);
5144                 } else {
5145                         leaf = NODEPTR(mp, 0);
5146                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5147                 }
5148                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5149                 if (rc == 0) {
5150                         /* Probably happens rarely, but first node on the page
5151                          * was the one we wanted.
5152                          */
5153                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5154                         if (exactp)
5155                                 *exactp = 1;
5156                         goto set1;
5157                 }
5158                 if (rc > 0) {
5159                         unsigned int i;
5160                         unsigned int nkeys = NUMKEYS(mp);
5161                         if (nkeys > 1) {
5162                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5163                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5164                                                  nkeys-1, nodekey.mv_size);
5165                                 } else {
5166                                         leaf = NODEPTR(mp, nkeys-1);
5167                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5168                                 }
5169                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5170                                 if (rc == 0) {
5171                                         /* last node was the one we wanted */
5172                                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys-1;
5173                                         if (exactp)
5174                                                 *exactp = 1;
5175                                         goto set1;
5176                                 }
5177                                 if (rc < 0) {
5178                                         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] < NUMKEYS(mp)) {
5179                                                 /* This is definitely the right page, skip search_page */
5180                                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5181                                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5182                                                                  mc->mc_ki[mc->mc_top], nodekey.mv_size);
5183                                                 } else {
5184                                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5185                                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5186                                                 }
5187                                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5188                                                 if (rc == 0) {
5189                                                         /* current node was the one we wanted */
5190                                                         if (exactp)
5191                                                                 *exactp = 1;
5192                                                         goto set1;
5193                                                 }
5194                                         }
5195                                         rc = 0;
5196                                         goto set2;
5197                                 }
5198                         }
5199                         /* If any parents have right-sibs, search.
5200                          * Otherwise, there's nothing further.
5201                          */
5202                         for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
5203                                 if (mc->mc_ki[i] <
5204                                         NUMKEYS(mc->mc_pg[i])-1)
5205                                         break;
5206                         if (i == mc->mc_top) {
5207                                 /* There are no other pages */
5208                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5209                                 return MDB_NOTFOUND;
5210                         }
5211                 }
5212                 if (!mc->mc_top) {
5213                         /* There are no other pages */
5214                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5215                         if (op == MDB_SET_RANGE) {
5216                                 rc = 0;
5217                                 goto set1;
5218                         } else
5219                                 return MDB_NOTFOUND;
5220                 }
5221         }
5222
5223         rc = mdb_page_search(mc, key, 0);
5224         if (rc != MDB_SUCCESS)
5225                 return rc;
5226
5227         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5228         assert(IS_LEAF(mp));
5229
5230 set2:
5231         leaf = mdb_node_search(mc, key, exactp);
5232         if (exactp != NULL && !*exactp) {
5233                 /* MDB_SET specified and not an exact match. */
5234                 return MDB_NOTFOUND;
5235         }
5236
5237         if (leaf == NULL) {
5238                 DPUTS("===> inexact leaf not found, goto sibling");
5239                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS)
5240                         return rc;              /* no entries matched */
5241                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5242                 assert(IS_LEAF(mp));
5243                 leaf = NODEPTR(mp, 0);
5244         }
5245
5246 set1:
5247         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5248         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5249
5250         if (IS_LEAF2(mp)) {
5251                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5252                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5253                 return MDB_SUCCESS;
5254         }
5255
5256         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5257                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5258         }
5259         if (data) {
5260                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5261                         if (op == MDB_SET || op == MDB_SET_KEY || op == MDB_SET_RANGE) {
5262                                 rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5263                         } else {
5264                                 int ex2, *ex2p;
5265                                 if (op == MDB_GET_BOTH) {
5266                                         ex2p = &ex2;
5267                                         ex2 = 0;
5268                                 } else {
5269                                         ex2p = NULL;
5270                                 }
5271                                 rc = mdb_cursor_set(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_SET_RANGE, ex2p);
5272                                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5273                                         return rc;
5274                         }
5275                 } else if (op == MDB_GET_BOTH || op == MDB_GET_BOTH_RANGE) {
5276                         MDB_val d2;
5277                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &d2)) != MDB_SUCCESS)
5278                                 return rc;
5279                         rc = mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &d2);
5280                         if (rc) {
5281                                 if (op == MDB_GET_BOTH || rc > 0)
5282                                         return MDB_NOTFOUND;
5283                                 rc = 0;
5284                         }
5285
5286                 } else {
5287                         if (mc->mc_xcursor)
5288                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5289                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5290                                 return rc;
5291                 }
5292         }
5293
5294         /* The key already matches in all other cases */
5295         if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY)
5296                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5297         DPRINTF(("==> cursor placed on key [%s]", DKEY(key)));
5298
5299         return rc;
5300 }
5301
5302 /** Move the cursor to the first item in the database. */
5303 static int
5304 mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5305 {
5306         int              rc;
5307         MDB_node        *leaf;
5308
5309         if (mc->mc_xcursor)
5310                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5311
5312         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5313                 rc = mdb_page_search(mc, NULL, 0);
5314                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5315                         return rc;
5316         }
5317         assert(IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5318
5319         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0);
5320         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5321         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5322
5323         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5324
5325         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5326                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5327                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0, key->mv_size);
5328                 return MDB_SUCCESS;
5329         }
5330
5331         if (data) {
5332                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5333                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5334                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5335                         if (rc)
5336                                 return rc;
5337                 } else {
5338                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5339                                 return rc;
5340                 }
5341         }
5342         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5343         return MDB_SUCCESS;
5344 }
5345
5346 /** Move the cursor to the last item in the database. */
5347 static int
5348 mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5349 {
5350         int              rc;
5351         MDB_node        *leaf;
5352
5353         if (mc->mc_xcursor)
5354                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5355
5356         if (!(mc->mc_flags & C_EOF)) {
5357
5358                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5359                         MDB_val lkey;
5360
5361                         lkey.mv_size = MDB_MAXKEYSIZE+1;
5362                         lkey.mv_data = NULL;
5363                         rc = mdb_page_search(mc, &lkey, 0);
5364                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5365                                 return rc;
5366                 }
5367                 assert(IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5368
5369         }
5370         mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) - 1;
5371         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED|C_EOF;
5372         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5373
5374         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5375                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5376                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5377                 return MDB_SUCCESS;
5378         }
5379
5380         if (data) {
5381                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5382                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5383                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5384                         if (rc)
5385                                 return rc;
5386                 } else {
5387                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5388                                 return rc;
5389                 }
5390         }
5391
5392         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5393         return MDB_SUCCESS;
5394 }
5395
5396 int
5397 mdb_cursor_get(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5398     MDB_cursor_op op)
5399 {
5400         int              rc;
5401         int              exact = 0;
5402         int              (*mfunc)(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
5403
5404         assert(mc);
5405
5406         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5407                 return MDB_BAD_TXN;
5408
5409         switch (op) {
5410         case MDB_GET_CURRENT:
5411                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5412                         rc = EINVAL;
5413                 } else {
5414                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5415                         if (!NUMKEYS(mp)) {
5416                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5417                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5418                                 break;
5419                         }
5420                         rc = MDB_SUCCESS;
5421                         if (IS_LEAF2(mp)) {
5422                                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5423                                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5424                         } else {
5425                                 MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5426                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5427                                 if (data) {
5428                                         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5429                                                 if (mc->mc_flags & C_DEL)
5430                                                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5431                                                 rc = mdb_cursor_get(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_GET_CURRENT);
5432                                         } else {
5433                                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5434                                         }
5435                                 }
5436                         }
5437                 }
5438                 break;
5439         case MDB_GET_BOTH:
5440         case MDB_GET_BOTH_RANGE:
5441                 if (data == NULL) {
5442                         rc = EINVAL;
5443                         break;
5444                 }
5445                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5446                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5447                         break;
5448                 }
5449                 /* FALLTHRU */
5450         case MDB_SET:
5451         case MDB_SET_KEY:
5452         case MDB_SET_RANGE:
5453                 if (key == NULL) {
5454                         rc = EINVAL;
5455                 } else if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE) {
5456                         rc = MDB_BAD_VALSIZE;
5457                 } else if (op == MDB_SET_RANGE)
5458                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, data, op, NULL);
5459                 else
5460                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, data, op, &exact);
5461                 break;
5462         case MDB_GET_MULTIPLE:
5463                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5464                         rc = EINVAL;
5465                         break;
5466                 }
5467                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5468                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5469                         break;
5470                 }
5471                 rc = MDB_SUCCESS;
5472                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) ||
5473                         (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_EOF))
5474                         break;
5475                 goto fetchm;
5476         case MDB_NEXT_MULTIPLE:
5477                 if (data == NULL) {
5478                         rc = EINVAL;
5479                         break;
5480                 }
5481                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5482                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5483                         break;
5484                 }
5485                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5486                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5487                 else
5488                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, MDB_NEXT_DUP);
5489                 if (rc == MDB_SUCCESS) {
5490                         if (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) {
5491                                 MDB_cursor *mx;
5492 fetchm:
5493                                 mx = &mc->mc_xcursor->mx_cursor;
5494                                 data->mv_size = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top]) *
5495                                         mx->mc_db->md_pad;
5496                                 data->mv_data = METADATA(mx->mc_pg[mx->mc_top]);
5497                                 mx->mc_ki[mx->mc_top] = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top])-1;
5498                         } else {
5499                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5500                         }
5501                 }
5502                 break;
5503         case MDB_NEXT:
5504         case MDB_NEXT_DUP:
5505         case MDB_NEXT_NODUP:
5506                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5507                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5508                 else
5509                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, op);
5510                 break;
5511         case MDB_PREV:
5512         case MDB_PREV_DUP:
5513         case MDB_PREV_NODUP:
5514                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5515                         rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5516                         if (rc)
5517                                 break;
5518                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5519                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5520                 }
5521                 rc = mdb_cursor_prev(mc, key, data, op);
5522                 break;
5523         case MDB_FIRST:
5524                 rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5525                 break;
5526         case MDB_FIRST_DUP:
5527                 mfunc = mdb_cursor_first;
5528         mmove:
5529                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5530                         rc = EINVAL;
5531                         break;
5532                 }
5533                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5534                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5535                         break;
5536                 }
5537                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5538                         rc = EINVAL;
5539                         break;
5540                 }
5541                 rc = mfunc(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5542                 break;
5543         case MDB_LAST:
5544                 rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5545                 break;
5546         case MDB_LAST_DUP:
5547                 mfunc = mdb_cursor_last;
5548                 goto mmove;
5549         default:
5550                 DPRINTF(("unhandled/unimplemented cursor operation %u", op));
5551                 rc = EINVAL;
5552                 break;
5553         }
5554
5555         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5556                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
5557
5558         return rc;
5559 }
5560
5561 /** Touch all the pages in the cursor stack.
5562  *      Makes sure all the pages are writable, before attempting a write operation.
5563  * @param[in] mc The cursor to operate on.
5564  */
5565 static int
5566 mdb_cursor_touch(MDB_cursor *mc)
5567 {
5568         int rc;
5569
5570         if (mc->mc_dbi > MAIN_DBI && !(*mc->mc_dbflag & DB_DIRTY)) {
5571                 MDB_cursor mc2;
5572                 MDB_xcursor mcx;
5573                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, &mcx);
5574                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, MDB_PS_MODIFY);
5575                 if (rc)
5576                          return rc;
5577                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
5578         }
5579         for (mc->mc_top = 0; mc->mc_top < mc->mc_snum; mc->mc_top++) {
5580                 rc = mdb_page_touch(mc);
5581                 if (rc)
5582                         return rc;
5583         }
5584         mc->mc_top = mc->mc_snum-1;
5585         return MDB_SUCCESS;
5586 }
5587
5588 /** Do not spill pages to disk if txn is getting full, may fail instead */
5589 #define MDB_NOSPILL     0x8000
5590
5591 int
5592 mdb_cursor_put(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5593     unsigned int flags)
5594 {
5595         enum { MDB_NO_ROOT = MDB_LAST_ERRCODE+10 }; /* internal code */
5596         MDB_node        *leaf = NULL;
5597         MDB_val xdata, *rdata, dkey;
5598         MDB_page        *fp;
5599         MDB_db dummy;
5600         int do_sub = 0, insert = 0;
5601         unsigned int mcount = 0, dcount = 0, nospill;
5602         size_t nsize;
5603         int rc, rc2;
5604         MDB_pagebuf pbuf;
5605         char dbuf[MDB_MAXKEYSIZE+1];
5606         unsigned int nflags;
5607         DKBUF;
5608
5609         /* Check this first so counter will always be zero on any
5610          * early failures.
