]> git.sur5r.net Git - openldap/blob - libraries/liblmdb/mdb.c
ITS#7961 fix txn init
[openldap] / libraries / liblmdb / mdb.c
1 /** @file mdb.c
2  *      @brief Lightning memory-mapped database library
3  *
4  *      A Btree-based database management library modeled loosely on the
5  *      BerkeleyDB API, but much simplified.
6  */
7 /*
8  * Copyright 2011-2014 Howard Chu, Symas Corp.
9  * All rights reserved.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted only as authorized by the OpenLDAP
13  * Public License.
14  *
15  * A copy of this license is available in the file LICENSE in the
16  * top-level directory of the distribution or, alternatively, at
17  * <http://www.OpenLDAP.org/license.html>.
18  *
19  * This code is derived from btree.c written by Martin Hedenfalk.
20  *
21  * Copyright (c) 2009, 2010 Martin Hedenfalk <martin@bzero.se>
22  *
23  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
24  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
25  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
26  *
27  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
28  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
29  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
30  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
31  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
32  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
33  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
34  */
35 #ifndef _GNU_SOURCE
36 #define _GNU_SOURCE 1
37 #endif
38 #ifdef _WIN32
39 #include <malloc.h>
40 #include <windows.h>
41 /** getpid() returns int; MinGW defines pid_t but MinGW64 typedefs it
42  *  as int64 which is wrong. MSVC doesn't define it at all, so just
43  *  don't use it.
44  */
45 #define MDB_PID_T       int
46 #define MDB_THR_T       DWORD
47 #include <sys/types.h>
48 #include <sys/stat.h>
49 #ifdef __GNUC__
50 # include <sys/param.h>
51 #else
52 # define LITTLE_ENDIAN  1234
53 # define BIG_ENDIAN     4321
54 # define BYTE_ORDER     LITTLE_ENDIAN
55 # ifndef SSIZE_MAX
56 #  define SSIZE_MAX     INT_MAX
57 # endif
58 #endif
59 #else
60 #include <sys/types.h>
61 #include <sys/stat.h>
62 #define MDB_PID_T       pid_t
63 #define MDB_THR_T       pthread_t
64 #include <sys/param.h>
65 #include <sys/uio.h>
66 #include <sys/mman.h>
67 #ifdef HAVE_SYS_FILE_H
68 #include <sys/file.h>
69 #endif
70 #include <fcntl.h>
71 #endif
72
73 #if defined(__mips) && defined(__linux)
74 /* MIPS has cache coherency issues, requires explicit cache control */
75 #include <asm/cachectl.h>
76 extern int cacheflush(char *addr, int nbytes, int cache);
77 #define CACHEFLUSH(addr, bytes, cache)  cacheflush(addr, bytes, cache)
78 #else
79 #define CACHEFLUSH(addr, bytes, cache)
80 #endif
81
82
83 #include <errno.h>
84 #include <limits.h>
85 #include <stddef.h>
86 #include <inttypes.h>
87 #include <stdio.h>
88 #include <stdlib.h>
89 #include <string.h>
90 #include <time.h>
91 #include <unistd.h>
92
93 #if defined(__sun) || defined(ANDROID)
94 /* Most platforms have posix_memalign, older may only have memalign */
95 #define HAVE_MEMALIGN   1
96 #include <malloc.h>
97 #endif
98
99 #if !(defined(BYTE_ORDER) || defined(__BYTE_ORDER))
100 #include <netinet/in.h>
101 #include <resolv.h>     /* defines BYTE_ORDER on HPUX and Solaris */
102 #endif
103
104 #if defined(__APPLE__) || defined (BSD)
105 # define MDB_USE_POSIX_SEM      1
106 # define MDB_FDATASYNC          fsync
107 #elif defined(ANDROID)
108 # define MDB_FDATASYNC          fsync
109 #endif
110
111 #ifndef _WIN32
112 #include <pthread.h>
113 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
114 # define MDB_USE_HASH           1
115 #include <semaphore.h>
116 #endif
117 #endif
118
119 #ifdef USE_VALGRIND
120 #include <valgrind/memcheck.h>
121 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)    VALGRIND_CREATE_MEMPOOL(h,r,z)
122 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s) VALGRIND_MEMPOOL_ALLOC(h,a,s)
123 #define VGMEMP_FREE(h,a) VALGRIND_MEMPOOL_FREE(h,a)
124 #define VGMEMP_DESTROY(h)       VALGRIND_DESTROY_MEMPOOL(h)
125 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)     VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED(a,s)
126 #else
127 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)
128 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s)
129 #define VGMEMP_FREE(h,a)
130 #define VGMEMP_DESTROY(h)
131 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)
132 #endif
133
134 #ifndef BYTE_ORDER
135 # if (defined(_LITTLE_ENDIAN) || defined(_BIG_ENDIAN)) && !(defined(_LITTLE_ENDIAN) && defined(_BIG_ENDIAN))
136 /* Solaris just defines one or the other */
137 #  define LITTLE_ENDIAN 1234
138 #  define BIG_ENDIAN    4321
139 #  ifdef _LITTLE_ENDIAN
140 #   define BYTE_ORDER  LITTLE_ENDIAN
141 #  else
142 #   define BYTE_ORDER  BIG_ENDIAN
143 #  endif
144 # else
145 #  define BYTE_ORDER   __BYTE_ORDER
146 # endif
147 #endif
148
149 #ifndef LITTLE_ENDIAN
150 #define LITTLE_ENDIAN   __LITTLE_ENDIAN
151 #endif
152 #ifndef BIG_ENDIAN
153 #define BIG_ENDIAN      __BIG_ENDIAN
154 #endif
155
156 #if defined(__i386) || defined(__x86_64) || defined(_M_IX86)
157 #define MISALIGNED_OK   1
158 #endif
159
160 #include "lmdb.h"
161 #include "midl.h"
162
163 #if (BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN) == (BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
164 # error "Unknown or unsupported endianness (BYTE_ORDER)"
165 #elif (-6 & 5) || CHAR_BIT != 8 || UINT_MAX < 0xffffffff || ULONG_MAX % 0xFFFF
166 # error "Two's complement, reasonably sized integer types, please"
167 #endif
168
169 #ifdef __GNUC__
170 /** Put infrequently used env functions in separate section */
171 # ifdef __APPLE__
172 #  define       ESECT   __attribute__ ((section("__TEXT,text_env")))
173 # else
174 #  define       ESECT   __attribute__ ((section("text_env")))
175 # endif
176 #else
177 #define ESECT
178 #endif
179
180 /** @defgroup internal  LMDB Internals
181  *      @{
182  */
183 /** @defgroup compat    Compatibility Macros
184  *      A bunch of macros to minimize the amount of platform-specific ifdefs
185  *      needed throughout the rest of the code. When the features this library
186  *      needs are similar enough to POSIX to be hidden in a one-or-two line
187  *      replacement, this macro approach is used.
188  *      @{
189  */
190
191         /** Features under development */
192 #ifndef MDB_DEVEL
193 #define MDB_DEVEL 0
194 #endif
195
196         /** Wrapper around __func__, which is a C99 feature */
197 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
198 # define mdb_func_      __func__
199 #elif __GNUC__ >= 2 || _MSC_VER >= 1300
200 # define mdb_func_      __FUNCTION__
201 #else
202 /* If a debug message says <mdb_unknown>(), update the #if statements above */
203 # define mdb_func_      "<mdb_unknown>"
204 #endif
205
206 #ifdef _WIN32
207 #define MDB_USE_HASH    1
208 #define MDB_PIDLOCK     0
209 #define THREAD_RET      DWORD
210 #define pthread_t       HANDLE
211 #define pthread_mutex_t HANDLE
212 #define pthread_cond_t  HANDLE
213 #define pthread_key_t   DWORD
214 #define pthread_self()  GetCurrentThreadId()
215 #define pthread_key_create(x,y) \
216         ((*(x) = TlsAlloc()) == TLS_OUT_OF_INDEXES ? ErrCode() : 0)
217 #define pthread_key_delete(x)   TlsFree(x)
218 #define pthread_getspecific(x)  TlsGetValue(x)
219 #define pthread_setspecific(x,y)        (TlsSetValue(x,y) ? 0 : ErrCode())
220 #define pthread_mutex_unlock(x) ReleaseMutex(*x)
221 #define pthread_mutex_lock(x)   WaitForSingleObject(*x, INFINITE)
222 #define pthread_cond_signal(x)  SetEvent(*x)
223 #define pthread_cond_wait(cond,mutex)   do{SignalObjectAndWait(*mutex, *cond, INFINITE, FALSE); WaitForSingleObject(*mutex, INFINITE);}while(0)
224 #define THREAD_CREATE(thr,start,arg)    thr=CreateThread(NULL,0,start,arg,0,NULL)
225 #define THREAD_FINISH(thr)      WaitForSingleObject(thr, INFINITE)
226 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_rmutex)
227 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_rmutex)
228 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_wmutex)
229 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_wmutex)
230 #define getpid()        GetCurrentProcessId()
231 #define MDB_FDATASYNC(fd)       (!FlushFileBuffers(fd))
232 #define MDB_MSYNC(addr,len,flags)       (!FlushViewOfFile(addr,len))
233 #define ErrCode()       GetLastError()
234 #define GET_PAGESIZE(x) {SYSTEM_INFO si; GetSystemInfo(&si); (x) = si.dwPageSize;}
235 #define close(fd)       (CloseHandle(fd) ? 0 : -1)
236 #define munmap(ptr,len) UnmapViewOfFile(ptr)
237 #ifdef PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
238 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
239 #else
240 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION 0x1000
241 #endif
242 #define Z       "I"
243 #else
244 #define THREAD_RET      void *
245 #define THREAD_CREATE(thr,start,arg)    pthread_create(&thr,NULL,start,arg)
246 #define THREAD_FINISH(thr)      pthread_join(thr,NULL)
247 #define Z       "z"                     /**< printf format modifier for size_t */
248
249         /** For MDB_LOCK_FORMAT: True if readers take a pid lock in the lockfile */
250 #define MDB_PIDLOCK                     1
251
252 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
253
254 #define LOCK_MUTEX_R(env)       mdb_sem_wait((env)->me_rmutex)
255 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     sem_post((env)->me_rmutex)
256 #define LOCK_MUTEX_W(env)       mdb_sem_wait((env)->me_wmutex)
257 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     sem_post((env)->me_wmutex)
258
259 static int
260 mdb_sem_wait(sem_t *sem)
261 {
262    int rc;
263    while ((rc = sem_wait(sem)) && (rc = errno) == EINTR) ;
264    return rc;
265 }
266
267 #else
268         /** Lock the reader mutex.
269          */
270 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
271         /** Unlock the reader mutex.
272          */
273 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
274
275         /** Lock the writer mutex.
276          *      Only a single write transaction is allowed at a time. Other writers
277          *      will block waiting for this mutex.
278          */
279 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
280         /** Unlock the writer mutex.
281          */
282 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
283 #endif  /* MDB_USE_POSIX_SEM */
284
285         /** Get the error code for the last failed system function.
286          */
287 #define ErrCode()       errno
288
289         /** An abstraction for a file handle.
290          *      On POSIX systems file handles are small integers. On Windows
291          *      they're opaque pointers.
292          */
293 #define HANDLE  int
294
295         /**     A value for an invalid file handle.
296          *      Mainly used to initialize file variables and signify that they are
297          *      unused.
298          */
299 #define INVALID_HANDLE_VALUE    (-1)
300
301         /** Get the size of a memory page for the system.
302          *      This is the basic size that the platform's memory manager uses, and is
303          *      fundamental to the use of memory-mapped files.
304          */
305 #define GET_PAGESIZE(x) ((x) = sysconf(_SC_PAGE_SIZE))
306 #endif
307
308 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
309 #define MNAME_LEN       32
310 #else
311 #define MNAME_LEN       (sizeof(pthread_mutex_t))
312 #endif
313
314 /** @} */
315
316 #ifndef _WIN32
317 /**     A flag for opening a file and requesting synchronous data writes.
318  *      This is only used when writing a meta page. It's not strictly needed;
319  *      we could just do a normal write and then immediately perform a flush.
320  *      But if this flag is available it saves us an extra system call.
321  *
322  *      @note If O_DSYNC is undefined but exists in /usr/include,
323  * preferably set some compiler flag to get the definition.
324  * Otherwise compile with the less efficient -DMDB_DSYNC=O_SYNC.
325  */
326 #ifndef MDB_DSYNC
327 # define MDB_DSYNC      O_DSYNC
328 #endif
329 #endif
330
331 /** Function for flushing the data of a file. Define this to fsync
332  *      if fdatasync() is not supported.
333  */
334 #ifndef MDB_FDATASYNC
335 # define MDB_FDATASYNC  fdatasync
336 #endif
337
338 #ifndef MDB_MSYNC
339 # define MDB_MSYNC(addr,len,flags)      msync(addr,len,flags)
340 #endif
341
342 #ifndef MS_SYNC
343 #define MS_SYNC 1
344 #endif
345
346 #ifndef MS_ASYNC
347 #define MS_ASYNC        0
348 #endif
349
350         /** A page number in the database.
351          *      Note that 64 bit page numbers are overkill, since pages themselves
352          *      already represent 12-13 bits of addressable memory, and the OS will
353          *      always limit applications to a maximum of 63 bits of address space.
354          *
355          *      @note In the #MDB_node structure, we only store 48 bits of this value,
356          *      which thus limits us to only 60 bits of addressable data.
357          */
358 typedef MDB_ID  pgno_t;
359
360         /** A transaction ID.
361          *      See struct MDB_txn.mt_txnid for details.
362          */
363 typedef MDB_ID  txnid_t;
364
365 /** @defgroup debug     Debug Macros
366  *      @{
367  */
368 #ifndef MDB_DEBUG
369         /**     Enable debug output.  Needs variable argument macros (a C99 feature).
370          *      Set this to 1 for copious tracing. Set to 2 to add dumps of all IDLs
371          *      read from and written to the database (used for free space management).
372          */
373 #define MDB_DEBUG 0
374 #endif
375
376 #if MDB_DEBUG
377 static int mdb_debug;
378 static txnid_t mdb_debug_start;
379
380         /**     Print a debug message with printf formatting.
381          *      Requires double parenthesis around 2 or more args.
382          */
383 # define DPRINTF(args) ((void) ((mdb_debug) && DPRINTF0 args))
384 # define DPRINTF0(fmt, ...) \
385         fprintf(stderr, "%s:%d " fmt "\n", mdb_func_, __LINE__, __VA_ARGS__)
386 #else
387 # define DPRINTF(args)  ((void) 0)
388 #endif
389         /**     Print a debug string.
390          *      The string is printed literally, with no format processing.
391          */
392 #define DPUTS(arg)      DPRINTF(("%s", arg))
393         /** Debuging output value of a cursor DBI: Negative in a sub-cursor. */
394 #define DDBI(mc) \
395         (((mc)->mc_flags & C_SUB) ? -(int)(mc)->mc_dbi : (int)(mc)->mc_dbi)
396 /** @} */
397
398         /**     @brief The maximum size of a database page.
399          *
400          *      It is 32k or 64k, since value-PAGEBASE must fit in
401          *      #MDB_page.%mp_upper.
402          *
403          *      LMDB will use database pages < OS pages if needed.
404          *      That causes more I/O in write transactions: The OS must
405          *      know (read) the whole page before writing a partial page.
406          *
407          *      Note that we don't currently support Huge pages. On Linux,
408          *      regular data files cannot use Huge pages, and in general
409          *      Huge pages aren't actually pageable. We rely on the OS
410          *      demand-pager to read our data and page it out when memory
411          *      pressure from other processes is high. So until OSs have
412          *      actual paging support for Huge pages, they're not viable.
413          */
414 #define MAX_PAGESIZE     (PAGEBASE ? 0x10000 : 0x8000)
415
416         /** The minimum number of keys required in a database page.
417          *      Setting this to a larger value will place a smaller bound on the
418          *      maximum size of a data item. Data items larger than this size will
419          *      be pushed into overflow pages instead of being stored directly in
420          *      the B-tree node. This value used to default to 4. With a page size
421          *      of 4096 bytes that meant that any item larger than 1024 bytes would
422          *      go into an overflow page. That also meant that on average 2-3KB of
423          *      each overflow page was wasted space. The value cannot be lower than
424          *      2 because then there would no longer be a tree structure. With this
425          *      value, items larger than 2KB will go into overflow pages, and on
426          *      average only 1KB will be wasted.
427          */
428 #define MDB_MINKEYS      2
429
430         /**     A stamp that identifies a file as an LMDB file.
431          *      There's nothing special about this value other than that it is easily
432          *      recognizable, and it will reflect any byte order mismatches.
433          */
434 #define MDB_MAGIC        0xBEEFC0DE
435
436         /**     The version number for a database's datafile format. */
437 #define MDB_DATA_VERSION         ((MDB_DEVEL) ? 999 : 1)
438         /**     The version number for a database's lockfile format. */
439 #define MDB_LOCK_VERSION         1
440
441         /**     @brief The max size of a key we can write, or 0 for dynamic max.
442          *
443          *      Define this as 0 to compute the max from the page size.  511
444          *      is default for backwards compat: liblmdb <= 0.9.10 can break
445          *      when modifying a DB with keys/dupsort data bigger than its max.
446          *      #MDB_DEVEL sets the default to 0.
447          *
448          *      Data items in an #MDB_DUPSORT database are also limited to
449          *      this size, since they're actually keys of a sub-DB.  Keys and
450          *      #MDB_DUPSORT data items must fit on a node in a regular page.
451          */
452 #ifndef MDB_MAXKEYSIZE
453 #define MDB_MAXKEYSIZE   ((MDB_DEVEL) ? 0 : 511)
454 #endif
455
456         /**     The maximum size of a key we can write to the environment. */
457 #if MDB_MAXKEYSIZE
458 #define ENV_MAXKEY(env) (MDB_MAXKEYSIZE)
459 #else
460 #define ENV_MAXKEY(env) ((env)->me_maxkey)
461 #endif
462
463         /**     @brief The maximum size of a data item.
464          *
465          *      We only store a 32 bit value for node sizes.
466          */
467 #define MAXDATASIZE     0xffffffffUL
468
469 #if MDB_DEBUG
470         /**     Key size which fits in a #DKBUF.
471          *      @ingroup debug
472          */
473 #define DKBUF_MAXKEYSIZE ((MDB_MAXKEYSIZE) > 0 ? (MDB_MAXKEYSIZE) : 511)
474         /**     A key buffer.
475          *      @ingroup debug
476          *      This is used for printing a hex dump of a key's contents.
477          */
478 #define DKBUF   char kbuf[DKBUF_MAXKEYSIZE*2+1]
479         /**     Display a key in hex.
480          *      @ingroup debug
481          *      Invoke a function to display a key in hex.
482          */
483 #define DKEY(x) mdb_dkey(x, kbuf)
484 #else
485 #define DKBUF
486 #define DKEY(x) 0
487 #endif
488
489         /** An invalid page number.
490          *      Mainly used to denote an empty tree.
491          */
492 #define P_INVALID        (~(pgno_t)0)
493
494         /** Test if the flags \b f are set in a flag word \b w. */
495 #define F_ISSET(w, f)    (((w) & (f)) == (f))
496
497         /** Round \b n up to an even number. */
498 #define EVEN(n)         (((n) + 1U) & -2) /* sign-extending -2 to match n+1U */
499
500         /**     Used for offsets within a single page.
501          *      Since memory pages are typically 4 or 8KB in size, 12-13 bits,
502          *      this is plenty.
503          */
504 typedef uint16_t         indx_t;
505
506         /**     Default size of memory map.
507          *      This is certainly too small for any actual applications. Apps should always set
508          *      the size explicitly using #mdb_env_set_mapsize().
509          */
510 #define DEFAULT_MAPSIZE 1048576
511
512 /**     @defgroup readers       Reader Lock Table
513  *      Readers don't acquire any locks for their data access. Instead, they
514  *      simply record their transaction ID in the reader table. The reader
515  *      mutex is needed just to find an empty slot in the reader table. The
516  *      slot's address is saved in thread-specific data so that subsequent read
517  *      transactions started by the same thread need no further locking to proceed.
518  *
519  *      If #MDB_NOTLS is set, the slot address is not saved in thread-specific data.
520  *
521  *      No reader table is used if the database is on a read-only filesystem, or
522  *      if #MDB_NOLOCK is set.
523  *
524  *      Since the database uses multi-version concurrency control, readers don't
525  *      actually need any locking. This table is used to keep track of which
526  *      readers are using data from which old transactions, so that we'll know
527  *      when a particular old transaction is no longer in use. Old transactions
528  *      that have discarded any data pages can then have those pages reclaimed
529  *      for use by a later write transaction.
530  *
531  *      The lock table is constructed such that reader slots are aligned with the
532  *      processor's cache line size. Any slot is only ever used by one thread.
533  *      This alignment guarantees that there will be no contention or cache
534  *      thrashing as threads update their own slot info, and also eliminates
535  *      any need for locking when accessing a slot.
536  *
537  *      A writer thread will scan every slot in the table to determine the oldest
538  *      outstanding reader transaction. Any freed pages older than this will be
539  *      reclaimed by the writer. The writer doesn't use any locks when scanning
540  *      this table. This means that there's no guarantee that the writer will
541  *      see the most up-to-date reader info, but that's not required for correct
542  *      operation - all we need is to know the upper bound on the oldest reader,
543  *      we don't care at all about the newest reader. So the only consequence of
544  *      reading stale information here is that old pages might hang around a
545  *      while longer before being reclaimed. That's actually good anyway, because
546  *      the longer we delay reclaiming old pages, the more likely it is that a
547  *      string of contiguous pages can be found after coalescing old pages from
548  *      many old transactions together.
549  *      @{
550  */
551         /**     Number of slots in the reader table.
552          *      This value was chosen somewhat arbitrarily. 126 readers plus a
553          *      couple mutexes fit exactly into 8KB on my development machine.
554          *      Applications should set the table size using #mdb_env_set_maxreaders().
555          */
556 #define DEFAULT_READERS 126
557
558         /**     The size of a CPU cache line in bytes. We want our lock structures
559          *      aligned to this size to avoid false cache line sharing in the
560          *      lock table.
561          *      This value works for most CPUs. For Itanium this should be 128.
562          */
563 #ifndef CACHELINE
564 #define CACHELINE       64
565 #endif
566
567         /**     The information we store in a single slot of the reader table.
568          *      In addition to a transaction ID, we also record the process and
569          *      thread ID that owns a slot, so that we can detect stale information,
570          *      e.g. threads or processes that went away without cleaning up.
571          *      @note We currently don't check for stale records. We simply re-init
572          *      the table when we know that we're the only process opening the
573          *      lock file.