5611          */
5612         if (flags & MDB_MULTIPLE) {
5613                 dcount = data[1].mv_size;
5614                 data[1].mv_size = 0;
5615                 if (!F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPFIXED))
5616                         return MDB_INCOMPATIBLE;
5617         }
5618
5619         nospill = flags & MDB_NOSPILL;
5620         flags &= ~MDB_NOSPILL;
5621
5622         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
5623                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
5624
5625         if (flags != MDB_CURRENT && (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE))
5626                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5627
5628         if (F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPSORT) && data->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE)
5629                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5630
5631 #if SIZE_MAX > MAXDATASIZE
5632         if (data->mv_size > MAXDATASIZE)
5633                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5634 #endif
5635
5636         DPRINTF(("==> put db %u key [%s], size %"Z"u, data size %"Z"u",
5637                 mc->mc_dbi, DKEY(key), key ? key->mv_size:0, data->mv_size));
5638
5639         dkey.mv_size = 0;
5640
5641         if (flags == MDB_CURRENT) {
5642                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5643                         return EINVAL;
5644                 rc = MDB_SUCCESS;
5645         } else if (mc->mc_db->md_root == P_INVALID) {
5646                 /* new database, cursor has nothing to point to */
5647                 mc->mc_snum = 0;
5648                 mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
5649                 rc = MDB_NO_ROOT;
5650         } else {
5651                 int exact = 0;
5652                 MDB_val d2;
5653                 if (flags & MDB_APPEND) {
5654                         MDB_val k2;
5655                         rc = mdb_cursor_last(mc, &k2, &d2);
5656                         if (rc == 0) {
5657                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &k2);
5658                                 if (rc > 0) {
5659                                         rc = MDB_NOTFOUND;
5660                                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5661                                 } else {
5662                                         /* new key is <= last key */
5663                                         rc = MDB_KEYEXIST;
5664                                 }
5665                         }
5666                 } else {
5667                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, &d2, MDB_SET, &exact);
5668                 }
5669                 if ((flags & MDB_NOOVERWRITE) && rc == 0) {
5670                         DPRINTF(("duplicate key [%s]", DKEY(key)));
5671                         *data = d2;
5672                         return MDB_KEYEXIST;
5673                 }
5674                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
5675                         return rc;
5676         }
5677
5678         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5679                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
5680
5681         /* Cursor is positioned, check for room in the dirty list */
5682         if (!nospill) {
5683                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
5684                         rdata = &xdata;
5685                         xdata.mv_size = data->mv_size * dcount;
5686                 } else {
5687                         rdata = data;
5688                 }
5689                 if ((rc2 = mdb_page_spill(mc, key, rdata)))
5690                         return rc2;
5691         }
5692
5693         if (rc == MDB_NO_ROOT) {
5694                 MDB_page *np;
5695                 /* new database, write a root leaf page */
5696                 DPUTS("allocating new root leaf page");
5697                 if ((rc2 = mdb_page_new(mc, P_LEAF, 1, &np))) {
5698                         return rc2;
5699                 }
5700                 mdb_cursor_push(mc, np);
5701                 mc->mc_db->md_root = np->mp_pgno;
5702                 mc->mc_db->md_depth++;
5703                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
5704                 if ((mc->mc_db->md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_DUPFIXED))
5705                         == MDB_DUPFIXED)
5706                         np->mp_flags |= P_LEAF2;
5707                 mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5708         } else {
5709                 /* make sure all cursor pages are writable */
5710                 rc2 = mdb_cursor_touch(mc);
5711                 if (rc2)
5712                         return rc2;
5713         }
5714
5715         /* The key already exists */
5716         if (rc == MDB_SUCCESS) {
5717                 /* there's only a key anyway, so this is a no-op */
5718                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5719                         unsigned int ksize = mc->mc_db->md_pad;
5720                         if (key->mv_size != ksize)
5721                                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5722                         if (flags == MDB_CURRENT) {
5723                                 char *ptr = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
5724                                 memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
5725                         }
5726                         return MDB_SUCCESS;
5727                 }
5728
5729                 leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5730
5731                 /* DB has dups? */
5732                 if (F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPSORT)) {
5733                         /* Was a single item before, must convert now */
5734 more:
5735                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5736                                 /* Just overwrite the current item */
5737                                 if (flags == MDB_CURRENT)
5738                                         goto current;
5739
5740                                 dkey.mv_size = NODEDSZ(leaf);
5741                                 dkey.mv_data = NODEDATA(leaf);
5742 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
5743                                 if (mc->mc_dbx->md_dcmp == mdb_cmp_int && dkey.mv_size == sizeof(size_t))
5744 #ifdef MISALIGNED_OK
5745                                         mc->mc_dbx->md_dcmp = mdb_cmp_long;
5746 #else
5747                                         mc->mc_dbx->md_dcmp = mdb_cmp_cint;
5748 #endif
5749 #endif
5750                                 /* if data matches, skip it */
5751                                 if (!mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &dkey)) {
5752                                         if (flags & MDB_NODUPDATA)
5753                                                 rc = MDB_KEYEXIST;
5754                                         else if (flags & MDB_MULTIPLE)
5755                                                 goto next_mult;
5756                                         else
5757                                                 rc = MDB_SUCCESS;
5758                                         return rc;
5759                                 }
5760
5761                                 /* create a fake page for the dup items */
5762                                 memcpy(dbuf, dkey.mv_data, dkey.mv_size);
5763                                 dkey.mv_data = dbuf;
5764                                 fp = (MDB_page *)&pbuf;
5765                                 fp->mp_pgno = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno;
5766                                 fp->mp_flags = P_LEAF|P_DIRTY|P_SUBP;
5767                                 fp->mp_lower = PAGEHDRSZ;
5768                                 fp->mp_upper = PAGEHDRSZ + dkey.mv_size + data->mv_size;
5769                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
5770                                         fp->mp_flags |= P_LEAF2;
5771                                         fp->mp_pad = data->mv_size;
5772                                         fp->mp_upper += 2 * data->mv_size;      /* leave space for 2 more */
5773                                 } else {
5774                                         fp->mp_upper += 2 * sizeof(indx_t) + 2 * NODESIZE +
5775                                                 (dkey.mv_size & 1) + (data->mv_size & 1);
5776                                 }
5777                                 mdb_node_del(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], 0);
5778                                 do_sub = 1;
5779                                 rdata = &xdata;
5780                                 xdata.mv_size = fp->mp_upper;
5781                                 xdata.mv_data = fp;
5782                                 flags |= F_DUPDATA;
5783                                 goto new_sub;
5784                         }
5785                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_SUBDATA)) {
5786                                 /* See if we need to convert from fake page to subDB */
5787                                 MDB_page *mp;
5788                                 unsigned int offset;
5789                                 unsigned int i;
5790                                 uint16_t fp_flags;
5791
5792                                 fp = NODEDATA(leaf);
5793                                 if (flags == MDB_CURRENT) {
5794 reuse:
5795                                         fp->mp_flags |= P_DIRTY;
5796                                         COPY_PGNO(fp->mp_pgno, mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno);
5797                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
5798                                         flags |= F_DUPDATA;
5799                                         goto put_sub;
5800                                 }
5801                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
5802                                         offset = fp->mp_pad;
5803                                         if (SIZELEFT(fp) >= offset)
5804                                                 goto reuse;
5805                                         offset *= 4;    /* space for 4 more */
5806                                 } else {
5807                                         offset = NODESIZE + sizeof(indx_t) + data->mv_size;
5808                                 }
5809                                 offset += offset & 1;
5810                                 fp_flags = fp->mp_flags;
5811                                 if (NODESIZE + sizeof(indx_t) + NODEKSZ(leaf) + NODEDSZ(leaf) +
5812                                         offset >= mc->mc_txn->mt_env->me_nodemax) {
5813                                         /* yes, convert it */
5814                                         dummy.md_flags = 0;
5815                                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
5816                                                 dummy.md_pad = fp->mp_pad;
5817                                                 dummy.md_flags = MDB_DUPFIXED;
5818                                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
5819                                                         dummy.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
5820                                         }
5821                                         dummy.md_depth = 1;
5822                                         dummy.md_branch_pages = 0;
5823                                         dummy.md_leaf_pages = 1;
5824                                         dummy.md_overflow_pages = 0;
5825                                         dummy.md_entries = NUMKEYS(fp);
5826                                         rdata = &xdata;
5827                                         xdata.mv_size = sizeof(MDB_db);
5828                                         xdata.mv_data = &dummy;
5829                                         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &mp)))
5830                                                 return rc;
5831                                         offset = mc->mc_txn->mt_env->me_psize - NODEDSZ(leaf);
5832                                         flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
5833                                         dummy.md_root = mp->mp_pgno;
5834                                         fp_flags &= ~P_SUBP;
5835                                 } else {
5836                                         /* no, just grow it */
5837                                         rdata = &xdata;
5838                                         xdata.mv_size = NODEDSZ(leaf) + offset;
5839                                         xdata.mv_data = &pbuf;
5840                                         mp = (MDB_page *)&pbuf;
5841                                         mp->mp_pgno = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno;
5842                                         flags |= F_DUPDATA;
5843                                 }
5844                                 mp->mp_flags = fp_flags | P_DIRTY;
5845                                 mp->mp_pad   = fp->mp_pad;
5846                                 mp->mp_lower = fp->mp_lower;
5847                                 mp->mp_upper = fp->mp_upper + offset;
5848                                 if (IS_LEAF2(fp)) {
5849                                         memcpy(METADATA(mp), METADATA(fp), NUMKEYS(fp) * fp->mp_pad);
5850                                 } else {
5851                                         nsize = NODEDSZ(leaf) - fp->mp_upper;
5852                                         memcpy((char *)mp + mp->mp_upper, (char *)fp + fp->mp_upper, nsize);
5853                                         for (i=0; i<NUMKEYS(fp); i++)
5854                                                 mp->mp_ptrs[i] = fp->mp_ptrs[i] + offset;
5855                                 }
5856                                 mdb_node_del(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], 0);
5857                                 do_sub = 1;
5858                                 goto new_sub;
5859                         }
5860                         /* data is on sub-DB, just store it */
5861                         flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
5862                         goto put_sub;
5863                 }
5864 current:
5865                 /* overflow page overwrites need special handling */
5866                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
5867                         MDB_page *omp;
5868                         pgno_t pg;
5869                         unsigned psize = mc->mc_txn->mt_env->me_psize;
5870                         int level, ovpages, dpages = OVPAGES(data->mv_size, psize);
5871
5872                         memcpy(&pg, NODEDATA(leaf), sizeof(pg));
5873                         if ((rc2 = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, &level)) != 0)
5874                                 return rc2;
5875                         ovpages = omp->mp_pages;
5876
5877                         /* Is the ov page large enough? */
5878                         if (ovpages >= dpages) {
5879                           if (!(omp->mp_flags & P_DIRTY) &&
5880                                   (level || (mc->mc_txn->mt_env->me_flags & MDB_WRITEMAP)))
5881                           {
5882                                 rc = mdb_page_unspill(mc->mc_txn, omp, &omp);
5883                                 if (rc)
5884                                         return rc;
5885                                 level = 0;              /* dirty in this txn or clean */
5886                           }
5887                           /* Is it dirty? */
5888                           if (omp->mp_flags & P_DIRTY) {
5889                                 /* yes, overwrite it. Note in this case we don't
5890                                  * bother to try shrinking the page if the new data
5891                                  * is smaller than the overflow threshold.
5892                                  */
5893                                 if (level > 1) {
5894                                         /* It is writable only in a parent txn */
5895                                         size_t sz = (size_t) psize * ovpages, off;
5896                                         MDB_page *np = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, ovpages);
5897                                         MDB_ID2 id2;
5898                                         if (!np)
5899                                                 return ENOMEM;
5900                                         id2.mid = pg;
5901                                         id2.mptr = np;
5902                                         mdb_mid2l_insert(mc->mc_txn->mt_u.dirty_list, &id2);
5903                                         if (!(flags & MDB_RESERVE)) {
5904                                                 /* Copy end of page, adjusting alignment so
5905                                                  * compiler may copy words instead of bytes.
5906                                                  */
5907                                                 off = (PAGEHDRSZ + data->mv_size) & -sizeof(size_t);
5908                                                 memcpy((size_t *)((char *)np + off),
5909                                                         (size_t *)((char *)omp + off), sz - off);
5910                                                 sz = PAGEHDRSZ;
5911                                         }
5912                                         memcpy(np, omp, sz); /* Copy beginning of page */
5913                                         omp = np;
5914                                 }
5915                                 SETDSZ(leaf, data->mv_size);
5916                                 if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
5917                                         data->mv_data = METADATA(omp);
5918                                 else
5919                                         memcpy(METADATA(omp), data->mv_data, data->mv_size);
5920                                 goto done;
5921                           }
5922                         }
5923                         if ((rc2 = mdb_ovpage_free(mc, omp)) != MDB_SUCCESS)
5924                                 return rc2;
5925                 } else if (NODEDSZ(leaf) == data->mv_size) {
5926                         /* same size, just replace it. Note that we could
5927                          * also reuse this node if the new data is smaller,
5928                          * but instead we opt to shrink the node in that case.
5929                          */
5930                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
5931                                 data->mv_data = NODEDATA(leaf);
5932                         else if (data->mv_size)
5933                                 memcpy(NODEDATA(leaf), data->mv_data, data->mv_size);
5934                         else
5935                                 memcpy(NODEKEY(leaf), key->mv_data, key->mv_size);
5936                         goto done;
5937                 }
5938                 mdb_node_del(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], 0);
5939                 mc->mc_db->md_entries--;
5940         } else {
5941                 DPRINTF(("inserting key at index %i", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5942                 insert = 1;
5943         }
5944
5945         rdata = data;
5946
5947 new_sub:
5948         nflags = flags & NODE_ADD_FLAGS;
5949         nsize = IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? key->mv_size : mdb_leaf_size(mc->mc_txn->mt_env, key, rdata);
5950         if (SIZELEFT(mc->mc_pg[mc->mc_top]) < nsize) {
5951                 if (( flags & (F_DUPDATA|F_SUBDATA)) == F_DUPDATA )
5952                         nflags &= ~MDB_APPEND;
5953                 if (!insert)
5954                         nflags |= MDB_SPLIT_REPLACE;
5955                 rc = mdb_page_split(mc, key, rdata, P_INVALID, nflags);
5956         } else {
5957                 /* There is room already in this leaf page. */
5958                 rc = mdb_node_add(mc, mc->mc_ki[mc->mc_top], key, rdata, 0, nflags);
5959                 if (rc == 0 && !do_sub && insert) {
5960                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
5961                         MDB_cursor *m2, *m3;
5962                         MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
5963                         unsigned i = mc->mc_top;
5964                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
5965
5966                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
5967                                 dbi--;
5968
5969                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
5970                                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
5971                                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
5972                                 else
5973                                         m3 = m2;
5974                                 if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
5975                                 if (m3->mc_pg[i] == mp && m3->mc_ki[i] >= mc->mc_ki[i]) {
5976                                         m3->mc_ki[i]++;
5977                                 }
5978                         }
5979                 }
5980         }
5981
5982         if (rc != MDB_SUCCESS)
5983                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5984         else {
5985                 /* Now store the actual data in the child DB. Note that we're
5986                  * storing the user data in the keys field, so there are strict
5987                  * size limits on dupdata. The actual data fields of the child
5988                  * DB are all zero size.