574          */
575 typedef struct MDB_rxbody {
576         /**     Current Transaction ID when this transaction began, or (txnid_t)-1.
577          *      Multiple readers that start at the same time will probably have the
578          *      same ID here. Again, it's not important to exclude them from
579          *      anything; all we need to know is which version of the DB they
580          *      started from so we can avoid overwriting any data used in that
581          *      particular version.
582          */
583         txnid_t         mrb_txnid;
584         /** The process ID of the process owning this reader txn. */
585         MDB_PID_T       mrb_pid;
586         /** The thread ID of the thread owning this txn. */
587         MDB_THR_T       mrb_tid;
588 } MDB_rxbody;
589
590         /** The actual reader record, with cacheline padding. */
591 typedef struct MDB_reader {
592         union {
593                 MDB_rxbody mrx;
594                 /** shorthand for mrb_txnid */
595 #define mr_txnid        mru.mrx.mrb_txnid
596 #define mr_pid  mru.mrx.mrb_pid
597 #define mr_tid  mru.mrx.mrb_tid
598                 /** cache line alignment */
599                 char pad[(sizeof(MDB_rxbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
600         } mru;
601 } MDB_reader;
602
603         /** The header for the reader table.
604          *      The table resides in a memory-mapped file. (This is a different file
605          *      than is used for the main database.)
606          *
607          *      For POSIX the actual mutexes reside in the shared memory of this
608          *      mapped file. On Windows, mutexes are named objects allocated by the
609          *      kernel; we store the mutex names in this mapped file so that other
610          *      processes can grab them. This same approach is also used on
611          *      MacOSX/Darwin (using named semaphores) since MacOSX doesn't support
612          *      process-shared POSIX mutexes. For these cases where a named object
613          *      is used, the object name is derived from a 64 bit FNV hash of the
614          *      environment pathname. As such, naming collisions are extremely
615          *      unlikely. If a collision occurs, the results are unpredictable.
616          */
617 typedef struct MDB_txbody {
618                 /** Stamp identifying this as an LMDB file. It must be set
619                  *      to #MDB_MAGIC. */
620         uint32_t        mtb_magic;
621                 /** Format of this lock file. Must be set to #MDB_LOCK_FORMAT. */
622         uint32_t        mtb_format;
623 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
624         char    mtb_rmname[MNAME_LEN];
625 #else
626                 /** Mutex protecting access to this table.
627                  *      This is the reader lock that #LOCK_MUTEX_R acquires.
628                  */
629         pthread_mutex_t mtb_mutex;
630 #endif
631                 /**     The ID of the last transaction committed to the database.
632                  *      This is recorded here only for convenience; the value can always
633                  *      be determined by reading the main database meta pages.
634                  */
635         txnid_t         mtb_txnid;
636                 /** The number of slots that have been used in the reader table.
637                  *      This always records the maximum count, it is not decremented
638                  *      when readers release their slots.
639                  */
640         unsigned        mtb_numreaders;
641 } MDB_txbody;
642
643         /** The actual reader table definition. */
644 typedef struct MDB_txninfo {
645         union {
646                 MDB_txbody mtb;
647 #define mti_magic       mt1.mtb.mtb_magic
648 #define mti_format      mt1.mtb.mtb_format
649 #define mti_mutex       mt1.mtb.mtb_mutex
650 #define mti_rmname      mt1.mtb.mtb_rmname
651 #define mti_txnid       mt1.mtb.mtb_txnid
652 #define mti_numreaders  mt1.mtb.mtb_numreaders
653                 char pad[(sizeof(MDB_txbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
654         } mt1;
655         union {
656 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
657                 char mt2_wmname[MNAME_LEN];
658 #define mti_wmname      mt2.mt2_wmname
659 #else
660                 pthread_mutex_t mt2_wmutex;
661 #define mti_wmutex      mt2.mt2_wmutex
662 #endif
663                 char pad[(MNAME_LEN+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
664         } mt2;
665         MDB_reader      mti_readers[1];
666 } MDB_txninfo;
667
668         /** Lockfile format signature: version, features and field layout */
669 #define MDB_LOCK_FORMAT \
670         ((uint32_t) \
671          ((MDB_LOCK_VERSION) \
672           /* Flags which describe functionality */ \
673           + (((MDB_PIDLOCK) != 0) << 16)))
674 /** @} */
675
676 /** Common header for all page types.
677  * Overflow records occupy a number of contiguous pages with no
678  * headers on any page after the first.
679  */
680 typedef struct MDB_page {
681 #define mp_pgno mp_p.p_pgno
682 #define mp_next mp_p.p_next
683         union {
684                 pgno_t          p_pgno; /**< page number */
685                 struct MDB_page *p_next; /**< for in-memory list of freed pages */
686         } mp_p;
687         uint16_t        mp_pad;
688 /**     @defgroup mdb_page      Page Flags
689  *      @ingroup internal
690  *      Flags for the page headers.
691  *      @{
692  */
693 #define P_BRANCH         0x01           /**< branch page */
694 #define P_LEAF           0x02           /**< leaf page */
695 #define P_OVERFLOW       0x04           /**< overflow page */
696 #define P_META           0x08           /**< meta page */
697 #define P_DIRTY          0x10           /**< dirty page, also set for #P_SUBP pages */
698 #define P_LEAF2          0x20           /**< for #MDB_DUPFIXED records */
699 #define P_SUBP           0x40           /**< for #MDB_DUPSORT sub-pages */
700 #define P_LOOSE          0x4000         /**< page was dirtied then freed, can be reused */
701 #define P_KEEP           0x8000         /**< leave this page alone during spill */
702 /** @} */
703         uint16_t        mp_flags;               /**< @ref mdb_page */
704 #define mp_lower        mp_pb.pb.pb_lower
705 #define mp_upper        mp_pb.pb.pb_upper
706 #define mp_pages        mp_pb.pb_pages
707         union {
708                 struct {
709                         indx_t          pb_lower;               /**< lower bound of free space */
710                         indx_t          pb_upper;               /**< upper bound of free space */
711                 } pb;
712                 uint32_t        pb_pages;       /**< number of overflow pages */
713         } mp_pb;
714         indx_t          mp_ptrs[1];             /**< dynamic size */
715 } MDB_page;
716
717         /** Size of the page header, excluding dynamic data at the end */
718 #define PAGEHDRSZ        ((unsigned) offsetof(MDB_page, mp_ptrs))
719
720         /** Address of first usable data byte in a page, after the header */
721 #define METADATA(p)      ((void *)((char *)(p) + PAGEHDRSZ))
722
723         /** ITS#7713, change PAGEBASE to handle 65536 byte pages */
724 #define PAGEBASE        ((MDB_DEVEL) ? PAGEHDRSZ : 0)
725
726         /** Number of nodes on a page */
727 #define NUMKEYS(p)       (((p)->mp_lower - (PAGEHDRSZ-PAGEBASE)) >> 1)
728
729         /** The amount of space remaining in the page */
730 #define SIZELEFT(p)      (indx_t)((p)->mp_upper - (p)->mp_lower)
731
732         /** The percentage of space used in the page, in tenths of a percent. */
733 #define PAGEFILL(env, p) (1000L * ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ - SIZELEFT(p)) / \
734                                 ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ))
735         /** The minimum page fill factor, in tenths of a percent.
736          *      Pages emptier than this are candidates for merging.
737          */
738 #define FILL_THRESHOLD   250
739
740         /** Test if a page is a leaf page */
741 #define IS_LEAF(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF)
742         /** Test if a page is a LEAF2 page */
743 #define IS_LEAF2(p)      F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF2)
744         /** Test if a page is a branch page */
745 #define IS_BRANCH(p)     F_ISSET((p)->mp_flags, P_BRANCH)
746         /** Test if a page is an overflow page */
747 #define IS_OVERFLOW(p)   F_ISSET((p)->mp_flags, P_OVERFLOW)
748         /** Test if a page is a sub page */
749 #define IS_SUBP(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_SUBP)
750
751         /** The number of overflow pages needed to store the given size. */
752 #define OVPAGES(size, psize)    ((PAGEHDRSZ-1 + (size)) / (psize) + 1)
753
754         /** Link in #MDB_txn.%mt_loose_pgs list */
755 #define NEXT_LOOSE_PAGE(p)              (*(MDB_page **)((p) + 2))
756
757         /** Header for a single key/data pair within a page.
758          * Used in pages of type #P_BRANCH and #P_LEAF without #P_LEAF2.
759          * We guarantee 2-byte alignment for 'MDB_node's.
760          */
761 typedef struct MDB_node {
762         /** lo and hi are used for data size on leaf nodes and for
763          * child pgno on branch nodes. On 64 bit platforms, flags
764          * is also used for pgno. (Branch nodes have no flags).
765          * They are in host byte order in case that lets some
766          * accesses be optimized into a 32-bit word access.
767          */
768 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
769         unsigned short  mn_lo, mn_hi;   /**< part of data size or pgno */
770 #else
771         unsigned short  mn_hi, mn_lo;
772 #endif
773 /** @defgroup mdb_node Node Flags
774  *      @ingroup internal
775  *      Flags for node headers.
776  *      @{
777  */
778 #define F_BIGDATA        0x01                   /**< data put on overflow page */
779 #define F_SUBDATA        0x02                   /**< data is a sub-database */
780 #define F_DUPDATA        0x04                   /**< data has duplicates */
781
782 /** valid flags for #mdb_node_add() */
783 #define NODE_ADD_FLAGS  (F_DUPDATA|F_SUBDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND)
784
785 /** @} */
786         unsigned short  mn_flags;               /**< @ref mdb_node */
787         unsigned short  mn_ksize;               /**< key size */
788         char            mn_data[1];                     /**< key and data are appended here */
789 } MDB_node;
790
791         /** Size of the node header, excluding dynamic data at the end */
792 #define NODESIZE         offsetof(MDB_node, mn_data)
793
794         /** Bit position of top word in page number, for shifting mn_flags */
795 #define PGNO_TOPWORD ((pgno_t)-1 > 0xffffffffu ? 32 : 0)
796
797         /** Size of a node in a branch page with a given key.
798          *      This is just the node header plus the key, there is no data.
799          */
800 #define INDXSIZE(k)      (NODESIZE + ((k) == NULL ? 0 : (k)->mv_size))
801
802         /** Size of a node in a leaf page with a given key and data.
803          *      This is node header plus key plus data size.
804          */
805 #define LEAFSIZE(k, d)   (NODESIZE + (k)->mv_size + (d)->mv_size)
806
807         /** Address of node \b i in page \b p */
808 #define NODEPTR(p, i)    ((MDB_node *)((char *)(p) + (p)->mp_ptrs[i] + PAGEBASE))
809
810         /** Address of the key for the node */
811 #define NODEKEY(node)    (void *)((node)->mn_data)
812
813         /** Address of the data for a node */
814 #define NODEDATA(node)   (void *)((char *)(node)->mn_data + (node)->mn_ksize)
815
816         /** Get the page number pointed to by a branch node */
817 #define NODEPGNO(node) \
818         ((node)->mn_lo | ((pgno_t) (node)->mn_hi << 16) | \
819          (PGNO_TOPWORD ? ((pgno_t) (node)->mn_flags << PGNO_TOPWORD) : 0))
820         /** Set the page number in a branch node */
821 #define SETPGNO(node,pgno)      do { \
822         (node)->mn_lo = (pgno) & 0xffff; (node)->mn_hi = (pgno) >> 16; \
823         if (PGNO_TOPWORD) (node)->mn_flags = (pgno) >> PGNO_TOPWORD; } while(0)
824
825         /** Get the size of the data in a leaf node */
826 #define NODEDSZ(node)    ((node)->mn_lo | ((unsigned)(node)->mn_hi << 16))
827         /** Set the size of the data for a leaf node */
828 #define SETDSZ(node,size)       do { \
829         (node)->mn_lo = (size) & 0xffff; (node)->mn_hi = (size) >> 16;} while(0)
830         /** The size of a key in a node */
831 #define NODEKSZ(node)    ((node)->mn_ksize)
832
833         /** Copy a page number from src to dst */
834 #ifdef MISALIGNED_OK
835 #define COPY_PGNO(dst,src)      dst = src
836 #else
837 #if SIZE_MAX > 4294967295UL
838 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
839         unsigned short *s, *d;  \
840         s = (unsigned short *)&(src);   \
841         d = (unsigned short *)&(dst);   \
842         *d++ = *s++;    \
843         *d++ = *s++;    \
844         *d++ = *s++;    \
845         *d = *s;        \
846 } while (0)
847 #else
848 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
849         unsigned short *s, *d;  \
850         s = (unsigned short *)&(src);   \
851         d = (unsigned short *)&(dst);   \
852         *d++ = *s++;    \
853         *d = *s;        \
854 } while (0)
855 #endif
856 #endif
857         /** The address of a key in a LEAF2 page.
858          *      LEAF2 pages are used for #MDB_DUPFIXED sorted-duplicate sub-DBs.
859          *      There are no node headers, keys are stored contiguously.
860          */
861 #define LEAF2KEY(p, i, ks)      ((char *)(p) + PAGEHDRSZ + ((i)*(ks)))
862
863         /** Set the \b node's key into \b keyptr, if requested. */
864 #define MDB_GET_KEY(node, keyptr)       { if ((keyptr) != NULL) { \
865         (keyptr)->mv_size = NODEKSZ(node); (keyptr)->mv_data = NODEKEY(node); } }
866
867         /** Set the \b node's key into \b key. */
868 #define MDB_GET_KEY2(node, key) { key.mv_size = NODEKSZ(node); key.mv_data = NODEKEY(node); }
869
870         /** Information about a single database in the environment. */
871 typedef struct MDB_db {
872         uint32_t        md_pad;         /**< also ksize for LEAF2 pages */
873         uint16_t        md_flags;       /**< @ref mdb_dbi_open */
874         uint16_t        md_depth;       /**< depth of this tree */
875         pgno_t          md_branch_pages;        /**< number of internal pages */
876         pgno_t          md_leaf_pages;          /**< number of leaf pages */
877         pgno_t          md_overflow_pages;      /**< number of overflow pages */
878         size_t          md_entries;             /**< number of data items */
879         pgno_t          md_root;                /**< the root page of this tree */
880 } MDB_db;
881
882         /** mdb_dbi_open flags */
883 #define MDB_VALID       0x8000          /**< DB handle is valid, for me_dbflags */
884 #define PERSISTENT_FLAGS        (0xffff & ~(MDB_VALID))
885 #define VALID_FLAGS     (MDB_REVERSEKEY|MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY|MDB_DUPFIXED|\
886         MDB_INTEGERDUP|MDB_REVERSEDUP|MDB_CREATE)
887
888         /** Handle for the DB used to track free pages. */
889 #define FREE_DBI        0
890         /** Handle for the default DB. */
891 #define MAIN_DBI        1
892
893         /** Meta page content.
894          *      A meta page is the start point for accessing a database snapshot.
895          *      Pages 0-1 are meta pages. Transaction N writes meta page #(N % 2).
896          */
897 typedef struct MDB_meta {
898                 /** Stamp identifying this as an LMDB file. It must be set
899                  *      to #MDB_MAGIC. */
900         uint32_t        mm_magic;
901                 /** Version number of this lock file. Must be set to #MDB_DATA_VERSION. */
902         uint32_t        mm_version;
903         void            *mm_address;            /**< address for fixed mapping */
904         size_t          mm_mapsize;                     /**< size of mmap region */
905         MDB_db          mm_dbs[2];                      /**< first is free space, 2nd is main db */
906         /** The size of pages used in this DB */
907 #define mm_psize        mm_dbs[0].md_pad
908         /** Any persistent environment flags. @ref mdb_env */
909 #define mm_flags        mm_dbs[0].md_flags
910         pgno_t          mm_last_pg;                     /**< last used page in file */
911         txnid_t         mm_txnid;                       /**< txnid that committed this page */
912 } MDB_meta;
913
914         /** Buffer for a stack-allocated meta page.
915          *      The members define size and alignment, and silence type
916          *      aliasing warnings.  They are not used directly; that could
917          *      mean incorrectly using several union members in parallel.
918          */
919 typedef union MDB_metabuf {
920         MDB_page        mb_page;
921         struct {
922                 char            mm_pad[PAGEHDRSZ];
923                 MDB_meta        mm_meta;
924         } mb_metabuf;
925 } MDB_metabuf;
926
927         /** Auxiliary DB info.
928          *      The information here is mostly static/read-only. There is
929          *      only a single copy of this record in the environment.
930          */
931 typedef struct MDB_dbx {
932         MDB_val         md_name;                /**< name of the database */
933         MDB_cmp_func    *md_cmp;        /**< function for comparing keys */
934         MDB_cmp_func    *md_dcmp;       /**< function for comparing data items */
935         MDB_rel_func    *md_rel;        /**< user relocate function */
936         void            *md_relctx;             /**< user-provided context for md_rel */
937 } MDB_dbx;
938
939         /** A database transaction.
940          *      Every operation requires a transaction handle.
941          */
942 struct MDB_txn {
943         MDB_txn         *mt_parent;             /**< parent of a nested txn */
944         MDB_txn         *mt_child;              /**< nested txn under this txn */
945         pgno_t          mt_next_pgno;   /**< next unallocated page */
946         /** The ID of this transaction. IDs are integers incrementing from 1.
947          *      Only committed write transactions increment the ID. If a transaction
948          *      aborts, the ID may be re-used by the next writer.
949          */
950         txnid_t         mt_txnid;
951         MDB_env         *mt_env;                /**< the DB environment */
952         /** The list of pages that became unused during this transaction.
953          */
954         MDB_IDL         mt_free_pgs;
955         /** The list of loose pages that became unused and may be reused
956          *      in this transaction, linked through #NEXT_LOOSE_PAGE(page).
957          */
958         MDB_page        *mt_loose_pgs;
959         /* #Number of loose pages (#mt_loose_pgs) */
960         int                     mt_loose_count;
961         /** The sorted list of dirty pages we temporarily wrote to disk
962          *      because the dirty list was full. page numbers in here are
963          *      shifted left by 1, deleted slots have the LSB set.
964          */
965         MDB_IDL         mt_spill_pgs;
966         union {
967                 /** For write txns: Modified pages. Sorted when not MDB_WRITEMAP. */
968                 MDB_ID2L        dirty_list;
969                 /** For read txns: This thread/txn's reader table slot, or NULL. */
970                 MDB_reader      *reader;
971         } mt_u;
972         /** Array of records for each DB known in the environment. */
973         MDB_dbx         *mt_dbxs;
974         /** Array of MDB_db records for each known DB */
975         MDB_db          *mt_dbs;
976         /** Array of sequence numbers for each DB handle */
977         unsigned int    *mt_dbiseqs;
978 /** @defgroup mt_dbflag Transaction DB Flags
979  *      @ingroup internal
980  * @{
981  */
982 #define DB_DIRTY        0x01            /**< DB was modified or is DUPSORT data */
983 #define DB_STALE        0x02            /**< Named-DB record is older than txnID */
984 #define DB_NEW          0x04            /**< Named-DB handle opened in this txn */
985 #define DB_VALID        0x08            /**< DB handle is valid, see also #MDB_VALID */
986 /** @} */
987         /** In write txns, array of cursors for each DB */
988         MDB_cursor      **mt_cursors;
989         /** Array of flags for each DB */
990         unsigned char   *mt_dbflags;
991         /**     Number of DB records in use. This number only ever increments;
992          *      we don't decrement it when individual DB handles are closed.
993          */
994         MDB_dbi         mt_numdbs;
995
996 /** @defgroup mdb_txn   Transaction Flags
997  *      @ingroup internal
998  *      @{
999  */
1000 #define MDB_TXN_RDONLY          0x01            /**< read-only transaction */
1001 #define MDB_TXN_ERROR           0x02            /**< txn is unusable after an error */
1002 #define MDB_TXN_DIRTY           0x04            /**< must write, even if dirty list is empty */
1003 #define MDB_TXN_SPILLS          0x08            /**< txn or a parent has spilled pages */
1004 /** @} */
1005         unsigned int    mt_flags;               /**< @ref mdb_txn */
1006         /** #dirty_list room: Array size - \#dirty pages visible to this txn.
1007          *      Includes ancestor txns' dirty pages not hidden by other txns'
1008          *      dirty/spilled pages. Thus commit(nested txn) has room to merge
1009          *      dirty_list into mt_parent after freeing hidden mt_parent pages.
1010          */
1011         unsigned int    mt_dirty_room;
1012 };
1013
1014 /** Enough space for 2^32 nodes with minimum of 2 keys per node. I.e., plenty.
1015  * At 4 keys per node, enough for 2^64 nodes, so there's probably no need to
1016  * raise this on a 64 bit machine.
1017  */
1018 #define CURSOR_STACK             32
1019
1020 struct MDB_xcursor;
1021
1022         /** Cursors are used for all DB operations.
1023          *      A cursor holds a path of (page pointer, key index) from the DB
1024          *      root to a position in the DB, plus other state. #MDB_DUPSORT
1025          *      cursors include an xcursor to the current data item. Write txns
1026          *      track their cursors and keep them up to date when data moves.
1027          *      Exception: An xcursor's pointer to a #P_SUBP page can be stale.
1028          *      (A node with #F_DUPDATA but no #F_SUBDATA contains a subpage).
1029          */
1030 struct MDB_cursor {
1031         /** Next cursor on this DB in this txn */
1032         MDB_cursor      *mc_next;
1033         /** Backup of the original cursor if this cursor is a shadow */
1034         MDB_cursor      *mc_backup;
1035         /** Context used for databases with #MDB_DUPSORT, otherwise NULL */
1036         struct MDB_xcursor      *mc_xcursor;
1037         /** The transaction that owns this cursor */
1038         MDB_txn         *mc_txn;
1039         /** The database handle this cursor operates on */
1040         MDB_dbi         mc_dbi;
1041         /** The database record for this cursor */
1042         MDB_db          *mc_db;
1043         /** The database auxiliary record for this cursor */
1044         MDB_dbx         *mc_dbx;
1045         /** The @ref mt_dbflag for this database */
1046         unsigned char   *mc_dbflag;
1047         unsigned short  mc_snum;        /**< number of pushed pages */
1048         unsigned short  mc_top;         /**< index of top page, normally mc_snum-1 */
1049 /** @defgroup mdb_cursor        Cursor Flags
1050  *      @ingroup internal
1051  *      Cursor state flags.
1052  *      @{
1053  */
1054 #define C_INITIALIZED   0x01    /**< cursor has been initialized and is valid */
1055 #define C_EOF   0x02                    /**< No more data */
1056 #define C_SUB   0x04                    /**< Cursor is a sub-cursor */
1057 #define C_DEL   0x08                    /**< last op was a cursor_del */
1058 #define C_SPLITTING     0x20            /**< Cursor is in page_split */
1059 #define C_UNTRACK       0x40            /**< Un-track cursor when closing */
1060 /** @} */
1061         unsigned int    mc_flags;       /**< @ref mdb_cursor */
1062         MDB_page        *mc_pg[CURSOR_STACK];   /**< stack of pushed pages */
1063         indx_t          mc_ki[CURSOR_STACK];    /**< stack of page indices */
1064 };
1065
1066         /** Context for sorted-dup records.