5989                  */
5990                 if (do_sub) {
5991                         int xflags;
5992 put_sub:
5993                         xdata.mv_size = 0;
5994                         xdata.mv_data = "";
5995                         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5996                         if (flags & MDB_CURRENT) {
5997                                 xflags = MDB_CURRENT|MDB_NOSPILL;
5998                         } else {
5999                                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
6000                                 xflags = (flags & MDB_NODUPDATA) ?
6001                                         MDB_NOOVERWRITE|MDB_NOSPILL : MDB_NOSPILL;
6002                         }
6003                         /* converted, write the original data first */
6004                         if (dkey.mv_size) {
6005                                 rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, &dkey, &xdata, xflags);
6006                                 if (rc)
6007                                         return rc;
6008                                 {
6009                                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6010                                         MDB_cursor *m2;
6011                                         unsigned i = mc->mc_top;
6012                                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6013
6014                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6015                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6016                                                 if (!(m2->mc_flags & C_INITIALIZED)) continue;
6017                                                 if (m2->mc_pg[i] == mp && m2->mc_ki[i] == mc->mc_ki[i]) {
6018                                                         mdb_xcursor_init1(m2, leaf);
6019                                                 }
6020                                         }
6021                                 }
6022                                 /* we've done our job */
6023                                 dkey.mv_size = 0;
6024                         }
6025                         if (flags & MDB_APPENDDUP)
6026                                 xflags |= MDB_APPEND;
6027                         rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, &xdata, xflags);
6028                         if (flags & F_SUBDATA) {
6029                                 void *db = NODEDATA(leaf);
6030                                 memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6031                         }
6032                 }
6033                 /* sub-writes might have failed so check rc again.
6034                  * Don't increment count if we just replaced an existing item.
6035                  */
6036                 if (!rc && !(flags & MDB_CURRENT))
6037                         mc->mc_db->md_entries++;
6038                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6039                         if (!rc) {
6040 next_mult:
6041                                 mcount++;
6042                                 /* let caller know how many succeeded, if any */
6043                                 data[1].mv_size = mcount;
6044                                 if (mcount < dcount) {
6045                                         data[0].mv_data = (char *)data[0].mv_data + data[0].mv_size;
6046                                         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6047                                         goto more;
6048                                 }
6049                         }
6050                 }
6051         }
6052 done:
6053         /* If we succeeded and the key didn't exist before, make sure
6054          * the cursor is marked valid.
6055          */
6056         if (!rc && insert)
6057                 mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6058         return rc;
6059 }
6060
6061 int
6062 mdb_cursor_del(MDB_cursor *mc, unsigned int flags)
6063 {
6064         MDB_node        *leaf;
6065         int rc;
6066
6067         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6068                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6069
6070         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6071                 return EINVAL;
6072
6073         if (!(flags & MDB_NOSPILL) && (rc = mdb_page_spill(mc, NULL, NULL)))
6074                 return rc;
6075         flags &= ~MDB_NOSPILL; /* TODO: Or change (flags != MDB_NODUPDATA) to ~(flags & MDB_NODUPDATA), not looking at the logic of that code just now */
6076
6077         rc = mdb_cursor_touch(mc);
6078         if (rc)
6079                 return rc;
6080
6081         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6082
6083         if (!IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]) && F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6084                 if (!(flags & MDB_NODUPDATA)) {
6085                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_SUBDATA)) {
6086                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6087                         }
6088                         rc = mdb_cursor_del(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, MDB_NOSPILL);
6089                         /* If sub-DB still has entries, we're done */
6090                         if (mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries) {
6091                                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6092                                         /* update subDB info */
6093                                         void *db = NODEDATA(leaf);
6094                                         memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6095                                 } else {
6096                                         MDB_cursor *m2;
6097                                         /* shrink fake page */
6098                                         mdb_node_shrink(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6099                                         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6100                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6101                                         /* fix other sub-DB cursors pointed at this fake page */
6102                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6103                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6104                                                 if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mc->mc_pg[mc->mc_top] &&
6105                                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
6106                                                         m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6107                                         }
6108                                 }
6109                                 mc->mc_db->md_entries--;
6110                                 mc->mc_flags |= C_DEL;
6111                                 return rc;
6112                         }
6113                         /* otherwise fall thru and delete the sub-DB */
6114                 }
6115
6116                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6117                         /* add all the child DB's pages to the free list */
6118                         rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
6119                         if (rc == MDB_SUCCESS) {
6120                                 mc->mc_db->md_entries -=
6121                                         mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
6122                         }
6123                 }
6124         }
6125
6126         return mdb_cursor_del0(mc, leaf);
6127 }
6128
6129 /** Allocate and initialize new pages for a database.
6130  * @param[in] mc a cursor on the database being added to.
6131  * @param[in] flags flags defining what type of page is being allocated.
6132  * @param[in] num the number of pages to allocate. This is usually 1,
6133  * unless allocating overflow pages for a large record.
6134  * @param[out] mp Address of a page, or NULL on failure.
6135  * @return 0 on success, non-zero on failure.
6136  */
6137 static int
6138 mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp)
6139 {
6140         MDB_page        *np;
6141         int rc;
6142
6143         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, num, &np)))
6144                 return rc;
6145         DPRINTF(("allocated new mpage %"Z"u, page size %u",
6146             np->mp_pgno, mc->mc_txn->mt_env->me_psize));
6147         np->mp_flags = flags | P_DIRTY;
6148         np->mp_lower = PAGEHDRSZ;
6149         np->mp_upper = mc->mc_txn->mt_env->me_psize;
6150
6151         if (IS_BRANCH(np))
6152                 mc->mc_db->md_branch_pages++;
6153         else if (IS_LEAF(np))
6154                 mc->mc_db->md_leaf_pages++;
6155         else if (IS_OVERFLOW(np)) {
6156                 mc->mc_db->md_overflow_pages += num;
6157                 np->mp_pages = num;
6158         }
6159         *mp = np;
6160
6161         return 0;
6162 }
6163
6164 /** Calculate the size of a leaf node.
6165  * The size depends on the environment's page size; if a data item
6166  * is too large it will be put onto an overflow page and the node
6167  * size will only include the key and not the data. Sizes are always
6168  * rounded up to an even number of bytes, to guarantee 2-byte alignment
6169  * of the #MDB_node headers.
6170  * @param[in] env The environment handle.
6171  * @param[in] key The key for the node.
6172  * @param[in] data The data for the node.
6173  * @return The number of bytes needed to store the node.
6174  */
6175 static size_t
6176 mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data)
6177 {
6178         size_t           sz;
6179
6180         sz = LEAFSIZE(key, data);
6181         if (sz >= env->me_nodemax) {
6182                 /* put on overflow page */
6183                 sz -= data->mv_size - sizeof(pgno_t);
6184         }
6185         sz += sz & 1;
6186
6187         return sz + sizeof(indx_t);
6188 }
6189
6190 /** Calculate the size of a branch node.
6191  * The size should depend on the environment's page size but since
6192  * we currently don't support spilling large keys onto overflow
6193  * pages, it's simply the size of the #MDB_node header plus the
6194  * size of the key. Sizes are always rounded up to an even number
6195  * of bytes, to guarantee 2-byte alignment of the #MDB_node headers.
6196  * @param[in] env The environment handle.
6197  * @param[in] key The key for the node.
6198  * @return The number of bytes needed to store the node.
6199  */
6200 static size_t
6201 mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key)
6202 {
6203         size_t           sz;
6204
6205         sz = INDXSIZE(key);
6206         if (sz >= env->me_nodemax) {
6207                 /* put on overflow page */
6208                 /* not implemented */
6209                 /* sz -= key->size - sizeof(pgno_t); */
6210         }
6211
6212         return sz + sizeof(indx_t);
6213 }
6214
6215 /** Add a node to the page pointed to by the cursor.
6216  * @param[in] mc The cursor for this operation.
6217  * @param[in] indx The index on the page where the new node should be added.
6218  * @param[in] key The key for the new node.
6219  * @param[in] data The data for the new node, if any.
6220  * @param[in] pgno The page number, if adding a branch node.
6221  * @param[in] flags Flags for the node.
6222  * @return 0 on success, non-zero on failure. Possible errors are:
6223  * <ul>
6224  *      <li>ENOMEM - failed to allocate overflow pages for the node.
6225  *      <li>MDB_PAGE_FULL - there is insufficient room in the page. This error
6226  *      should never happen since all callers already calculate the
6227  *      page's free space before calling this function.
6228  * </ul>
6229  */
6230 static int
6231 mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
6232     MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags)
6233 {
6234         unsigned int     i;
6235         size_t           node_size = NODESIZE;
6236         indx_t           ofs;
6237         MDB_node        *node;
6238         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6239         MDB_page        *ofp = NULL;            /* overflow page */
6240         DKBUF;
6241
6242         assert(mp->mp_upper >= mp->mp_lower);
6243
6244         DPRINTF(("add to %s %spage %"Z"u index %i, data size %"Z"u key size %"Z"u [%s]",
6245             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch",
6246                 IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
6247             mp->mp_pgno, indx, data ? data->mv_size : 0,
6248                 key ? key->mv_size : 0, key ? DKEY(key) : "null"));
6249
6250         if (IS_LEAF2(mp)) {
6251                 /* Move higher keys up one slot. */
6252                 int ksize = mc->mc_db->md_pad, dif;
6253                 char *ptr = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6254                 dif = NUMKEYS(mp) - indx;
6255                 if (dif > 0)
6256                         memmove(ptr+ksize, ptr, dif*ksize);
6257                 /* insert new key */
6258                 memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6259
6260                 /* Just using these for counting */
6261                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6262                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
6263                 return MDB_SUCCESS;
6264         }
6265
6266         if (key != NULL)
6267                 node_size += key->mv_size;
6268
6269         if (IS_LEAF(mp)) {
6270                 assert(data);
6271                 if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA)) {
6272                         /* Data already on overflow page. */
6273                         node_size += sizeof(pgno_t);
6274                 } else if (node_size + data->mv_size >= mc->mc_txn->mt_env->me_nodemax) {
6275                         int ovpages = OVPAGES(data->mv_size, mc->mc_txn->mt_env->me_psize);
6276                         int rc;
6277                         /* Put data on overflow page. */
6278                         DPRINTF(("data size is %"Z"u, node would be %"Z"u, put data on overflow page",
6279                             data->mv_size, node_size+data->mv_size));
6280                         node_size += sizeof(pgno_t);
6281                         if ((rc = mdb_page_new(mc, P_OVERFLOW, ovpages, &ofp)))
6282                                 return rc;
6283                         DPRINTF(("allocated overflow page %"Z"u", ofp->mp_pgno));
6284                         flags |= F_BIGDATA;
6285                 } else {
6286                         node_size += data->mv_size;
6287                 }
6288         }
6289         node_size += node_size & 1;
6290
6291         if (node_size + sizeof(indx_t) > SIZELEFT(mp)) {
6292                 DPRINTF(("not enough room in page %"Z"u, got %u ptrs",
6293                     mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp)));
6294                 DPRINTF(("upper - lower = %u - %u = %u", mp->mp_upper, mp->mp_lower,
6295                     mp->mp_upper - mp->mp_lower));
6296                 DPRINTF(("node size = %"Z"u", node_size));
6297                 return MDB_PAGE_FULL;
6298         }
6299
6300         /* Move higher pointers up one slot. */
6301         for (i = NUMKEYS(mp); i > indx; i--)
6302                 mp->mp_ptrs[i] = mp->mp_ptrs[i - 1];
6303
6304         /* Adjust free space offsets. */
6305         ofs = mp->mp_upper - node_size;
6306         assert(ofs >= mp->mp_lower + sizeof(indx_t));
6307         mp->mp_ptrs[indx] = ofs;
6308         mp->mp_upper = ofs;
6309         mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6310
6311         /* Write the node data. */
6312         node = NODEPTR(mp, indx);
6313         node->mn_ksize = (key == NULL) ? 0 : key->mv_size;
6314         node->mn_flags = flags;
6315         if (IS_LEAF(mp))
6316                 SETDSZ(node,data->mv_size);
6317         else
6318                 SETPGNO(node,pgno);
6319
6320         if (key)
6321                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
6322
6323         if (IS_LEAF(mp)) {
6324                 assert(key);
6325                 if (ofp == NULL) {
6326                         if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA))
6327                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6328                                     sizeof(pgno_t));
6329                         else if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6330                                 data->mv_data = node->mn_data + key->mv_size;
6331                         else
6332                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6333                                     data->mv_size);
6334                 } else {
6335                         memcpy(node->mn_data + key->mv_size, &ofp->mp_pgno,
6336                             sizeof(pgno_t));
6337                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6338                                 data->mv_data = METADATA(ofp);
6339                         else
6340                                 memcpy(METADATA(ofp), data->mv_data, data->mv_size);
6341                 }
6342         }
6343
6344         return MDB_SUCCESS;
6345 }
6346
6347 /** Delete the specified node from a page.
6348  * @param[in] mp The page to operate on.
6349  * @param[in] indx The index of the node to delete.
6350  * @param[in] ksize The size of a node. Only used if the page is
6351  * part of a #MDB_DUPFIXED database.