1067          *      We could have gone to a fully recursive design, with arbitrarily
1068          *      deep nesting of sub-databases. But for now we only handle these
1069          *      levels - main DB, optional sub-DB, sorted-duplicate DB.
1070          */
1071 typedef struct MDB_xcursor {
1072         /** A sub-cursor for traversing the Dup DB */
1073         MDB_cursor mx_cursor;
1074         /** The database record for this Dup DB */
1075         MDB_db  mx_db;
1076         /**     The auxiliary DB record for this Dup DB */
1077         MDB_dbx mx_dbx;
1078         /** The @ref mt_dbflag for this Dup DB */
1079         unsigned char mx_dbflag;
1080 } MDB_xcursor;
1081
1082         /** State of FreeDB old pages, stored in the MDB_env */
1083 typedef struct MDB_pgstate {
1084         pgno_t          *mf_pghead;     /**< Reclaimed freeDB pages, or NULL before use */
1085         txnid_t         mf_pglast;      /**< ID of last used record, or 0 if !mf_pghead */
1086 } MDB_pgstate;
1087
1088         /** The database environment. */
1089 struct MDB_env {
1090         HANDLE          me_fd;          /**< The main data file */
1091         HANDLE          me_lfd;         /**< The lock file */
1092         HANDLE          me_mfd;                 /**< just for writing the meta pages */
1093         /** Failed to update the meta page. Probably an I/O error. */
1094 #define MDB_FATAL_ERROR 0x80000000U
1095         /** Some fields are initialized. */
1096 #define MDB_ENV_ACTIVE  0x20000000U
1097         /** me_txkey is set */
1098 #define MDB_ENV_TXKEY   0x10000000U
1099         uint32_t        me_flags;               /**< @ref mdb_env */
1100         unsigned int    me_psize;       /**< DB page size, inited from me_os_psize */
1101         unsigned int    me_os_psize;    /**< OS page size, from #GET_PAGESIZE */
1102         unsigned int    me_maxreaders;  /**< size of the reader table */
1103         unsigned int    me_numreaders;  /**< max numreaders set by this env */
1104         MDB_dbi         me_numdbs;              /**< number of DBs opened */
1105         MDB_dbi         me_maxdbs;              /**< size of the DB table */
1106         MDB_PID_T       me_pid;         /**< process ID of this env */
1107         char            *me_path;               /**< path to the DB files */
1108         char            *me_map;                /**< the memory map of the data file */
1109         MDB_txninfo     *me_txns;               /**< the memory map of the lock file or NULL */
1110         MDB_meta        *me_metas[2];   /**< pointers to the two meta pages */
1111         void            *me_pbuf;               /**< scratch area for DUPSORT put() */
1112         MDB_txn         *me_txn;                /**< current write transaction */
1113         MDB_txn         *me_txn0;               /**< prealloc'd write transaction */
1114         size_t          me_mapsize;             /**< size of the data memory map */
1115         off_t           me_size;                /**< current file size */
1116         pgno_t          me_maxpg;               /**< me_mapsize / me_psize */
1117         MDB_dbx         *me_dbxs;               /**< array of static DB info */
1118         uint16_t        *me_dbflags;    /**< array of flags from MDB_db.md_flags */
1119         unsigned int    *me_dbiseqs;    /**< array of dbi sequence numbers */
1120         pthread_key_t   me_txkey;       /**< thread-key for readers */
1121         txnid_t         me_pgoldest;    /**< ID of oldest reader last time we looked */
1122         MDB_pgstate     me_pgstate;             /**< state of old pages from freeDB */
1123 #       define          me_pglast       me_pgstate.mf_pglast
1124 #       define          me_pghead       me_pgstate.mf_pghead
1125         MDB_page        *me_dpages;             /**< list of malloc'd blocks for re-use */
1126         /** IDL of pages that became unused in a write txn */
1127         MDB_IDL         me_free_pgs;
1128         /** ID2L of pages written during a write txn. Length MDB_IDL_UM_SIZE. */
1129         MDB_ID2L        me_dirty_list;
1130         /** Max number of freelist items that can fit in a single overflow page */
1131         int                     me_maxfree_1pg;
1132         /** Max size of a node on a page */
1133         unsigned int    me_nodemax;
1134 #if !(MDB_MAXKEYSIZE)
1135         unsigned int    me_maxkey;      /**< max size of a key */
1136 #endif
1137         int             me_live_reader;         /**< have liveness lock in reader table */
1138 #ifdef _WIN32
1139         int             me_pidquery;            /**< Used in OpenProcess */
1140         HANDLE          me_rmutex;              /* Windows mutexes don't reside in shared mem */
1141         HANDLE          me_wmutex;
1142 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
1143         sem_t           *me_rmutex;             /* Shared mutexes are not supported */
1144         sem_t           *me_wmutex;
1145 #endif
1146         void            *me_userctx;     /**< User-settable context */
1147         MDB_assert_func *me_assert_func; /**< Callback for assertion failures */
1148 };
1149
1150         /** Nested transaction */
1151 typedef struct MDB_ntxn {
1152         MDB_txn         mnt_txn;                /**< the transaction */
1153         MDB_pgstate     mnt_pgstate;    /**< parent transaction's saved freestate */
1154 } MDB_ntxn;
1155
1156         /** max number of pages to commit in one writev() call */
1157 #define MDB_COMMIT_PAGES         64
1158 #if defined(IOV_MAX) && IOV_MAX < MDB_COMMIT_PAGES
1159 #undef MDB_COMMIT_PAGES
1160 #define MDB_COMMIT_PAGES        IOV_MAX
1161 #endif
1162
1163         /** max bytes to write in one call */
1164 #define MAX_WRITE               (0x80000000U >> (sizeof(ssize_t) == 4))
1165
1166         /** Check \b txn and \b dbi arguments to a function */
1167 #define TXN_DBI_EXIST(txn, dbi) \
1168         ((txn) && (dbi) < (txn)->mt_numdbs && ((txn)->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
1169
1170         /** Check for misused \b dbi handles */
1171 #define TXN_DBI_CHANGED(txn, dbi) \
1172         ((txn)->mt_dbiseqs[dbi] != (txn)->mt_env->me_dbiseqs[dbi])
1173
1174 static int  mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp);
1175 static int  mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp);
1176 static int  mdb_page_touch(MDB_cursor *mc);
1177
1178 static int  mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **mp, int *lvl);
1179 static int  mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc,
1180                             MDB_val *key, int modify);
1181 #define MDB_PS_MODIFY   1
1182 #define MDB_PS_ROOTONLY 2
1183 #define MDB_PS_FIRST    4
1184 #define MDB_PS_LAST             8
1185 static int  mdb_page_search(MDB_cursor *mc,
1186                             MDB_val *key, int flags);
1187 static int      mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1188
1189 #define MDB_SPLIT_REPLACE       MDB_APPENDDUP   /**< newkey is not new */
1190 static int      mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata,
1191                                 pgno_t newpgno, unsigned int nflags);
1192
1193 static int  mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta);
1194 static int  mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env);
1195 static int  mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn);
1196 #if !(defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)) /* Drop unused excl arg */
1197 # define mdb_env_close0(env, excl) mdb_env_close1(env)
1198 #endif
1199 static void mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl);
1200
1201 static MDB_node *mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp);
1202 static int  mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
1203                             MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags);
1204 static void mdb_node_del(MDB_cursor *mc, int ksize);
1205 static void mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx);
1206 static int      mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1207 static int  mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data);
1208 static size_t   mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data);
1209 static size_t   mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key);
1210
1211 static int      mdb_rebalance(MDB_cursor *mc);
1212 static int      mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key);
1213
1214 static void     mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc);
1215 static int      mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp);
1216
1217 static int      mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc);
1218 static int      mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned flags);
1219 static int      mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right);
1220 static int      mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1221 static int      mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1222 static int      mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op,
1223                                 int *exactp);
1224 static int      mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1225 static int      mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1226
1227 static void     mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx);
1228 static void     mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc);
1229 static void     mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node);
1230
1231 static int      mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs);
1232 static void mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi);
1233
1234 /** @cond */
1235 static MDB_cmp_func     mdb_cmp_memn, mdb_cmp_memnr, mdb_cmp_int, mdb_cmp_cint, mdb_cmp_long;
1236 /** @endcond */
1237
1238 #ifdef _WIN32
1239 static SECURITY_DESCRIPTOR mdb_null_sd;
1240 static SECURITY_ATTRIBUTES mdb_all_sa;
1241 static int mdb_sec_inited;
1242 #endif
1243
1244 /** Return the library version info. */
1245 char *
1246 mdb_version(int *major, int *minor, int *patch)
1247 {
1248         if (major) *major = MDB_VERSION_MAJOR;
1249         if (minor) *minor = MDB_VERSION_MINOR;
1250         if (patch) *patch = MDB_VERSION_PATCH;
1251         return MDB_VERSION_STRING;
1252 }
1253
1254 /** Table of descriptions for LMDB @ref errors */
1255 static char *const mdb_errstr[] = {
1256         "MDB_KEYEXIST: Key/data pair already exists",
1257         "MDB_NOTFOUND: No matching key/data pair found",
1258         "MDB_PAGE_NOTFOUND: Requested page not found",
1259         "MDB_CORRUPTED: Located page was wrong type",
1260         "MDB_PANIC: Update of meta page failed",
1261         "MDB_VERSION_MISMATCH: Database environment version mismatch",
1262         "MDB_INVALID: File is not an LMDB file",
1263         "MDB_MAP_FULL: Environment mapsize limit reached",
1264         "MDB_DBS_FULL: Environment maxdbs limit reached",
1265         "MDB_READERS_FULL: Environment maxreaders limit reached",
1266         "MDB_TLS_FULL: Thread-local storage keys full - too many environments open",
1267         "MDB_TXN_FULL: Transaction has too many dirty pages - transaction too big",
1268         "MDB_CURSOR_FULL: Internal error - cursor stack limit reached",
1269         "MDB_PAGE_FULL: Internal error - page has no more space",
1270         "MDB_MAP_RESIZED: Database contents grew beyond environment mapsize",
1271         "MDB_INCOMPATIBLE: Operation and DB incompatible, or DB flags changed",
1272         "MDB_BAD_RSLOT: Invalid reuse of reader locktable slot",
1273         "MDB_BAD_TXN: Transaction cannot recover - it must be aborted",
1274         "MDB_BAD_VALSIZE: Unsupported size of key/DB name/data, or wrong DUPFIXED size",
1275         "MDB_BAD_DBI: The specified DBI handle was closed/changed unexpectedly",
1276 };
1277
1278 char *
1279 mdb_strerror(int err)
1280 {
1281 #ifdef _WIN32
1282         /** HACK: pad 4KB on stack over the buf. Return system msgs in buf.
1283          *      This works as long as no function between the call to mdb_strerror
1284          *      and the actual use of the message uses more than 4K of stack.
1285          */
1286         char pad[4096];
1287         char buf[1024], *ptr = buf;
1288 #endif
1289         int i;
1290         if (!err)
1291                 return ("Successful return: 0");
1292
1293         if (err >= MDB_KEYEXIST && err <= MDB_LAST_ERRCODE) {
1294                 i = err - MDB_KEYEXIST;
1295                 return mdb_errstr[i];
1296         }
1297
1298 #ifdef _WIN32
1299         /* These are the C-runtime error codes we use. The comment indicates
1300          * their numeric value, and the Win32 error they would correspond to
1301          * if the error actually came from a Win32 API. A major mess, we should
1302          * have used LMDB-specific error codes for everything.
1303          */
1304         switch(err) {
1305         case ENOENT:    /* 2, FILE_NOT_FOUND */
1306         case EIO:               /* 5, ACCESS_DENIED */
1307         case ENOMEM:    /* 12, INVALID_ACCESS */
1308         case EACCES:    /* 13, INVALID_DATA */
1309         case EBUSY:             /* 16, CURRENT_DIRECTORY */
1310         case EINVAL:    /* 22, BAD_COMMAND */
1311         case ENOSPC:    /* 28, OUT_OF_PAPER */
1312                 return strerror(err);
1313         default:
1314                 ;
1315         }
1316         buf[0] = 0;
1317         FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM |
1318                 FORMAT_MESSAGE_IGNORE_INSERTS,
1319                 NULL, err, 0, ptr, sizeof(buf), pad);
1320         return ptr;
1321 #else
1322         return strerror(err);
1323 #endif
1324 }
1325
1326 /** assert(3) variant in cursor context */
1327 #define mdb_cassert(mc, expr)   mdb_assert0((mc)->mc_txn->mt_env, expr, #expr)
1328 /** assert(3) variant in transaction context */
1329 #define mdb_tassert(mc, expr)   mdb_assert0((txn)->mt_env, expr, #expr)
1330 /** assert(3) variant in environment context */
1331 #define mdb_eassert(env, expr)  mdb_assert0(env, expr, #expr)
1332
1333 #ifndef NDEBUG
1334 # define mdb_assert0(env, expr, expr_txt) ((expr) ? (void)0 : \
1335                 mdb_assert_fail(env, expr_txt, mdb_func_, __FILE__, __LINE__))
1336
1337 static void
1338 mdb_assert_fail(MDB_env *env, const char *expr_txt,
1339         const char *func, const char *file, int line)
1340 {
1341         char buf[400];
1342         sprintf(buf, "%.100s:%d: Assertion '%.200s' failed in %.40s()",
1343                 file, line, expr_txt, func);
1344         if (env->me_assert_func)
1345                 env->me_assert_func(env, buf);
1346         fprintf(stderr, "%s\n", buf);
1347         abort();
1348 }
1349 #else
1350 # define mdb_assert0(env, expr, expr_txt) ((void) 0)
1351 #endif /* NDEBUG */
1352
1353 #if MDB_DEBUG
1354 /** Return the page number of \b mp which may be sub-page, for debug output */
1355 static pgno_t
1356 mdb_dbg_pgno(MDB_page *mp)
1357 {
1358         pgno_t ret;
1359         COPY_PGNO(ret, mp->mp_pgno);
1360         return ret;
1361 }
1362
1363 /** Display a key in hexadecimal and return the address of the result.
1364  * @param[in] key the key to display
1365  * @param[in] buf the buffer to write into. Should always be #DKBUF.
1366  * @return The key in hexadecimal form.
1367  */
1368 char *
1369 mdb_dkey(MDB_val *key, char *buf)
1370 {
1371         char *ptr = buf;
1372         unsigned char *c = key->mv_data;
1373         unsigned int i;
1374
1375         if (!key)
1376                 return "";
1377
1378         if (key->mv_size > DKBUF_MAXKEYSIZE)
1379                 return "MDB_MAXKEYSIZE";
1380         /* may want to make this a dynamic check: if the key is mostly
1381          * printable characters, print it as-is instead of converting to hex.
1382          */
1383 #if 1
1384         buf[0] = '\0';
1385         for (i=0; i<key->mv_size; i++)
1386                 ptr += sprintf(ptr, "%02x", *c++);
1387 #else
1388         sprintf(buf, "%.*s", key->mv_size, key->mv_data);
1389 #endif
1390         return buf;
1391 }
1392
1393 static const char *
1394 mdb_leafnode_type(MDB_node *n)
1395 {
1396         static char *const tp[2][2] = {{"", ": DB"}, {": sub-page", ": sub-DB"}};
1397         return F_ISSET(n->mn_flags, F_BIGDATA) ? ": overflow page" :
1398                 tp[F_ISSET(n->mn_flags, F_DUPDATA)][F_ISSET(n->mn_flags, F_SUBDATA)];
1399 }
1400
1401 /** Display all the keys in the page. */
1402 void
1403 mdb_page_list(MDB_page *mp)
1404 {
1405         pgno_t pgno = mdb_dbg_pgno(mp);
1406         const char *type, *state = (mp->mp_flags & P_DIRTY) ? ", dirty" : "";
1407         MDB_node *node;
1408         unsigned int i, nkeys, nsize, total = 0;
1409         MDB_val key;
1410         DKBUF;
1411
1412         switch (mp->mp_flags & (P_BRANCH|P_LEAF|P_LEAF2|P_META|P_OVERFLOW|P_SUBP)) {
1413         case P_BRANCH:              type = "Branch page";               break;
1414         case P_LEAF:                type = "Leaf page";                 break;
1415         case P_LEAF|P_SUBP:         type = "Sub-page";                  break;
1416         case P_LEAF|P_LEAF2:        type = "LEAF2 page";                break;
1417         case P_LEAF|P_LEAF2|P_SUBP: type = "LEAF2 sub-page";    break;
1418         case P_OVERFLOW:
1419                 fprintf(stderr, "Overflow page %"Z"u pages %u%s\n",
1420                         pgno, mp->mp_pages, state);
1421                 return;
1422         case P_META:
1423                 fprintf(stderr, "Meta-page %"Z"u txnid %"Z"u\n",
1424                         pgno, ((MDB_meta *)METADATA(mp))->mm_txnid);
1425                 return;
1426         default:
1427                 fprintf(stderr, "Bad page %"Z"u flags 0x%u\n", pgno, mp->mp_flags);
1428                 return;
1429         }
1430
1431         nkeys = NUMKEYS(mp);
1432         fprintf(stderr, "%s %"Z"u numkeys %d%s\n", type, pgno, nkeys, state);
1433
1434         for (i=0; i<nkeys; i++) {
1435                 if (IS_LEAF2(mp)) {     /* LEAF2 pages have no mp_ptrs[] or node headers */
1436                         key.mv_size = nsize = mp->mp_pad;
1437                         key.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nsize);
1438                         total += nsize;
1439                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s\n", i, nsize, DKEY(&key));
1440                         continue;
1441                 }
1442                 node = NODEPTR(mp, i);
1443                 key.mv_size = node->mn_ksize;
1444                 key.mv_data = node->mn_data;
1445                 nsize = NODESIZE + key.mv_size;
1446                 if (IS_BRANCH(mp)) {
1447                         fprintf(stderr, "key %d: page %"Z"u, %s\n", i, NODEPGNO(node),
1448                                 DKEY(&key));
1449                         total += nsize;
1450                 } else {
1451                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
1452                                 nsize += sizeof(pgno_t);
1453                         else
1454                                 nsize += NODEDSZ(node);
1455                         total += nsize;
1456                         nsize += sizeof(indx_t);
1457                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s%s\n",
1458                                 i, nsize, DKEY(&key), mdb_leafnode_type(node));
1459                 }
1460                 total = EVEN(total);
1461         }
1462         fprintf(stderr, "Total: header %d + contents %d + unused %d\n",
1463                 IS_LEAF2(mp) ? PAGEHDRSZ : PAGEBASE + mp->mp_lower, total, SIZELEFT(mp));
1464 }
1465
1466 void
1467 mdb_cursor_chk(MDB_cursor *mc)
1468 {
1469         unsigned int i;
1470         MDB_node *node;
1471         MDB_page *mp;
1472
1473         if (!mc->mc_snum && !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) return;
1474         for (i=0; i<mc->mc_top; i++) {
1475                 mp = mc->mc_pg[i];
1476                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[i]);
1477                 if (NODEPGNO(node) != mc->mc_pg[i+1]->mp_pgno)
1478                         printf("oops!\n");
1479         }
1480         if (mc->mc_ki[i] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[i]))
1481                 printf("ack!\n");
1482 }
1483 #endif
1484
1485 #if (MDB_DEBUG) > 2
1486 /** Count all the pages in each DB and in the freelist
1487  *  and make sure it matches the actual number of pages
1488  *  being used.
1489  *  All named DBs must be open for a correct count.
1490  */
1491 static void mdb_audit(MDB_txn *txn)
1492 {
1493         MDB_cursor mc;
1494         MDB_val key, data;
1495         MDB_ID freecount, count;
1496         MDB_dbi i;
1497         int rc;
1498
1499         freecount = 0;
1500         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
1501         while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
1502                 freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
1503         mdb_tassert(txn, rc == MDB_NOTFOUND);
1504
1505         count = 0;
1506         for (i = 0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1507                 MDB_xcursor mx;
1508                 if (!(txn->mt_dbflags[i] & DB_VALID))
1509                         continue;
1510                 mdb_cursor_init(&mc, txn, i, &mx);
1511                 if (txn->mt_dbs[i].md_root == P_INVALID)
1512                         continue;
1513                 count += txn->mt_dbs[i].md_branch_pages +
1514                         txn->mt_dbs[i].md_leaf_pages +
1515                         txn->mt_dbs[i].md_overflow_pages;
1516                 if (txn->mt_dbs[i].md_flags & MDB_DUPSORT) {
1517                         rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
1518                         for (; rc == MDB_SUCCESS; rc = mdb_cursor_sibling(&mc, 1)) {
1519                                 unsigned j;
1520                                 MDB_page *mp;
1521                                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
1522                                 for (j=0; j<NUMKEYS(mp); j++) {
1523                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, j);
1524                                         if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
1525                                                 MDB_db db;
1526                                                 memcpy(&db, NODEDATA(leaf), sizeof(db));
1527                                                 count += db.md_branch_pages + db.md_leaf_pages +
1528                                                         db.md_overflow_pages;
1529                                         }
1530                                 }
1531                         }
1532                         mdb_tassert(txn, rc == MDB_NOTFOUND);
1533                 }
1534         }
1535         if (freecount + count + 2 /* metapages */ != txn->mt_next_pgno) {
1536                 fprintf(stderr, "audit: %lu freecount: %lu count: %lu total: %lu next_pgno: %lu\n",
1537                         txn->mt_txnid, freecount, count+2, freecount+count+2, txn->mt_next_pgno);
1538         }
1539 }
1540 #endif
1541
1542 int
1543 mdb_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1544 {
1545         return txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp(a, b);
1546 }
1547
1548 int
1549 mdb_dcmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1550 {
1551         return txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp(a, b);
1552 }
1553
1554 /** Allocate memory for a page.
1555  * Re-use old malloc'd pages first for singletons, otherwise just malloc.
1556  */
1557 static MDB_page *
1558 mdb_page_malloc(MDB_txn *txn, unsigned num)
1559 {
1560         MDB_env *env = txn->mt_env;
1561         MDB_page *ret = env->me_dpages;
1562         size_t psize = env->me_psize, sz = psize, off;
1563         /* For ! #MDB_NOMEMINIT, psize counts how much to init.
1564          * For a single page alloc, we init everything after the page header.
1565          * For multi-page, we init the final page; if the caller needed that
1566          * many pages they will be filling in at least up to the last page.