6352  */
6353 static void
6354 mdb_node_del(MDB_page *mp, indx_t indx, int ksize)
6355 {
6356         unsigned int     sz;
6357         indx_t           i, j, numkeys, ptr;
6358         MDB_node        *node;
6359         char            *base;
6360
6361 #if MDB_DEBUG
6362         {
6363         pgno_t pgno;
6364         COPY_PGNO(pgno, mp->mp_pgno);
6365         DPRINTF(("delete node %u on %s page %"Z"u", indx,
6366             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", pgno));
6367         }
6368 #endif
6369         assert(indx < NUMKEYS(mp));
6370
6371         if (IS_LEAF2(mp)) {
6372                 int x = NUMKEYS(mp) - 1 - indx;
6373                 base = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6374                 if (x)
6375                         memmove(base, base + ksize, x * ksize);
6376                 mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6377                 mp->mp_upper += ksize - sizeof(indx_t);
6378                 return;
6379         }
6380
6381         node = NODEPTR(mp, indx);
6382         sz = NODESIZE + node->mn_ksize;
6383         if (IS_LEAF(mp)) {
6384                 if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
6385                         sz += sizeof(pgno_t);
6386                 else
6387                         sz += NODEDSZ(node);
6388         }
6389         sz += sz & 1;
6390
6391         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6392         numkeys = NUMKEYS(mp);
6393         for (i = j = 0; i < numkeys; i++) {
6394                 if (i != indx) {
6395                         mp->mp_ptrs[j] = mp->mp_ptrs[i];
6396                         if (mp->mp_ptrs[i] < ptr)
6397                                 mp->mp_ptrs[j] += sz;
6398                         j++;
6399                 }
6400         }
6401
6402         base = (char *)mp + mp->mp_upper;
6403         memmove(base + sz, base, ptr - mp->mp_upper);
6404
6405         mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6406         mp->mp_upper += sz;
6407 }
6408
6409 /** Compact the main page after deleting a node on a subpage.
6410  * @param[in] mp The main page to operate on.
6411  * @param[in] indx The index of the subpage on the main page.
6412  */
6413 static void
6414 mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx)
6415 {
6416         MDB_node *node;
6417         MDB_page *sp, *xp;
6418         char *base;
6419         int osize, nsize;
6420         int delta;
6421         indx_t           i, numkeys, ptr;
6422
6423         node = NODEPTR(mp, indx);
6424         sp = (MDB_page *)NODEDATA(node);
6425         osize = NODEDSZ(node);
6426
6427         delta = sp->mp_upper - sp->mp_lower;
6428         SETDSZ(node, osize - delta);
6429         xp = (MDB_page *)((char *)sp + delta);
6430
6431         /* shift subpage upward */
6432         if (IS_LEAF2(sp)) {
6433                 nsize = NUMKEYS(sp) * sp->mp_pad;
6434                 memmove(METADATA(xp), METADATA(sp), nsize);
6435         } else {
6436                 int i;
6437                 nsize = osize - sp->mp_upper;
6438                 numkeys = NUMKEYS(sp);
6439                 for (i=numkeys-1; i>=0; i--)
6440                         xp->mp_ptrs[i] = sp->mp_ptrs[i] - delta;
6441         }
6442         xp->mp_upper = sp->mp_lower;
6443         xp->mp_lower = sp->mp_lower;
6444         xp->mp_flags = sp->mp_flags;
6445         xp->mp_pad = sp->mp_pad;
6446         COPY_PGNO(xp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6447
6448         /* shift lower nodes upward */
6449         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6450         numkeys = NUMKEYS(mp);
6451         for (i = 0; i < numkeys; i++) {
6452                 if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
6453                         mp->mp_ptrs[i] += delta;
6454         }
6455
6456         base = (char *)mp + mp->mp_upper;
6457         memmove(base + delta, base, ptr - mp->mp_upper + NODESIZE + NODEKSZ(node));
6458         mp->mp_upper += delta;
6459 }
6460
6461 /** Initial setup of a sorted-dups cursor.
6462  * Sorted duplicates are implemented as a sub-database for the given key.
6463  * The duplicate data items are actually keys of the sub-database.
6464  * Operations on the duplicate data items are performed using a sub-cursor
6465  * initialized when the sub-database is first accessed. This function does
6466  * the preliminary setup of the sub-cursor, filling in the fields that
6467  * depend only on the parent DB.
6468  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6469  */
6470 static void
6471 mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc)
6472 {
6473         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6474
6475         mx->mx_cursor.mc_xcursor = NULL;
6476         mx->mx_cursor.mc_txn = mc->mc_txn;
6477         mx->mx_cursor.mc_db = &mx->mx_db;
6478         mx->mx_cursor.mc_dbx = &mx->mx_dbx;
6479         mx->mx_cursor.mc_dbi = mc->mc_dbi+1;
6480         mx->mx_cursor.mc_dbflag = &mx->mx_dbflag;
6481         mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6482         mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6483         mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6484         mx->mx_dbx.md_cmp = mc->mc_dbx->md_dcmp;
6485         mx->mx_dbx.md_dcmp = NULL;
6486         mx->mx_dbx.md_rel = mc->mc_dbx->md_rel;
6487 }
6488
6489 /** Final setup of a sorted-dups cursor.
6490  *      Sets up the fields that depend on the data from the main cursor.
6491  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6492  * @param[in] node The data containing the #MDB_db record for the
6493  * sorted-dup database.
6494  */
6495 static void
6496 mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node)
6497 {
6498         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6499
6500         if (node->mn_flags & F_SUBDATA) {
6501                 memcpy(&mx->mx_db, NODEDATA(node), sizeof(MDB_db));
6502                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = 0;
6503                 mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6504                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6505         } else {
6506                 MDB_page *fp = NODEDATA(node);
6507                 mx->mx_db.md_pad = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pad;
6508                 mx->mx_db.md_flags = 0;
6509                 mx->mx_db.md_depth = 1;
6510                 mx->mx_db.md_branch_pages = 0;
6511                 mx->mx_db.md_leaf_pages = 1;
6512                 mx->mx_db.md_overflow_pages = 0;
6513                 mx->mx_db.md_entries = NUMKEYS(fp);
6514                 COPY_PGNO(mx->mx_db.md_root, fp->mp_pgno);
6515                 mx->mx_cursor.mc_snum = 1;
6516                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_INITIALIZED|C_SUB;
6517                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6518                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6519                 mx->mx_cursor.mc_ki[0] = 0;
6520                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6521                         mx->mx_db.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6522                         mx->mx_db.md_pad = fp->mp_pad;
6523                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6524                                 mx->mx_db.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6525                 }
6526         }
6527         DPRINTF(("Sub-db %u for db %u root page %"Z"u", mx->mx_cursor.mc_dbi, mc->mc_dbi,
6528                 mx->mx_db.md_root));
6529         mx->mx_dbflag = DB_VALID | (F_ISSET(mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_flags, P_DIRTY) ?
6530                 DB_DIRTY : 0);
6531         mx->mx_dbx.md_name.mv_data = NODEKEY(node);
6532         mx->mx_dbx.md_name.mv_size = node->mn_ksize;
6533 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6534         if (mx->mx_dbx.md_cmp == mdb_cmp_int && mx->mx_db.md_pad == sizeof(size_t))
6535 #ifdef MISALIGNED_OK
6536                 mx->mx_dbx.md_cmp = mdb_cmp_long;
6537 #else
6538                 mx->mx_dbx.md_cmp = mdb_cmp_cint;
6539 #endif
6540 #endif
6541 }
6542
6543 /** Initialize a cursor for a given transaction and database. */
6544 static void
6545 mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx)
6546 {
6547         mc->mc_next = NULL;
6548         mc->mc_backup = NULL;
6549         mc->mc_dbi = dbi;
6550         mc->mc_txn = txn;
6551         mc->mc_db = &txn->mt_dbs[dbi];
6552         mc->mc_dbx = &txn->mt_dbxs[dbi];
6553         mc->mc_dbflag = &txn->mt_dbflags[dbi];
6554         mc->mc_snum = 0;
6555         mc->mc_top = 0;
6556         mc->mc_pg[0] = 0;
6557         mc->mc_flags = 0;
6558         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT) {
6559                 assert(mx != NULL);
6560                 mc->mc_xcursor = mx;
6561                 mdb_xcursor_init0(mc);
6562         } else {
6563                 mc->mc_xcursor = NULL;
6564         }
6565         if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
6566                 mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_ROOTONLY);
6567         }
6568 }
6569
6570 int
6571 mdb_cursor_open(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cursor **ret)
6572 {
6573         MDB_cursor      *mc;
6574         size_t size = sizeof(MDB_cursor);
6575
6576         if (txn == NULL || ret == NULL || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
6577                 return EINVAL;
6578
6579         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
6580                 return MDB_BAD_TXN;
6581
6582         /* Allow read access to the freelist */
6583         if (!dbi && !F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
6584                 return EINVAL;
6585
6586         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT)
6587                 size += sizeof(MDB_xcursor);
6588
6589         if ((mc = malloc(size)) != NULL) {
6590                 mdb_cursor_init(mc, txn, dbi, (MDB_xcursor *)(mc + 1));
6591                 if (txn->mt_cursors) {
6592                         mc->mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
6593                         txn->mt_cursors[dbi] = mc;
6594                         mc->mc_flags |= C_UNTRACK;
6595                 }
6596         } else {
6597                 return ENOMEM;
6598         }
6599
6600         *ret = mc;
6601
6602         return MDB_SUCCESS;
6603 }
6604
6605 int
6606 mdb_cursor_renew(MDB_txn *txn, MDB_cursor *mc)
6607 {
6608         if (txn == NULL || mc == NULL || mc->mc_dbi >= txn->mt_numdbs)
6609                 return EINVAL;
6610
6611         if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) || txn->mt_cursors)
6612                 return EINVAL;
6613
6614         mdb_cursor_init(mc, txn, mc->mc_dbi, mc->mc_xcursor);
6615         return MDB_SUCCESS;
6616 }
6617
6618 /* Return the count of duplicate data items for the current key */
6619 int
6620 mdb_cursor_count(MDB_cursor *mc, size_t *countp)
6621 {
6622         MDB_node        *leaf;
6623
6624         if (mc == NULL || countp == NULL)
6625                 return EINVAL;
6626
6627         if (mc->mc_xcursor == NULL)
6628                 return MDB_INCOMPATIBLE;
6629
6630         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6631         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6632                 *countp = 1;
6633         } else {
6634                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED))
6635                         return EINVAL;
6636
6637                 *countp = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
6638         }
6639         return MDB_SUCCESS;
6640 }
6641
6642 void
6643 mdb_cursor_close(MDB_cursor *mc)
6644 {
6645         if (mc && !mc->mc_backup) {
6646                 /* remove from txn, if tracked */
6647                 if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) && mc->mc_txn->mt_cursors) {
6648                         MDB_cursor **prev = &mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
6649                         while (*prev && *prev != mc) prev = &(*prev)->mc_next;
6650                         if (*prev == mc)
6651                                 *prev = mc->mc_next;
6652                 }
6653                 free(mc);
6654         }
6655 }
6656
6657 MDB_txn *
6658 mdb_cursor_txn(MDB_cursor *mc)
6659 {
6660         if (!mc) return NULL;
6661         return mc->mc_txn;
6662 }
6663
6664 MDB_dbi
6665 mdb_cursor_dbi(MDB_cursor *mc)
6666 {
6667         assert(mc != NULL);
6668         return mc->mc_dbi;
6669 }
6670
6671 /** Replace the key for a node with a new key.
6672  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to operate on.
6673  * @param[in] key The new key to use.
6674  * @return 0 on success, non-zero on failure.
6675  */
6676 static int
6677 mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key)
6678 {
6679         MDB_page                *mp;
6680         MDB_node                *node;
6681         char                    *base;
6682         size_t                   len;
6683         int                      delta, delta0;
6684         indx_t                   ptr, i, numkeys, indx;
6685         DKBUF;
6686
6687         indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
6688         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6689         node = NODEPTR(mp, indx);
6690         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6691 #if MDB_DEBUG
6692         {
6693                 MDB_val k2;
6694                 char kbuf2[(MDB_MAXKEYSIZE*2+1)];
6695                 k2.mv_data = NODEKEY(node);
6696                 k2.mv_size = node->mn_ksize;
6697                 DPRINTF(("update key %u (ofs %u) [%s] to [%s] on page %"Z"u",
6698                         indx, ptr,
6699                         mdb_dkey(&k2, kbuf2),
6700                         DKEY(key),
6701                         mp->mp_pgno));
6702         }
6703 #endif
6704
6705         delta0 = delta = key->mv_size - node->mn_ksize;
6706
6707         /* Must be 2-byte aligned. If new key is
6708          * shorter by 1, the shift will be skipped.
6709          */
6710         delta += (delta & 1);
6711         if (delta) {
6712                 if (delta > 0 && SIZELEFT(mp) < delta) {
6713                         pgno_t pgno;
6714                         /* not enough space left, do a delete and split */
6715                         DPRINTF(("Not enough room, delta = %d, splitting...", delta));
6716                         pgno = NODEPGNO(node);
6717                         mdb_node_del(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], 0);
6718                         return mdb_page_split(mc, key, NULL, pgno, MDB_SPLIT_REPLACE);
6719                 }
6720
6721                 numkeys = NUMKEYS(mp);
6722                 for (i = 0; i < numkeys; i++) {
6723                         if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
6724                                 mp->mp_ptrs[i] -= delta;
6725                 }
6726
6727                 base = (char *)mp + mp->mp_upper;
6728                 len = ptr - mp->mp_upper + NODESIZE;
6729                 memmove(base - delta, base, len);
6730                 mp->mp_upper -= delta;
6731
6732                 node = NODEPTR(mp, indx);
6733         }
6734
6735         /* But even if no shift was needed, update ksize */
6736         if (delta0)
6737                 node->mn_ksize = key->mv_size;
6738
6739         if (key->mv_size)
6740                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
6741
6742         return MDB_SUCCESS;
6743 }
6744
6745 static void
6746 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
6747
6748 /** Move a node from csrc to cdst.