1567          */
1568         if (num == 1) {
1569                 if (ret) {
1570                         VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1571                         VGMEMP_DEFINED(ret, sizeof(ret->mp_next));
1572                         env->me_dpages = ret->mp_next;
1573                         return ret;
1574                 }
1575                 psize -= off = PAGEHDRSZ;
1576         } else {
1577                 sz *= num;
1578                 off = sz - psize;
1579         }
1580         if ((ret = malloc(sz)) != NULL) {
1581                 VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1582                 if (!(env->me_flags & MDB_NOMEMINIT)) {
1583                         memset((char *)ret + off, 0, psize);
1584                         ret->mp_pad = 0;
1585                 }
1586         } else {
1587                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
1588         }
1589         return ret;
1590 }
1591 /** Free a single page.
1592  * Saves single pages to a list, for future reuse.
1593  * (This is not used for multi-page overflow pages.)
1594  */
1595 static void
1596 mdb_page_free(MDB_env *env, MDB_page *mp)
1597 {
1598         mp->mp_next = env->me_dpages;
1599         VGMEMP_FREE(env, mp);
1600         env->me_dpages = mp;
1601 }
1602
1603 /** Free a dirty page */
1604 static void
1605 mdb_dpage_free(MDB_env *env, MDB_page *dp)
1606 {
1607         if (!IS_OVERFLOW(dp) || dp->mp_pages == 1) {
1608                 mdb_page_free(env, dp);
1609         } else {
1610                 /* large pages just get freed directly */
1611                 VGMEMP_FREE(env, dp);
1612                 free(dp);
1613         }
1614 }
1615
1616 /**     Return all dirty pages to dpage list */
1617 static void
1618 mdb_dlist_free(MDB_txn *txn)
1619 {
1620         MDB_env *env = txn->mt_env;
1621         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1622         unsigned i, n = dl[0].mid;
1623
1624         for (i = 1; i <= n; i++) {
1625                 mdb_dpage_free(env, dl[i].mptr);
1626         }
1627         dl[0].mid = 0;
1628 }
1629
1630 /** Loosen or free a single page.
1631  * Saves single pages to a list for future reuse
1632  * in this same txn. It has been pulled from the freeDB
1633  * and already resides on the dirty list, but has been
1634  * deleted. Use these pages first before pulling again
1635  * from the freeDB.
1636  *
1637  * If the page wasn't dirtied in this txn, just add it
1638  * to this txn's free list.
1639  */
1640 static int
1641 mdb_page_loose(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
1642 {
1643         int loose = 0;
1644         pgno_t pgno = mp->mp_pgno;
1645         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1646
1647         if ((mp->mp_flags & P_DIRTY) && mc->mc_dbi != FREE_DBI) {
1648                 if (txn->mt_parent) {
1649                         MDB_ID2 *dl = txn->mt_u.dirty_list;
1650                         /* If txn has a parent, make sure the page is in our
1651                          * dirty list.
1652                          */
1653                         if (dl[0].mid) {
1654                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
1655                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
1656                                         if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
1657                                                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
1658                                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
1659                                                 return MDB_CORRUPTED;
1660                                         }
1661                                         /* ok, it's ours */
1662                                         loose = 1;
1663                                 }
1664                         }
1665                 } else {
1666                         /* no parent txn, so it's just ours */
1667                         loose = 1;
1668                 }
1669         }
1670         if (loose) {
1671                 DPRINTF(("loosen db %d page %"Z"u", DDBI(mc),
1672                         mp->mp_pgno));
1673                 NEXT_LOOSE_PAGE(mp) = txn->mt_loose_pgs;
1674                 txn->mt_loose_pgs = mp;
1675                 txn->mt_loose_count++;
1676                 mp->mp_flags |= P_LOOSE;
1677         } else {
1678                 int rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, pgno);
1679                 if (rc)
1680                         return rc;
1681         }
1682
1683         return MDB_SUCCESS;
1684 }
1685
1686 /** Set or clear P_KEEP in dirty, non-overflow, non-sub pages watched by txn.
1687  * @param[in] mc A cursor handle for the current operation.
1688  * @param[in] pflags Flags of the pages to update:
1689  * P_DIRTY to set P_KEEP, P_DIRTY|P_KEEP to clear it.
1690  * @param[in] all No shortcuts. Needed except after a full #mdb_page_flush().
1691  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1692  */
1693 static int
1694 mdb_pages_xkeep(MDB_cursor *mc, unsigned pflags, int all)
1695 {
1696         enum { Mask = P_SUBP|P_DIRTY|P_LOOSE|P_KEEP };
1697         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1698         MDB_cursor *m3;
1699         MDB_xcursor *mx;
1700         MDB_page *dp, *mp;
1701         MDB_node *leaf;
1702         unsigned i, j;
1703         int rc = MDB_SUCCESS, level;
1704
1705         /* Mark pages seen by cursors */
1706         if (mc->mc_flags & C_UNTRACK)
1707                 mc = NULL;                              /* will find mc in mt_cursors */
1708         for (i = txn->mt_numdbs;; mc = txn->mt_cursors[--i]) {
1709                 for (; mc; mc=mc->mc_next) {
1710                         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
1711                                 continue;
1712                         for (m3 = mc;; m3 = &mx->mx_cursor) {
1713                                 mp = NULL;
1714                                 for (j=0; j<m3->mc_snum; j++) {
1715                                         mp = m3->mc_pg[j];
1716                                         if ((mp->mp_flags & Mask) == pflags)
1717                                                 mp->mp_flags ^= P_KEEP;
1718                                 }
1719                                 mx = m3->mc_xcursor;
1720                                 /* Proceed to mx if it is at a sub-database */
1721                                 if (! (mx && (mx->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)))
1722                                         break;
1723                                 if (! (mp && (mp->mp_flags & P_LEAF)))
1724                                         break;
1725                                 leaf = NODEPTR(mp, m3->mc_ki[j-1]);
1726                                 if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
1727                                         break;
1728                         }
1729                 }
1730                 if (i == 0)
1731                         break;
1732         }
1733
1734         if (all) {
1735                 /* Mark dirty root pages */
1736                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1737                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
1738                                 pgno_t pgno = txn->mt_dbs[i].md_root;
1739                                 if (pgno == P_INVALID)
1740                                         continue;
1741                                 if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &dp, &level)) != MDB_SUCCESS)
1742                                         break;
1743                                 if ((dp->mp_flags & Mask) == pflags && level <= 1)
1744                                         dp->mp_flags ^= P_KEEP;
1745                         }
1746                 }
1747         }
1748
1749         return rc;
1750 }
1751
1752 static int mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep);
1753
1754 /**     Spill pages from the dirty list back to disk.
1755  * This is intended to prevent running into #MDB_TXN_FULL situations,
1756  * but note that they may still occur in a few cases:
1757  *      1) our estimate of the txn size could be too small. Currently this
1758  *       seems unlikely, except with a large number of #MDB_MULTIPLE items.
1759  *      2) child txns may run out of space if their parents dirtied a
1760  *       lot of pages and never spilled them. TODO: we probably should do
1761  *       a preemptive spill during #mdb_txn_begin() of a child txn, if
1762  *       the parent's dirty_room is below a given threshold.
1763  *
1764  * Otherwise, if not using nested txns, it is expected that apps will
1765  * not run into #MDB_TXN_FULL any more. The pages are flushed to disk
1766  * the same way as for a txn commit, e.g. their P_DIRTY flag is cleared.
1767  * If the txn never references them again, they can be left alone.
1768  * If the txn only reads them, they can be used without any fuss.
1769  * If the txn writes them again, they can be dirtied immediately without
1770  * going thru all of the work of #mdb_page_touch(). Such references are
1771  * handled by #mdb_page_unspill().
1772  *
1773  * Also note, we never spill DB root pages, nor pages of active cursors,
1774  * because we'll need these back again soon anyway. And in nested txns,
1775  * we can't spill a page in a child txn if it was already spilled in a
1776  * parent txn. That would alter the parent txns' data even though
1777  * the child hasn't committed yet, and we'd have no way to undo it if
1778  * the child aborted.
1779  *
1780  * @param[in] m0 cursor A cursor handle identifying the transaction and
1781  *      database for which we are checking space.
1782  * @param[in] key For a put operation, the key being stored.
1783  * @param[in] data For a put operation, the data being stored.
1784  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1785  */
1786 static int
1787 mdb_page_spill(MDB_cursor *m0, MDB_val *key, MDB_val *data)
1788 {
1789         MDB_txn *txn = m0->mc_txn;
1790         MDB_page *dp;
1791         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1792         unsigned int i, j, need;
1793         int rc;
1794
1795         if (m0->mc_flags & C_SUB)
1796                 return MDB_SUCCESS;
1797
1798         /* Estimate how much space this op will take */
1799         i = m0->mc_db->md_depth;
1800         /* Named DBs also dirty the main DB */
1801         if (m0->mc_dbi > MAIN_DBI)
1802                 i += txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_depth;
1803         /* For puts, roughly factor in the key+data size */
1804         if (key)
1805                 i += (LEAFSIZE(key, data) + txn->mt_env->me_psize) / txn->mt_env->me_psize;
1806         i += i; /* double it for good measure */
1807         need = i;
1808
1809         if (txn->mt_dirty_room > i)
1810                 return MDB_SUCCESS;
1811
1812         if (!txn->mt_spill_pgs) {
1813                 txn->mt_spill_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX);
1814                 if (!txn->mt_spill_pgs)
1815                         return ENOMEM;
1816         } else {
1817                 /* purge deleted slots */
1818                 MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
1819                 unsigned int num = sl[0];
1820                 j=0;
1821                 for (i=1; i<=num; i++) {
1822                         if (!(sl[i] & 1))
1823                                 sl[++j] = sl[i];
1824                 }
1825                 sl[0] = j;
1826         }
1827
1828         /* Preserve pages which may soon be dirtied again */
1829         if ((rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY, 1)) != MDB_SUCCESS)
1830                 goto done;
1831
1832         /* Less aggressive spill - we originally spilled the entire dirty list,
1833          * with a few exceptions for cursor pages and DB root pages. But this
1834          * turns out to be a lot of wasted effort because in a large txn many
1835          * of those pages will need to be used again. So now we spill only 1/8th
1836          * of the dirty pages. Testing revealed this to be a good tradeoff,
1837          * better than 1/2, 1/4, or 1/10.
1838          */
1839         if (need < MDB_IDL_UM_MAX / 8)
1840                 need = MDB_IDL_UM_MAX / 8;
1841
1842         /* Save the page IDs of all the pages we're flushing */
1843         /* flush from the tail forward, this saves a lot of shifting later on. */
1844         for (i=dl[0].mid; i && need; i--) {
1845                 MDB_ID pn = dl[i].mid << 1;
1846                 dp = dl[i].mptr;
1847                 if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP))
1848                         continue;
1849                 /* Can't spill twice, make sure it's not already in a parent's
1850                  * spill list.