6749  */
6750 static int
6751 mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
6752 {
6753         MDB_node                *srcnode;
6754         MDB_val          key, data;
6755         pgno_t  srcpg;
6756         MDB_cursor mn;
6757         int                      rc;
6758         unsigned short flags;
6759
6760         DKBUF;
6761
6762         /* Mark src and dst as dirty. */
6763         if ((rc = mdb_page_touch(csrc)) ||
6764             (rc = mdb_page_touch(cdst)))
6765                 return rc;
6766
6767         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6768                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);        /* fake */
6769                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
6770                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top], key.mv_size);
6771                 data.mv_size = 0;
6772                 data.mv_data = NULL;
6773                 srcpg = 0;
6774                 flags = 0;
6775         } else {
6776                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top]);
6777                 assert(!((long)srcnode&1));
6778                 srcpg = NODEPGNO(srcnode);
6779                 flags = srcnode->mn_flags;
6780                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0 && IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6781                         unsigned int snum = csrc->mc_snum;
6782                         MDB_node *s2;
6783                         /* must find the lowest key below src */
6784                         mdb_page_search_lowest(csrc);
6785                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6786                                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
6787                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
6788                         } else {
6789                                 s2 = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
6790                                 key.mv_size = NODEKSZ(s2);
6791                                 key.mv_data = NODEKEY(s2);
6792                         }
6793                         csrc->mc_snum = snum--;
6794                         csrc->mc_top = snum;
6795                 } else {
6796                         key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
6797                         key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
6798                 }
6799                 data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
6800                 data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
6801         }
6802         if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top]) && cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
6803                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
6804                 MDB_node *s2;
6805                 MDB_val bkey;
6806                 /* must find the lowest key below dst */
6807                 mdb_page_search_lowest(cdst);
6808                 if (IS_LEAF2(cdst->mc_pg[cdst->mc_top])) {
6809                         bkey.mv_size = cdst->mc_db->md_pad;
6810                         bkey.mv_data = LEAF2KEY(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0, bkey.mv_size);
6811                 } else {
6812                         s2 = NODEPTR(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0);
6813                         bkey.mv_size = NODEKSZ(s2);
6814                         bkey.mv_data = NODEKEY(s2);
6815                 }
6816                 cdst->mc_snum = snum--;
6817                 cdst->mc_top = snum;
6818                 mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
6819                 mn.mc_ki[snum] = 0;
6820                 rc = mdb_update_key(&mn, &bkey);
6821                 if (rc)
6822                         return rc;
6823         }
6824
6825         DPRINTF(("moving %s node %u [%s] on page %"Z"u to node %u on page %"Z"u",
6826             IS_LEAF(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
6827             csrc->mc_ki[csrc->mc_top],
6828                 DKEY(&key),
6829             csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno,
6830             cdst->mc_ki[cdst->mc_top], cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno));
6831
6832         /* Add the node to the destination page.
6833          */
6834         rc = mdb_node_add(cdst, cdst->mc_ki[cdst->mc_top], &key, &data, srcpg, flags);
6835         if (rc != MDB_SUCCESS)
6836                 return rc;
6837
6838         /* Delete the node from the source page.
6839          */
6840         mdb_node_del(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top], key.mv_size);
6841
6842         {
6843                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
6844                 MDB_cursor *m2, *m3;
6845                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
6846                 MDB_page *mp = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
6847
6848                 if (csrc->mc_flags & C_SUB)
6849                         dbi--;
6850
6851                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6852                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
6853                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
6854                         else
6855                                 m3 = m2;
6856                         if (m3 == csrc) continue;
6857                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == mp && m3->mc_ki[csrc->mc_top] ==
6858                                 csrc->mc_ki[csrc->mc_top]) {
6859                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
6860                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
6861                         }
6862                 }
6863         }
6864
6865         /* Update the parent separators.
6866          */
6867         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
6868                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top-1] != 0) {
6869                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6870                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
6871                         } else {
6872                                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
6873                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
6874                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
6875                         }
6876                         DPRINTF(("update separator for source page %"Z"u to [%s]",
6877                                 csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
6878                         mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
6879                         mn.mc_snum--;
6880                         mn.mc_top--;
6881                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
6882                                 return rc;
6883                 }
6884                 if (IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6885                         MDB_val  nullkey;
6886                         indx_t  ix = csrc->mc_ki[csrc->mc_top];
6887                         nullkey.mv_size = 0;
6888                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = 0;
6889                         rc = mdb_update_key(csrc, &nullkey);
6890                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = ix;
6891                         assert(rc == MDB_SUCCESS);
6892                 }
6893         }
6894
6895         if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
6896                 if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top-1] != 0) {
6897                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6898                                 key.mv_data = LEAF2KEY(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0, key.mv_size);
6899                         } else {
6900                                 srcnode = NODEPTR(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0);
6901                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
6902                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
6903                         }
6904                         DPRINTF(("update separator for destination page %"Z"u to [%s]",
6905                                 cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
6906                         mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
6907                         mn.mc_snum--;
6908                         mn.mc_top--;
6909                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
6910                                 return rc;
6911                 }
6912                 if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top])) {
6913                         MDB_val  nullkey;
6914                         indx_t  ix = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
6915                         nullkey.mv_size = 0;
6916                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = 0;
6917                         rc = mdb_update_key(cdst, &nullkey);
6918                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = ix;
6919                         assert(rc == MDB_SUCCESS);
6920                 }
6921         }
6922
6923         return MDB_SUCCESS;
6924 }
6925
6926 /** Merge one page into another.
6927  *  The nodes from the page pointed to by \b csrc will
6928  *      be copied to the page pointed to by \b cdst and then
6929  *      the \b csrc page will be freed.
6930  * @param[in] csrc Cursor pointing to the source page.
6931  * @param[in] cdst Cursor pointing to the destination page.
6932  */
6933 static int
6934 mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
6935 {
6936         int                      rc;
6937         indx_t                   i, j;
6938         MDB_node                *srcnode;
6939         MDB_val          key, data;
6940         unsigned        nkeys;
6941
6942         DPRINTF(("merging page %"Z"u into %"Z"u", csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno,
6943                 cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno));
6944
6945         assert(csrc->mc_snum > 1);      /* can't merge root page */
6946         assert(cdst->mc_snum > 1);
6947
6948         /* Mark dst as dirty. */
6949         if ((rc = mdb_page_touch(cdst)))
6950                 return rc;
6951
6952         /* Move all nodes from src to dst.
6953          */
6954         j = nkeys = NUMKEYS(cdst->mc_pg[cdst->mc_top]);
6955         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6956                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
6957                 key.mv_data = METADATA(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]);
6958                 for (i = 0; i < NUMKEYS(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]); i++, j++) {
6959                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, NULL, 0, 0);
6960                         if (rc != MDB_SUCCESS)
6961                                 return rc;
6962                         key.mv_data = (char *)key.mv_data + key.mv_size;
6963                 }
6964         } else {
6965                 for (i = 0; i < NUMKEYS(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]); i++, j++) {
6966                         srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], i);
6967                         if (i == 0 && IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6968                                 unsigned int snum = csrc->mc_snum;
6969                                 MDB_node *s2;
6970                                 /* must find the lowest key below src */
6971                                 mdb_page_search_lowest(csrc);
6972                                 if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
6973                                         key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
6974                                         key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
6975                                 } else {
6976                                         s2 = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
6977                                         key.mv_size = NODEKSZ(s2);
6978                                         key.mv_data = NODEKEY(s2);
6979                                 }
6980                                 csrc->mc_snum = snum--;
6981                                 csrc->mc_top = snum;
6982                         } else {
6983                                 key.mv_size = srcnode->mn_ksize;
6984                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
6985                         }
6986
6987                         data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
6988                         data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
6989                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, &data, NODEPGNO(srcnode), srcnode->mn_flags);
6990                         if (rc != MDB_SUCCESS)
6991                                 return rc;
6992                 }
6993         }
6994
6995         DPRINTF(("dst page %"Z"u now has %u keys (%.1f%% filled)",
6996             cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno, NUMKEYS(cdst->mc_pg[cdst->mc_top]),
6997                 (float)PAGEFILL(cdst->mc_txn->mt_env, cdst->mc_pg[cdst->mc_top]) / 10));
6998
6999         /* Unlink the src page from parent and add to free list.
7000          */
7001         mdb_node_del(csrc->mc_pg[csrc->mc_top-1], csrc->mc_ki[csrc->mc_top-1], 0);
7002         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top-1] == 0) {
7003                 key.mv_size = 0;
7004                 csrc->mc_top--;
7005                 rc = mdb_update_key(csrc, &key);
7006                 csrc->mc_top++;
7007                 if (rc)
7008                         return rc;
7009         }
7010
7011         rc = mdb_midl_append(&csrc->mc_txn->mt_free_pgs,
7012                 csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno);
7013         if (rc)
7014                 return rc;
7015         if (IS_LEAF(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]))
7016                 csrc->mc_db->md_leaf_pages--;
7017         else
7018                 csrc->mc_db->md_branch_pages--;
7019         {
7020                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7021                 MDB_cursor *m2, *m3;
7022                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7023                 MDB_page *mp = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7024
7025                 if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7026                         dbi--;
7027
7028                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7029                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7030                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7031                         else
7032                                 m3 = m2;
7033                         if (m3 == csrc) continue;
7034                         if (m3->mc_snum < csrc->mc_snum) continue;
7035                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == csrc->mc_pg[csrc->mc_top]) {
7036                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = mp;
7037                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] += nkeys;
7038                         }
7039                 }
7040         }
7041         mdb_cursor_pop(csrc);
7042
7043         return mdb_rebalance(csrc);
7044 }
7045
7046 /** Copy the contents of a cursor.
7047  * @param[in] csrc The cursor to copy from.
7048  * @param[out] cdst The cursor to copy to.
7049  */
7050 static void
7051 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7052 {
7053         unsigned int i;
7054
7055         cdst->mc_txn = csrc->mc_txn;
7056         cdst->mc_dbi = csrc->mc_dbi;
7057         cdst->mc_db  = csrc->mc_db;
7058         cdst->mc_dbx = csrc->mc_dbx;
7059         cdst->mc_snum = csrc->mc_snum;
7060         cdst->mc_top = csrc->mc_top;
7061         cdst->mc_flags = csrc->mc_flags;
7062
7063         for (i=0; i<csrc->mc_snum; i++) {
7064                 cdst->mc_pg[i] = csrc->mc_pg[i];
7065                 cdst->mc_ki[i] = csrc->mc_ki[i];
7066         }
7067 }
7068
7069 /** Rebalance the tree after a delete operation.
7070  * @param[in] mc Cursor pointing to the page where rebalancing
7071  * should begin.
7072  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7073  */
7074 static int
7075 mdb_rebalance(MDB_cursor *mc)
7076 {
7077         MDB_node        *node;
7078         int rc;
7079         unsigned int ptop, minkeys;
7080         MDB_cursor      mn;
7081
7082         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
7083 #if MDB_DEBUG
7084         {
7085         pgno_t pgno;
7086         COPY_PGNO(pgno, mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno);
7087         DPRINTF(("rebalancing %s page %"Z"u (has %u keys, %.1f%% full)",
7088             IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7089             pgno, NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]),
7090                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) / 10));
7091         }
7092 #endif
7093
7094         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= FILL_THRESHOLD &&
7095                 NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= minkeys) {
7096 #if MDB_DEBUG
7097                 pgno_t pgno;
7098                 COPY_PGNO(pgno, mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno);
7099                 DPRINTF(("no need to rebalance page %"Z"u, above fill threshold",
7100                     pgno));
7101 #endif
7102                 return MDB_SUCCESS;
7103         }
7104
7105         if (mc->mc_snum < 2) {
7106                 MDB_page *mp = mc->mc_pg[0];
7107                 if (IS_SUBP(mp)) {
7108                         DPUTS("Can't rebalance a subpage, ignoring");
7109                         return MDB_SUCCESS;
7110                 }
7111                 if (NUMKEYS(mp) == 0) {
7112                         DPUTS("tree is completely empty");
7113                         mc->mc_db->md_root = P_INVALID;
7114                         mc->mc_db->md_depth = 0;
7115                         mc->mc_db->md_leaf_pages = 0;
7116                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7117                         if (rc)
7118                                 return rc;
7119                         /* Adjust cursors pointing to mp */
7120                         mc->mc_snum = 0;
7121                         mc->mc_top = 0;
7122                         {
7123                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7124                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7125
7126                                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
7127                                         dbi--;
7128
7129                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7130                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7131                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7132                                         else
7133                                                 m3 = m2;
7134                                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7135                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7136                                                 m3->mc_snum = 0;
7137                                                 m3->mc_top = 0;
7138                                         }
7139                                 }
7140                         }
7141                 } else if (IS_BRANCH(mp) && NUMKEYS(mp) == 1) {
7142                         DPUTS("collapsing root page!");
7143                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7144                         if (rc)
7145                                 return rc;
7146                         mc->mc_db->md_root = NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0));
7147                         rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,mc->mc_db->md_root,&mc->mc_pg[0],NULL);
7148                         if (rc)
7149                                 return rc;
7150                         mc->mc_db->md_depth--;
7151                         mc->mc_db->md_branch_pages--;
7152                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7153                         {
7154                                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7155                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7156                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7157
7158                                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
7159                                         dbi--;
7160
7161                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7162                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7163                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7164                                         else
7165                                                 m3 = m2;
7166                                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7167                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7168                                                 m3->mc_pg[0] = mc->mc_pg[0];
7169                                                 m3->mc_snum = 1;
7170                                                 m3->mc_top = 0;
7171                                                 m3->mc_ki[0] = m3->mc_ki[1];
7172                                         }
7173                                 }
7174                         }
7175                 } else
7176                         DPUTS("root page doesn't need rebalancing");
7177                 return MDB_SUCCESS;
7178         }
7179
7180         /* The parent (branch page) must have at least 2 pointers,
7181          * otherwise the tree is invalid.
7182          */
7183         ptop = mc->mc_top-1;
7184         assert(NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop]) > 1);
7185
7186         /* Leaf page fill factor is below the threshold.
7187          * Try to move keys from left or right neighbor, or
7188          * merge with a neighbor page.
7189          */
7190
7191         /* Find neighbors.
7192          */
7193         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7194         mn.mc_xcursor = NULL;
7195
7196         if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7197                 /* We're the leftmost leaf in our parent.
7198                  */
7199                 DPUTS("reading right neighbor");
7200                 mn.mc_ki[ptop]++;
7201                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7202                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7203                 if (rc)
7204                         return rc;
7205                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7206                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]);
7207         } else {
7208                 /* There is at least one neighbor to the left.
7209                  */
7210                 DPUTS("reading left neighbor");
7211                 mn.mc_ki[ptop]--;
7212                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7213                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7214                 if (rc)
7215                         return rc;
7216                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) - 1;
7217                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
7218         }
7219
7220         DPRINTF(("found neighbor page %"Z"u (%u keys, %.1f%% full)",
7221             mn.mc_pg[mn.mc_top]->mp_pgno, NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]),
7222                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) / 10));
7223
7224         /* If the neighbor page is above threshold and has enough keys,
7225          * move one key from it. Otherwise we should try to merge them.
7226          * (A branch page must never have less than 2 keys.)
7227          */
7228         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mn.mc_pg[mn.mc_top]));
7229         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) >= FILL_THRESHOLD && NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) > minkeys)
7230                 return mdb_node_move(&mn, mc);
7231         else {
7232                 if (mc->mc_ki[ptop] == 0)
7233                         rc = mdb_page_merge(&mn, mc);
7234                 else {
7235                         mn.mc_ki[mn.mc_top] += mc->mc_ki[mn.mc_top] + 1;
7236                         rc = mdb_page_merge(mc, &mn);
7237                         mdb_cursor_copy(&mn, mc);
7238                 }
7239                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
7240         }
7241         return rc;
7242 }
7243
7244 /** Complete a delete operation started by #mdb_cursor_del(). */
7245 static int
7246 mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc, MDB_node *leaf)
7247 {
7248         int rc;
7249         MDB_page *mp;
7250         indx_t ki;
7251         unsigned int nkeys;
7252
7253         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7254         ki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7255
7256         /* add overflow pages to free list */
7257         if (!IS_LEAF2(mp) && F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
7258                 MDB_page *omp;
7259                 pgno_t pg;
7260
7261                 memcpy(&pg, NODEDATA(leaf), sizeof(pg));
7262                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, NULL)) ||
7263                         (rc = mdb_ovpage_free(mc, omp)))
7264                         return rc;
7265         }
7266         mdb_node_del(mp, ki, mc->mc_db->md_pad);
7267         mc->mc_db->md_entries--;
7268         rc = mdb_rebalance(mc);
7269         if (rc != MDB_SUCCESS)
7270                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
7271         else {
7272                 MDB_cursor *m2;
7273                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7274
7275                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7276                 nkeys = NUMKEYS(mp);
7277
7278                 /* if mc points past last node in page, find next sibling */
7279                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys)
7280                         mdb_cursor_sibling(mc, 1);
7281
7282                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7283                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7284                         if (m2 == mc)
7285                                 continue;
7286                         if (!(m2->mc_flags & C_INITIALIZED))
7287                                 continue;
7288                         if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
7289                                 if (m2->mc_ki[mc->mc_top] >= ki) {
7290                                         m2->mc_flags |= C_DEL;
7291                                         if (m2->mc_ki[mc->mc_top] > ki)
7292                                                 m2->mc_ki[mc->mc_top]--;
7293                                 }
7294                                 if (m2->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys)
7295                                         mdb_cursor_sibling(m2, 1);
7296                         }
7297                 }
7298                 mc->mc_flags |= C_DEL;
7299         }
7300
7301         return rc;
7302 }
7303
7304 int
7305 mdb_del(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7306     MDB_val *key, MDB_val *data)
7307 {
7308         MDB_cursor mc;
7309         MDB_xcursor mx;
7310         MDB_cursor_op op;
7311         MDB_val rdata, *xdata;
7312         int              rc, exact;
7313         DKBUF;
7314
7315         assert(key != NULL);
7316
7317         DPRINTF(("====> delete db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
7318
7319         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
7320                 return EINVAL;
7321
7322         if (txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
7323                 return (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
7324
7325         if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE) {
7326                 return MDB_BAD_VALSIZE;
7327         }
7328
7329         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
7330
7331         exact = 0;
7332         if (!F_ISSET(txn->mt_dbs[dbi].md_flags, MDB_DUPSORT)) {
7333                 /* must ignore any data */
7334                 data = NULL;
7335         }
7336         if (data) {
7337                 op = MDB_GET_BOTH;
7338                 rdata = *data;
7339                 xdata = &rdata;
7340         } else {
7341                 op = MDB_SET;
7342                 xdata = NULL;
7343         }
7344         rc = mdb_cursor_set(&mc, key, xdata, op, &exact);
7345         if (rc == 0) {
7346                 /* let mdb_page_split know about this cursor if needed:
7347                  * delete will trigger a rebalance; if it needs to move
7348                  * a node from one page to another, it will have to
7349                  * update the parent's separator key(s). If the new sepkey
7350                  * is larger than the current one, the parent page may
7351                  * run out of space, triggering a split. We need this
7352                  * cursor to be consistent until the end of the rebalance.
7353                  */
7354                 mc.mc_flags |= C_UNTRACK;
7355                 mc.mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7356                 txn->mt_cursors[dbi] = &mc;
7357                 rc = mdb_cursor_del(&mc, data ? 0 : MDB_NODUPDATA);
7358                 txn->mt_cursors[dbi] = mc.mc_next;
7359         }
7360         return rc;
7361 }
7362
7363 /** Split a page and insert a new node.
7364  * @param[in,out] mc Cursor pointing to the page and desired insertion index.
7365  * The cursor will be updated to point to the actual page and index where
7366  * the node got inserted after the split.
7367  * @param[in] newkey The key for the newly inserted node.
7368  * @param[in] newdata The data for the newly inserted node.
7369  * @param[in] newpgno The page number, if the new node is a branch node.
7370  * @param[in] nflags The #NODE_ADD_FLAGS for the new node.
7371  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7372  */
7373 static int
7374 mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata, pgno_t newpgno,
7375         unsigned int nflags)
7376 {
7377         unsigned int flags;
7378         int              rc = MDB_SUCCESS, ins_new = 0, new_root = 0, newpos = 1, did_split = 0;
7379         indx_t           newindx;
7380         pgno_t           pgno = 0;
7381         unsigned int     i, j, split_indx, nkeys, pmax;
7382         MDB_node        *node;
7383         MDB_val  sepkey, rkey, xdata, *rdata = &xdata;
7384         MDB_page        *copy;
7385         MDB_page        *mp, *rp, *pp;
7386         unsigned int ptop;
7387         MDB_cursor      mn;
7388         DKBUF;
7389
7390         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7391         newindx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7392
7393         DPRINTF(("-----> splitting %s page %"Z"u and adding [%s] at index %i",
7394             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mp->mp_pgno,
7395             DKEY(newkey), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
7396
7397         /* Create a right sibling. */
7398         if ((rc = mdb_page_new(mc, mp->mp_flags, 1, &rp)))
7399                 return rc;
7400         DPRINTF(("new right sibling: page %"Z"u", rp->mp_pgno));
7401
7402         if (mc->mc_snum < 2) {
7403                 if ((rc = mdb_page_new(mc, P_BRANCH, 1, &pp)))
7404                         return rc;
7405                 /* shift current top to make room for new parent */
7406                 mc->mc_pg[1] = mc->mc_pg[0];
7407                 mc->mc_ki[1] = mc->mc_ki[0];
7408                 mc->mc_pg[0] = pp;
7409                 mc->mc_ki[0] = 0;
7410                 mc->mc_db->md_root = pp->mp_pgno;
7411                 DPRINTF(("root split! new root = %"Z"u", pp->mp_pgno));
7412                 mc->mc_db->md_depth++;
7413                 new_root = 1;
7414
7415                 /* Add left (implicit) pointer. */
7416                 if ((rc = mdb_node_add(mc, 0, NULL, NULL, mp->mp_pgno, 0)) != MDB_SUCCESS) {
7417                         /* undo the pre-push */
7418                         mc->mc_pg[0] = mc->mc_pg[1];
7419                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7420                         mc->mc_db->md_root = mp->mp_pgno;
7421                         mc->mc_db->md_depth--;
7422                         return rc;
7423                 }
7424                 mc->mc_snum = 2;
7425                 mc->mc_top = 1;
7426                 ptop = 0;
7427         } else {
7428                 ptop = mc->mc_top-1;
7429                 DPRINTF(("parent branch page is %"Z"u", mc->mc_pg[ptop]->mp_pgno));
7430         }
7431
7432         mc->mc_flags |= C_SPLITTING;
7433         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7434         mn.mc_pg[mn.mc_top] = rp;
7435         mn.mc_ki[ptop] = mc->mc_ki[ptop]+1;
7436
7437         if (nflags & MDB_APPEND) {
7438                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7439                 sepkey = *newkey;
7440                 split_indx = newindx;
7441                 nkeys = 0;
7442                 goto newsep;
7443         }
7444
7445         nkeys = NUMKEYS(mp);
7446         split_indx = nkeys / 2;
7447         if (newindx < split_indx)
7448                 newpos = 0;
7449
7450         if (IS_LEAF2(rp)) {
7451                 char *split, *ins;
7452                 int x;
7453                 unsigned int lsize, rsize, ksize;
7454                 /* Move half of the keys to the right sibling */
7455                 copy = NULL;
7456                 x = mc->mc_ki[mc->mc_top] - split_indx;
7457                 ksize = mc->mc_db->md_pad;
7458                 split = LEAF2KEY(mp, split_indx, ksize);
7459                 rsize = (nkeys - split_indx) * ksize;
7460                 lsize = (nkeys - split_indx) * sizeof(indx_t);
7461                 mp->mp_lower -= lsize;
7462                 rp->mp_lower += lsize;
7463                 mp->mp_upper += rsize - lsize;
7464                 rp->mp_upper -= rsize - lsize;
7465                 sepkey.mv_size = ksize;
7466                 if (newindx == split_indx) {
7467                         sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
7468                 } else {
7469                         sepkey.mv_data = split;
7470                 }
7471                 if (x<0) {
7472                         ins = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
7473                         memcpy(rp->mp_ptrs, split, rsize);
7474                         sepkey.mv_data = rp->mp_ptrs;
7475                         memmove(ins+ksize, ins, (split_indx - mc->mc_ki[mc->mc_top]) * ksize);
7476                         memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7477                         mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7478                         mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7479                 } else {
7480                         if (x)
7481                                 memcpy(rp->mp_ptrs, split, x * ksize);
7482                         ins = LEAF2KEY(rp, x, ksize);
7483                         memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7484                         memcpy(ins+ksize, split + x * ksize, rsize - x * ksize);
7485                         rp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7486                         rp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7487                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = x;
7488                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7489                 }
7490                 goto newsep;
7491         }
7492
7493         /* For leaf pages, check the split point based on what
7494          * fits where, since otherwise mdb_node_add can fail.
7495          *
7496          * This check is only needed when the data items are
7497          * relatively large, such that being off by one will
7498          * make the difference between success or failure.
7499          *
7500          * It's also relevant if a page happens to be laid out
7501          * such that one half of its nodes are all "small" and
7502          * the other half of its nodes are "large." If the new
7503          * item is also "large" and falls on the half with
7504          * "large" nodes, it also may not fit.
7505          */
7506         if (IS_LEAF(mp)) {
7507                 unsigned int psize, nsize;
7508                 /* Maximum free space in an empty page */
7509                 pmax = mc->mc_txn->mt_env->me_psize - PAGEHDRSZ;
7510                 nsize = mdb_leaf_size(mc->mc_txn->mt_env, newkey, newdata);
7511                 if ((nkeys < 20) || (nsize > pmax/16)) {
7512                         if (newindx <= split_indx) {
7513                                 psize = nsize;
7514                                 newpos = 0;
7515                                 for (i=0; i<split_indx; i++) {
7516                                         node = NODEPTR(mp, i);
7517                                         psize += NODESIZE + NODEKSZ(node) + sizeof(indx_t);
7518                                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
7519                                                 psize += sizeof(pgno_t);
7520                                         else
7521                                                 psize += NODEDSZ(node);
7522                                         psize += psize & 1;
7523                                         if (psize > pmax) {
7524                                                 if (i <= newindx) {
7525                                                         split_indx = newindx;
7526                                                         if (i < newindx)
7527                                                                 newpos = 1;
7528                                                 }
7529                                                 else
7530                                                         split_indx = i;
7531                                                 break;
7532                                         }
7533                                 }
7534                         } else {
7535                                 psize = nsize;
7536                                 for (i=nkeys-1; i>=split_indx; i--) {
7537                                         node = NODEPTR(mp, i);
7538                                         psize += NODESIZE + NODEKSZ(node) + sizeof(indx_t);
7539                                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
7540                                                 psize += sizeof(pgno_t);
7541                                         else
7542                                                 psize += NODEDSZ(node);
7543                                         psize += psize & 1;
7544                                         if (psize > pmax) {
7545                                                 if (i >= newindx) {
7546                                                         split_indx = newindx;
7547                                                         newpos = 0;
7548                                                 } else
7549                                                         split_indx = i+1;
7550                                                 break;
7551                                         }
7552                                 }
7553                         }
7554                 }
7555         }
7556
7557         /* First find the separating key between the split pages.
7558          * The case where newindx == split_indx is ambiguous; the
7559          * new item could go to the new page or stay on the original
7560          * page. If newpos == 1 it goes to the new page.
7561          */
7562         if (newindx == split_indx && newpos) {
7563                 sepkey.mv_size = newkey->mv_size;
7564                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
7565         } else {
7566                 node = NODEPTR(mp, split_indx);
7567                 sepkey.mv_size = node->mn_ksize;
7568                 sepkey.mv_data = NODEKEY(node);
7569         }
7570
7571 newsep:
7572         DPRINTF(("separator is [%s]", DKEY(&sepkey)));
7573
7574         /* Copy separator key to the parent.
7575          */
7576         if (SIZELEFT(mn.mc_pg[ptop]) < mdb_branch_size(mc->mc_txn->mt_env, &sepkey)) {
7577                 mn.mc_snum--;
7578                 mn.mc_top--;
7579                 did_split = 1;
7580                 rc = mdb_page_split(&mn, &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
7581
7582                 /* root split? */
7583                 if (mn.mc_snum == mc->mc_snum) {
7584                         mc->mc_pg[mc->mc_snum] = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7585                         mc->mc_ki[mc->mc_snum] = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7586                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mc->mc_pg[ptop];
7587                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = mc->mc_ki[ptop];
7588                         mc->mc_snum++;
7589                         mc->mc_top++;
7590                         ptop++;
7591                 }
7592                 /* Right page might now have changed parent.
7593                  * Check if left page also changed parent.
7594                  */
7595                 if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
7596                     mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
7597                         for (i=0; i<ptop; i++) {
7598                                 mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
7599                                 mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
7600                         }
7601                         mc->mc_pg[ptop] = mn.mc_pg[ptop];
7602                         mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop] - 1;
7603                 }
7604         } else {
7605                 mn.mc_top--;
7606                 rc = mdb_node_add(&mn, mn.mc_ki[ptop], &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
7607                 mn.mc_top++;
7608         }
7609         mc->mc_flags ^= C_SPLITTING;
7610         if (rc != MDB_SUCCESS) {
7611                 return rc;
7612         }
7613         if (nflags & MDB_APPEND) {
7614                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7615                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
7616                 rc = mdb_node_add(mc, 0, newkey, newdata, newpgno, nflags);
7617                 if (rc)
7618                         return rc;
7619                 for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
7620                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
7621                 goto done;
7622         }
7623         if (IS_LEAF2(rp)) {
7624                 goto done;
7625         }
7626
7627         /* Move half of the keys to the right sibling. */
7628
7629         /* grab a page to hold a temporary copy */
7630         copy = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, 1);
7631         if (copy == NULL)
7632                 return ENOMEM;
7633
7634         copy->mp_pgno  = mp->mp_pgno;
7635         copy->mp_flags = mp->mp_flags;
7636         copy->mp_lower = PAGEHDRSZ;
7637         copy->mp_upper = mc->mc_txn->mt_env->me_psize;
7638         mc->mc_pg[mc->mc_top] = copy;
7639         for (i = j = 0; i <= nkeys; j++) {
7640                 if (i == split_indx) {
7641                 /* Insert in right sibling. */
7642                 /* Reset insert index for right sibling. */
7643                         if (i != newindx || (newpos ^ ins_new)) {
7644                                 j = 0;
7645                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7646                         }
7647                 }
7648
7649                 if (i == newindx && !ins_new) {
7650                         /* Insert the original entry that caused the split. */
7651                         rkey.mv_data = newkey->mv_data;
7652                         rkey.mv_size = newkey->mv_size;
7653                         if (IS_LEAF(mp)) {
7654                                 rdata = newdata;
7655                         } else
7656                                 pgno = newpgno;
7657                         flags = nflags;
7658
7659                         ins_new = 1;
7660
7661                         /* Update index for the new key. */
7662                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = j;
7663                 } else if (i == nkeys) {
7664                         break;
7665                 } else {
7666                         node = NODEPTR(mp, i);
7667                         rkey.mv_data = NODEKEY(node);
7668                         rkey.mv_size = node->mn_ksize;
7669                         if (IS_LEAF(mp)) {
7670                                 xdata.mv_data = NODEDATA(node);
7671                                 xdata.mv_size = NODEDSZ(node);
7672                                 rdata = &xdata;
7673                         } else
7674                                 pgno = NODEPGNO(node);
7675                         flags = node->mn_flags;
7676
7677                         i++;
7678                 }
7679
7680                 if (!IS_LEAF(mp) && j == 0) {
7681                         /* First branch index doesn't need key data. */
7682                         rkey.mv_size = 0;
7683                 }
7684
7685                 rc = mdb_node_add(mc, j, &rkey, rdata, pgno, flags);
7686                 if (rc) break;
7687         }
7688
7689         nkeys = NUMKEYS(copy);
7690         for (i=0; i<nkeys; i++)
7691                 mp->mp_ptrs[i] = copy->mp_ptrs[i];
7692         mp->mp_lower = copy->mp_lower;
7693         mp->mp_upper = copy->mp_upper;
7694         memcpy(NODEPTR(mp, nkeys-1), NODEPTR(copy, nkeys-1),
7695                 mc->mc_txn->mt_env->me_psize - copy->mp_upper);
7696
7697         /* reset back to original page */
7698         if (newindx < split_indx || (!newpos && newindx == split_indx)) {
7699                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
7700                 if (nflags & MDB_RESERVE) {
7701                         node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
7702                         if (!(node->mn_flags & F_BIGDATA))
7703                                 newdata->mv_data = NODEDATA(node);
7704                 }
7705         } else {
7706                 mc->mc_ki[ptop]++;
7707                 /* Make sure mc_ki is still valid.
7708                  */
7709                 if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
7710                     mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
7711                         for (i=0; i<ptop; i++) {
7712                                 mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
7713                                 mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
7714                         }
7715                         mc->mc_pg[ptop] = mn.mc_pg[ptop];
7716                         mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop] - 1;
7717                 }
7718         }
7719
7720         /* return tmp page to freelist */
7721         mdb_page_free(mc->mc_txn->mt_env, copy);
7722 done:
7723         {
7724                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7725                 MDB_cursor *m2, *m3;
7726                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7727                 int fixup = NUMKEYS(mp);
7728
7729                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
7730                         dbi--;
7731
7732                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7733                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7734                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7735                         else
7736                                 m3 = m2;
7737                         if (m3 == mc)
7738                                 continue;
7739                         if (!(m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
7740                                 continue;
7741                         if (m3->mc_flags & C_SPLITTING)
7742                                 continue;
7743                         if (new_root) {
7744                                 int k;
7745                                 /* root split */
7746                                 for (k=m3->mc_top; k>=0; k--) {
7747                                         m3->mc_ki[k+1] = m3->mc_ki[k];
7748                                         m3->mc_pg[k+1] = m3->mc_pg[k];
7749                                 }
7750                                 if (m3->mc_ki[0] >= split_indx) {
7751                                         m3->mc_ki[0] = 1;
7752                                 } else {
7753                                         m3->mc_ki[0] = 0;
7754                                 }
7755                                 m3->mc_pg[0] = mc->mc_pg[0];
7756                                 m3->mc_snum++;
7757                                 m3->mc_top++;
7758                         }
7759                         if (m3->mc_top >= mc->mc_top && m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
7760                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= newindx && !(nflags & MDB_SPLIT_REPLACE))
7761                                         m3->mc_ki[mc->mc_top]++;
7762                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= fixup) {
7763                                         m3->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7764                                         m3->mc_ki[mc->mc_top] -= fixup;
7765                                         m3->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
7766                                 }
7767                         } else if (!did_split && m3->mc_top >= ptop && m3->mc_pg[ptop] == mc->mc_pg[ptop] &&
7768                                 m3->mc_ki[ptop] >= mc->mc_ki[ptop]) {
7769                                 m3->mc_ki[ptop]++;
7770                         }
7771                 }
7772         }
7773         return rc;
7774 }
7775
7776 int
7777 mdb_put(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7778     MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned int flags)
7779 {
7780         MDB_cursor mc;
7781         MDB_xcursor mx;
7782
7783         assert(key != NULL);
7784         assert(data != NULL);
7785
7786         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
7787                 return EINVAL;
7788
7789         if (txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
7790                 return (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
7791
7792         if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MDB_MAXKEYSIZE) {
7793                 return MDB_BAD_VALSIZE;
7794         }
7795
7796         if ((flags & (MDB_NOOVERWRITE|MDB_NODUPDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND|MDB_APPENDDUP)) != flags)
7797                 return EINVAL;
7798
7799         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
7800         return mdb_cursor_put(&mc, key, data, flags);
7801 }
7802
7803 int
7804 mdb_env_set_flags(MDB_env *env, unsigned int flag, int onoff)
7805 {
7806         if ((flag & CHANGEABLE) != flag)
7807                 return EINVAL;
7808         if (onoff)
7809                 env->me_flags |= flag;
7810         else
7811                 env->me_flags &= ~flag;
7812         return MDB_SUCCESS;
7813 }
7814
7815 int
7816 mdb_env_get_flags(MDB_env *env, unsigned int *arg)
7817 {
7818         if (!env || !arg)
7819                 return EINVAL;
7820
7821         *arg = env->me_flags;
7822         return MDB_SUCCESS;
7823 }
7824
7825 int
7826 mdb_env_get_path(MDB_env *env, const char **arg)
7827 {
7828         if (!env || !arg)
7829                 return EINVAL;
7830
7831         *arg = env->me_path;
7832         return MDB_SUCCESS;
7833 }
7834
7835 /** Common code for #mdb_stat() and #mdb_env_stat().
7836  * @param[in] env the environment to operate in.
7837  * @param[in] db the #MDB_db record containing the stats to return.
7838  * @param[out] arg the address of an #MDB_stat structure to receive the stats.
7839  * @return 0, this function always succeeds.
7840  */
7841 static int
7842 mdb_stat0(MDB_env *env, MDB_db *db, MDB_stat *arg)
7843 {
7844         arg->ms_psize = env->me_psize;
7845         arg->ms_depth = db->md_depth;
7846         arg->ms_branch_pages = db->md_branch_pages;
7847         arg->ms_leaf_pages = db->md_leaf_pages;
7848         arg->ms_overflow_pages = db->md_overflow_pages;
7849         arg->ms_entries = db->md_entries;
7850
7851         return MDB_SUCCESS;
7852 }
7853 int
7854 mdb_env_stat(MDB_env *env, MDB_stat *arg)
7855 {
7856         int toggle;
7857
7858         if (env == NULL || arg == NULL)
7859                 return EINVAL;
7860
7861         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
7862
7863         return mdb_stat0(env, &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI], arg);
7864 }
7865
7866 int
7867 mdb_env_info(MDB_env *env, MDB_envinfo *arg)
7868 {
7869         int toggle;
7870
7871         if (env == NULL || arg == NULL)
7872                 return EINVAL;
7873
7874         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
7875         arg->me_mapaddr = (env->me_flags & MDB_FIXEDMAP) ? env->me_map : 0;
7876         arg->me_mapsize = env->me_mapsize;
7877         arg->me_maxreaders = env->me_maxreaders;
7878
7879         /* me_numreaders may be zero if this process never used any readers. Use
7880          * the shared numreader count if it exists.
7881          */
7882         arg->me_numreaders = env->me_txns ? env->me_txns->mti_numreaders : env->me_numreaders;
7883
7884         arg->me_last_pgno = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
7885         arg->me_last_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
7886         return MDB_SUCCESS;
7887 }
7888
7889 /** Set the default comparison functions for a database.
7890  * Called immediately after a database is opened to set the defaults.
7891  * The user can then override them with #mdb_set_compare() or
7892  * #mdb_set_dupsort().
7893  * @param[in] txn A transaction handle returned by #mdb_txn_begin()
7894  * @param[in] dbi A database handle returned by #mdb_dbi_open()
7895  */
7896 static void
7897 mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi)
7898 {
7899         uint16_t f = txn->mt_dbs[dbi].md_flags;
7900
7901         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp =
7902                 (f & MDB_REVERSEKEY) ? mdb_cmp_memnr :
7903                 (f & MDB_INTEGERKEY) ? mdb_cmp_cint  : mdb_cmp_memn;
7904
7905         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp =
7906                 !(f & MDB_DUPSORT) ? 0 :
7907                 ((f & MDB_INTEGERDUP)
7908                  ? ((f & MDB_DUPFIXED)   ? mdb_cmp_int   : mdb_cmp_cint)
7909                  : ((f & MDB_REVERSEDUP) ? mdb_cmp_memnr : mdb_cmp_memn));
7910 }
7911
7912 int mdb_dbi_open(MDB_txn *txn, const char *name, unsigned int flags, MDB_dbi *dbi)
7913 {
7914         MDB_val key, data;
7915         MDB_dbi i;
7916         MDB_cursor mc;
7917         int rc, dbflag, exact;
7918         unsigned int unused = 0;
7919         size_t len;
7920
7921         if (txn->mt_dbxs[FREE_DBI].md_cmp == NULL) {
7922                 mdb_default_cmp(txn, FREE_DBI);
7923         }
7924
7925         if ((flags & VALID_FLAGS) != flags)
7926                 return EINVAL;
7927         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7928                 return MDB_BAD_TXN;
7929
7930         /* main DB? */
7931         if (!name) {
7932                 *dbi = MAIN_DBI;
7933                 if (flags & PERSISTENT_FLAGS) {
7934                         uint16_t f2 = flags & PERSISTENT_FLAGS;
7935                         /* make sure flag changes get committed */
7936                         if ((txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags | f2) != txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags) {
7937                                 txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags |= f2;
7938                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
7939                         }
7940                 }
7941                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
7942                 return MDB_SUCCESS;
7943         }
7944
7945         if (txn->mt_dbxs[MAIN_DBI].md_cmp == NULL) {
7946                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
7947         }
7948
7949         /* Is the DB already open? */
7950         len = strlen(name);
7951         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
7952                 if (!txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size) {
7953                         /* Remember this free slot */
7954                         if (!unused) unused = i;
7955                         continue;
7956                 }
7957                 if (len == txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size &&
7958                         !strncmp(name, txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_data, len)) {
7959                         *dbi = i;
7960                         return MDB_SUCCESS;
7961                 }
7962         }
7963
7964         /* If no free slot and max hit, fail */
7965         if (!unused && txn->mt_numdbs >= txn->mt_env->me_maxdbs)
7966                 return MDB_DBS_FULL;
7967
7968         /* Cannot mix named databases with some mainDB flags */
7969         if (txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY))
7970                 return (flags & MDB_CREATE) ? MDB_INCOMPATIBLE : MDB_NOTFOUND;
7971
7972         /* Find the DB info */
7973         dbflag = DB_NEW|DB_VALID;
7974         exact = 0;
7975         key.mv_size = len;
7976         key.mv_data = (void *)name;
7977         mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
7978         rc = mdb_cursor_set(&mc, &key, &data, MDB_SET, &exact);
7979         if (rc == MDB_SUCCESS) {
7980                 /* make sure this is actually a DB */
7981                 MDB_node *node = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top], mc.mc_ki[mc.mc_top]);
7982                 if (!(node->mn_flags & F_SUBDATA))
7983                         return MDB_INCOMPATIBLE;
7984         } else if (rc == MDB_NOTFOUND && (flags & MDB_CREATE)) {
7985                 /* Create if requested */
7986                 MDB_db dummy;
7987                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
7988                 data.mv_data = &dummy;
7989                 memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
7990                 dummy.md_root = P_INVALID;
7991                 dummy.md_flags = flags & PERSISTENT_FLAGS;
7992                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, F_SUBDATA);
7993                 dbflag |= DB_DIRTY;
7994         }
7995
7996         /* OK, got info, add to table */
7997         if (rc == MDB_SUCCESS) {
7998                 unsigned int slot = unused ? unused : txn->mt_numdbs;
7999                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_data = strdup(name);
8000                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_size = len;
8001                 txn->mt_dbxs[slot].md_rel = NULL;
8002                 txn->mt_dbflags[slot] = dbflag;
8003                 memcpy(&txn->mt_dbs[slot], data.mv_data, sizeof(MDB_db));
8004                 *dbi = slot;
8005                 mdb_default_cmp(txn, slot);
8006                 if (!unused) {
8007                         txn->mt_numdbs++;
8008                 }
8009         }
8010
8011         return rc;
8012 }
8013
8014 int mdb_stat(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_stat *arg)
8015 {
8016         if (txn == NULL || arg == NULL || dbi >= txn->mt_numdbs)
8017                 return EINVAL;
8018
8019         if (txn->mt_dbflags[dbi] & DB_STALE) {
8020                 MDB_cursor mc;
8021                 MDB_xcursor mx;
8022                 /* Stale, must read the DB's root. cursor_init does it for us. */
8023                 mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
8024         }
8025         return mdb_stat0(txn->mt_env, &txn->mt_dbs[dbi], arg);
8026 }
8027
8028 void mdb_dbi_close(MDB_env *env, MDB_dbi dbi)
8029 {
8030         char *ptr;
8031         if (dbi <= MAIN_DBI || dbi >= env->me_maxdbs)
8032                 return;
8033         ptr = env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data;
8034         env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data = NULL;
8035         env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_size = 0;
8036         env->me_dbflags[dbi] = 0;
8037         free(ptr);
8038 }
8039
8040 int mdb_dbi_flags(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, unsigned int *flags)
8041 {
8042         /* We could return the flags for the FREE_DBI too but what's the point? */
8043         if (txn == NULL || dbi < MAIN_DBI || dbi >= txn->mt_numdbs)
8044                 return EINVAL;
8045         *flags = txn->mt_dbs[dbi].md_flags & PERSISTENT_FLAGS;
8046         return MDB_SUCCESS;
8047 }
8048
8049 /** Add all the DB's pages to the free list.
8050  * @param[in] mc Cursor on the DB to free.
8051  * @param[in] subs non-Zero to check for sub-DBs in this DB.
8052  * @return 0 on success, non-zero on failure.
8053  */
8054 static int
8055 mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs)
8056 {
8057         int rc;
8058
8059         rc = mdb_page_search(mc, NULL, 0);
8060         if (rc == MDB_SUCCESS) {
8061                 MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
8062                 MDB_node *ni;
8063                 MDB_cursor mx;
8064                 unsigned int i;
8065
8066                 /* LEAF2 pages have no nodes, cannot have sub-DBs */
8067                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
8068                         mdb_cursor_pop(mc);
8069
8070                 mdb_cursor_copy(mc, &mx);
8071                 while (mc->mc_snum > 0) {
8072                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
8073                         unsigned n = NUMKEYS(mp);
8074                         if (IS_LEAF(mp)) {
8075                                 for (i=0; i<n; i++) {
8076                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8077                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
8078                                                 MDB_page *omp;
8079                                                 pgno_t pg;
8080                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
8081                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
8082                                                 if (rc != 0)
8083                                                         return rc;
8084                                                 assert(IS_OVERFLOW(omp));
8085                                                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs,
8086                                                         pg, omp->mp_pages);
8087                                                 if (rc)
8088                                                         return rc;
8089                                         } else if (subs && (ni->mn_flags & F_SUBDATA)) {
8090                                                 mdb_xcursor_init1(mc, ni);
8091                                                 rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
8092                                                 if (rc)
8093                                                         return rc;
8094                                         }
8095                                 }
8096                         } else {
8097                                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, n)) != 0)
8098                                         return rc;
8099                                 for (i=0; i<n; i++) {
8100                                         pgno_t pg;
8101                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8102                                         pg = NODEPGNO(ni);
8103                                         /* free it */
8104                                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, pg);
8105                                 }
8106                         }
8107                         if (!mc->mc_top)
8108                                 break;
8109                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
8110                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
8111                         if (rc) {
8112                                 /* no more siblings, go back to beginning
8113                                  * of previous level.
8114                                  */
8115                                 mdb_cursor_pop(mc);
8116                                 mc->mc_ki[0] = 0;
8117                                 for (i=1; i<mc->mc_snum; i++) {
8118                                         mc->mc_ki[i] = 0;
8119                                         mc->mc_pg[i] = mx.mc_pg[i];
8120                                 }
8121                         }
8122                 }
8123                 /* free it */
8124                 rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, mc->mc_db->md_root);
8125         } else if (rc == MDB_NOTFOUND) {
8126                 rc = MDB_SUCCESS;
8127         }
8128         return rc;
8129 }
8130
8131 int mdb_drop(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, int del)
8132 {
8133         MDB_cursor *mc, *m2;
8134         int rc;
8135
8136         if (!txn || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || (unsigned)del > 1 || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
8137                 return EINVAL;
8138
8139         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
8140                 return EACCES;
8141
8142         rc = mdb_cursor_open(txn, dbi, &mc);
8143         if (rc)
8144                 return rc;
8145
8146         rc = mdb_drop0(mc, mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT);
8147         /* Invalidate the dropped DB's cursors */
8148         for (m2 = txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2 = m2->mc_next)
8149                 m2->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
8150         if (rc)
8151                 goto leave;
8152
8153         /* Can't delete the main DB */
8154         if (del && dbi > MAIN_DBI) {
8155                 rc = mdb_del(txn, MAIN_DBI, &mc->mc_dbx->md_name, NULL);
8156                 if (!rc) {
8157                         txn->mt_dbflags[dbi] = DB_STALE;
8158                         mdb_dbi_close(txn->mt_env, dbi);
8159                 }
8160         } else {
8161                 /* reset the DB record, mark it dirty */
8162                 txn->mt_dbflags[dbi] |= DB_DIRTY;
8163                 txn->mt_dbs[dbi].md_depth = 0;
8164                 txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages = 0;
8165                 txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages = 0;
8166                 txn->mt_dbs[dbi].md_overflow_pages = 0;
8167                 txn->mt_dbs[dbi].md_entries = 0;
8168                 txn->mt_dbs[dbi].md_root = P_INVALID;
8169
8170                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
8171         }
8172 leave:
8173         mdb_cursor_close(mc);
8174         return rc;
8175 }
8176
8177 int mdb_set_compare(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
8178 {
8179         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
8180                 return EINVAL;
8181
8182         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp = cmp;
8183         return MDB_SUCCESS;
8184 }
8185
8186 int mdb_set_dupsort(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
8187 {
8188         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
8189                 return EINVAL;
8190
8191         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp = cmp;
8192         return MDB_SUCCESS;
8193 }
8194
8195 int mdb_set_relfunc(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_rel_func *rel)
8196 {
8197         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
8198                 return EINVAL;
8199
8200         txn->mt_dbxs[dbi].md_rel = rel;
8201         return MDB_SUCCESS;
8202 }
8203
8204 int mdb_set_relctx(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, void *ctx)
8205 {
8206         if (txn == NULL || !dbi || dbi >= txn->mt_numdbs || !(txn->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
8207                 return EINVAL;
8208
8209         txn->mt_dbxs[dbi].md_relctx = ctx;
8210         return MDB_SUCCESS;
8211 }
8212
8213 int mdb_env_get_maxkeysize(MDB_env *env)
8214 {
8215         return MDB_MAXKEYSIZE;
8216 }
8217
8218 int mdb_reader_list(MDB_env *env, MDB_msg_func *func, void *ctx)
8219 {
8220         unsigned int i, rdrs;
8221         MDB_reader *mr;
8222         char buf[64];
8223         int first = 1;
8224
8225         if (!env || !func)
8226                 return -1;
8227         if (!env->me_txns) {
8228                 return func("(no reader locks)\n", ctx);
8229         }
8230         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
8231         mr = env->me_txns->mti_readers;
8232         for (i=0; i<rdrs; i++) {
8233                 if (mr[i].mr_pid) {
8234                         size_t tid;
8235                         int rc;
8236                         tid = mr[i].mr_tid;
8237                         if (mr[i].mr_txnid == (txnid_t)-1) {
8238                                 sprintf(buf, "%10d %"Z"x -\n", mr[i].mr_pid, tid);
8239                         } else {
8240                                 sprintf(buf, "%10d %"Z"x %"Z"u\n", mr[i].mr_pid, tid, mr[i].mr_txnid);
8241                         }
8242                         if (first) {
8243                                 first = 0;
8244                                 func("    pid     thread     txnid\n", ctx);
8245                         }
8246                         rc = func(buf, ctx);
8247                         if (rc < 0)
8248                                 return rc;
8249                 }
8250         }
8251         if (first) {
8252                 func("(no active readers)\n", ctx);
8253         }
8254         return 0;
8255 }
8256
8257 /** Insert pid into list if not already present.
8258  * return -1 if already present.
8259  */
8260 static int mdb_pid_insert(pid_t *ids, pid_t pid)
8261 {
8262         /* binary search of pid in list */
8263         unsigned base = 0;
8264         unsigned cursor = 1;
8265         int val = 0;
8266         unsigned n = ids[0];
8267
8268         while( 0 < n ) {
8269                 unsigned pivot = n >> 1;
8270                 cursor = base + pivot + 1;
8271                 val = pid - ids[cursor];
8272
8273                 if( val < 0 ) {
8274                         n = pivot;
8275
8276                 } else if ( val > 0 ) {
8277                         base = cursor;
8278                         n -= pivot + 1;
8279
8280                 } else {
8281                         /* found, so it's a duplicate */
8282                         return -1;
8283                 }
8284         }
8285         
8286         if( val > 0 ) {
8287                 ++cursor;
8288         }
8289         ids[0]++;
8290         for (n = ids[0]; n > cursor; n--)
8291                 ids[n] = ids[n-1];
8292         ids[n] = pid;
8293         return 0;
8294 }
8295
8296 int mdb_reader_check(MDB_env *env, int *dead)
8297 {
8298         unsigned int i, j, rdrs;
8299         MDB_reader *mr;
8300         pid_t *pids, pid;
8301         int count = 0;
8302
8303         if (!env)
8304                 return EINVAL;
8305         if (dead)
8306                 *dead = 0;
8307         if (!env->me_txns)
8308                 return MDB_SUCCESS;
8309         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
8310         pids = malloc((rdrs+1) * sizeof(pid_t));
8311         if (!pids)
8312                 return ENOMEM;
8313         pids[0] = 0;
8314         mr = env->me_txns->mti_readers;
8315         j = 0;
8316         for (i=0; i<rdrs; i++) {
8317                 if (mr[i].mr_pid && mr[i].mr_pid != env->me_pid) {
8318                         pid = mr[i].mr_pid;
8319                         if (mdb_pid_insert(pids, pid) == 0) {
8320                                 if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
8321                                         LOCK_MUTEX_R(env);
8322                                         /* Recheck, a new process may have reused pid */
8323                                         if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
8324                                                 for (j=i; j<rdrs; j++)
8325                                                         if (mr[j].mr_pid == pid) {
8326                                                                 DPRINTF(("clear stale reader pid %u txn %"Z"d",
8327                                                                         (unsigned) pid, mr[j].mr_txnid));
8328                                                                 mr[j].mr_pid = 0;
8329                                                                 count++;
8330                                                         }
8331                                         }
8332                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
8333                                 }
8334                         }
8335                 }
8336         }
8337         free(pids);
8338         if (dead)
8339                 *dead = count;
8340         return MDB_SUCCESS;
8341 }
8342 /** @} */