1851                  */
1852                 if (txn->mt_parent) {
1853                         MDB_txn *tx2;
1854                         for (tx2 = txn->mt_parent; tx2; tx2 = tx2->mt_parent) {
1855                                 if (tx2->mt_spill_pgs) {
1856                                         j = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
1857                                         if (j <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[j] == pn) {
1858                                                 dp->mp_flags |= P_KEEP;
1859                                                 break;
1860                                         }
1861                                 }
1862                         }
1863                         if (tx2)
1864                                 continue;
1865                 }
1866                 if ((rc = mdb_midl_append(&txn->mt_spill_pgs, pn)))
1867                         goto done;
1868                 need--;
1869         }
1870         mdb_midl_sort(txn->mt_spill_pgs);
1871
1872         /* Flush the spilled part of dirty list */
1873         if ((rc = mdb_page_flush(txn, i)) != MDB_SUCCESS)
1874                 goto done;
1875
1876         /* Reset any dirty pages we kept that page_flush didn't see */
1877         rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY|P_KEEP, i);
1878
1879 done:
1880         txn->mt_flags |= rc ? MDB_TXN_ERROR : MDB_TXN_SPILLS;
1881         return rc;
1882 }
1883
1884 /** Find oldest txnid still referenced. Expects txn->mt_txnid > 0. */
1885 static txnid_t
1886 mdb_find_oldest(MDB_txn *txn)
1887 {
1888         int i;
1889         txnid_t mr, oldest = txn->mt_txnid - 1;
1890         if (txn->mt_env->me_txns) {
1891                 MDB_reader *r = txn->mt_env->me_txns->mti_readers;
1892                 for (i = txn->mt_env->me_txns->mti_numreaders; --i >= 0; ) {
1893                         if (r[i].mr_pid) {
1894                                 mr = r[i].mr_txnid;
1895                                 if (oldest > mr)
1896                                         oldest = mr;
1897                         }
1898                 }
1899         }
1900         return oldest;
1901 }
1902
1903 /** Add a page to the txn's dirty list */
1904 static void
1905 mdb_page_dirty(MDB_txn *txn, MDB_page *mp)
1906 {
1907         MDB_ID2 mid;
1908         int rc, (*insert)(MDB_ID2L, MDB_ID2 *);
1909
1910         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1911                 insert = mdb_mid2l_append;
1912         } else {
1913                 insert = mdb_mid2l_insert;
1914         }
1915         mid.mid = mp->mp_pgno;
1916         mid.mptr = mp;
1917         rc = insert(txn->mt_u.dirty_list, &mid);
1918         mdb_tassert(txn, rc == 0);
1919         txn->mt_dirty_room--;
1920 }
1921
1922 /** Allocate page numbers and memory for writing.  Maintain me_pglast,
1923  * me_pghead and mt_next_pgno.
1924  *
1925  * If there are free pages available from older transactions, they
1926  * are re-used first. Otherwise allocate a new page at mt_next_pgno.
1927  * Do not modify the freedB, just merge freeDB records into me_pghead[]
1928  * and move me_pglast to say which records were consumed.  Only this
1929  * function can create me_pghead and move me_pglast/mt_next_pgno.
1930  * @param[in] mc cursor A cursor handle identifying the transaction and
1931  *      database for which we are allocating.
1932  * @param[in] num the number of pages to allocate.
1933  * @param[out] mp Address of the allocated page(s). Requests for multiple pages
1934  *  will always be satisfied by a single contiguous chunk of memory.
1935  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1936  */
1937 static int
1938 mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp)
1939 {
1940 #ifdef MDB_PARANOID     /* Seems like we can ignore this now */
1941         /* Get at most <Max_retries> more freeDB records once me_pghead
1942          * has enough pages.  If not enough, use new pages from the map.
1943          * If <Paranoid> and mc is updating the freeDB, only get new
1944          * records if me_pghead is empty. Then the freelist cannot play
1945          * catch-up with itself by growing while trying to save it.
1946          */
1947         enum { Paranoid = 1, Max_retries = 500 };
1948 #else
1949         enum { Paranoid = 0, Max_retries = INT_MAX /*infinite*/ };
1950 #endif
1951         int rc, retry = num * 60;
1952         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1953         MDB_env *env = txn->mt_env;
1954         pgno_t pgno, *mop = env->me_pghead;
1955         unsigned i, j, mop_len = mop ? mop[0] : 0, n2 = num-1;
1956         MDB_page *np;
1957         txnid_t oldest = 0, last;
1958         MDB_cursor_op op;
1959         MDB_cursor m2;
1960         int found_old = 0;
1961
1962         /* If there are any loose pages, just use them */
1963         if (num == 1 && txn->mt_loose_pgs) {
1964                 np = txn->mt_loose_pgs;
1965                 txn->mt_loose_pgs = NEXT_LOOSE_PAGE(np);
1966                 txn->mt_loose_count--;
1967                 DPRINTF(("db %d use loose page %"Z"u", DDBI(mc),
1968                                 np->mp_pgno));
1969                 *mp = np;
1970                 return MDB_SUCCESS;
1971         }
1972
1973         *mp = NULL;
1974
1975         /* If our dirty list is already full, we can't do anything */
1976         if (txn->mt_dirty_room == 0) {
1977                 rc = MDB_TXN_FULL;
1978                 goto fail;
1979         }
1980
1981         for (op = MDB_FIRST;; op = MDB_NEXT) {
1982                 MDB_val key, data;
1983                 MDB_node *leaf;
1984                 pgno_t *idl;
1985
1986                 /* Seek a big enough contiguous page range. Prefer
1987                  * pages at the tail, just truncating the list.
1988                  */
1989                 if (mop_len > n2) {
1990                         i = mop_len;
1991                         do {
1992                                 pgno = mop[i];
1993                                 if (mop[i-n2] == pgno+n2)
1994                                         goto search_done;
1995                         } while (--i > n2);
1996                         if (--retry < 0)
1997                                 break;
1998                 }
1999
2000                 if (op == MDB_FIRST) {  /* 1st iteration */
2001                         /* Prepare to fetch more and coalesce */
2002                         last = env->me_pglast;
2003                         oldest = env->me_pgoldest;
2004                         mdb_cursor_init(&m2, txn, FREE_DBI, NULL);
2005                         if (last) {
2006                                 op = MDB_SET_RANGE;
2007                                 key.mv_data = &last; /* will look up last+1 */
2008                                 key.mv_size = sizeof(last);
2009                         }
2010                         if (Paranoid && mc->mc_dbi == FREE_DBI)
2011                                 retry = -1;
2012                 }
2013                 if (Paranoid && retry < 0 && mop_len)
2014                         break;
2015
2016                 last++;
2017                 /* Do not fetch more if the record will be too recent */
2018                 if (oldest <= last) {
2019                         if (!found_old) {
2020                                 oldest = mdb_find_oldest(txn);
2021                                 env->me_pgoldest = oldest;
2022                                 found_old = 1;
2023                         }
2024                         if (oldest <= last)
2025                                 break;
2026                 }
2027                 rc = mdb_cursor_get(&m2, &key, NULL, op);
2028                 if (rc) {
2029                         if (rc == MDB_NOTFOUND)
2030                                 break;
2031                         goto fail;
2032                 }
2033                 last = *(txnid_t*)key.mv_data;
2034                 if (oldest <= last) {
2035                         if (!found_old) {
2036                                 oldest = mdb_find_oldest(txn);
2037                                 env->me_pgoldest = oldest;
2038                                 found_old = 1;
2039                         }
2040                         if (oldest <= last)
2041                                 break;
2042                 }
2043                 np = m2.mc_pg[m2.mc_top];
2044                 leaf = NODEPTR(np, m2.mc_ki[m2.mc_top]);
2045                 if ((rc = mdb_node_read(txn, leaf, &data)) != MDB_SUCCESS)
2046                         return rc;
2047
2048                 idl = (MDB_ID *) data.mv_data;
2049                 i = idl[0];
2050                 if (!mop) {
2051                         if (!(env->me_pghead = mop = mdb_midl_alloc(i))) {
2052                                 rc = ENOMEM;
2053                                 goto fail;
2054                         }
2055                 } else {
2056                         if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, i)) != 0)
2057                                 goto fail;
2058                         mop = env->me_pghead;
2059                 }
2060                 env->me_pglast = last;
2061 #if (MDB_DEBUG) > 1
2062                 DPRINTF(("IDL read txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2063                         last, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2064                 for (j = i; j; j--)
2065                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", idl[j]));
2066 #endif
2067                 /* Merge in descending sorted order */
2068                 mdb_midl_xmerge(mop, idl);
2069                 mop_len = mop[0];
2070         }
2071
2072         /* Use new pages from the map when nothing suitable in the freeDB */
2073         i = 0;
2074         pgno = txn->mt_next_pgno;
2075         if (pgno + num >= env->me_maxpg) {
2076                         DPUTS("DB size maxed out");
2077                         rc = MDB_MAP_FULL;
2078                         goto fail;
2079         }
2080
2081 search_done:
2082         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2083                 np = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
2084         } else {
2085                 if (!(np = mdb_page_malloc(txn, num))) {
2086                         rc = ENOMEM;
2087                         goto fail;
2088                 }
2089         }
2090         if (i) {
2091                 mop[0] = mop_len -= num;
2092                 /* Move any stragglers down */
2093                 for (j = i-num; j < mop_len; )
2094                         mop[++j] = mop[++i];
2095         } else {
2096                 txn->mt_next_pgno = pgno + num;
2097         }
2098         np->mp_pgno = pgno;
2099         mdb_page_dirty(txn, np);
2100         *mp = np;
2101
2102         return MDB_SUCCESS;
2103
2104 fail:
2105         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2106         return rc;
2107 }
2108
2109 /** Copy the used portions of a non-overflow page.
2110  * @param[in] dst page to copy into
2111  * @param[in] src page to copy from
2112  * @param[in] psize size of a page
2113  */
2114 static void
2115 mdb_page_copy(MDB_page *dst, MDB_page *src, unsigned int psize)
2116 {
2117         enum { Align = sizeof(pgno_t) };
2118         indx_t upper = src->mp_upper, lower = src->mp_lower, unused = upper-lower;
2119
2120         /* If page isn't full, just copy the used portion. Adjust
2121          * alignment so memcpy may copy words instead of bytes.
2122          */
2123         if ((unused &= -Align) && !IS_LEAF2(src)) {
2124                 upper = (upper + PAGEBASE) & -Align;
2125                 memcpy(dst, src, (lower + PAGEBASE + (Align-1)) & -Align);
2126                 memcpy((pgno_t *)((char *)dst+upper), (pgno_t *)((char *)src+upper),
2127                         psize - upper);
2128         } else {
2129                 memcpy(dst, src, psize - unused);
2130         }
2131 }
2132
2133 /** Pull a page off the txn's spill list, if present.
2134  * If a page being referenced was spilled to disk in this txn, bring
2135  * it back and make it dirty/writable again.
2136  * @param[in] txn the transaction handle.
2137  * @param[in] mp the page being referenced. It must not be dirty.
2138  * @param[out] ret the writable page, if any. ret is unchanged if
2139  * mp wasn't spilled.
2140  */
2141 static int
2142 mdb_page_unspill(MDB_txn *txn, MDB_page *mp, MDB_page **ret)
2143 {
2144         MDB_env *env = txn->mt_env;
2145         const MDB_txn *tx2;
2146         unsigned x;
2147         pgno_t pgno = mp->mp_pgno, pn = pgno << 1;
2148
2149         for (tx2 = txn; tx2; tx2=tx2->mt_parent) {
2150                 if (!tx2->mt_spill_pgs)
2151                         continue;
2152                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
2153                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
2154                         MDB_page *np;
2155                         int num;
2156                         if (txn->mt_dirty_room == 0)
2157                                 return MDB_TXN_FULL;
2158                         if (IS_OVERFLOW(mp))
2159                                 num = mp->mp_pages;
2160                         else
2161                                 num = 1;
2162                         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2163                                 np = mp;
2164                         } else {
2165                                 np = mdb_page_malloc(txn, num);
2166                                 if (!np)
2167                                         return ENOMEM;
2168                                 if (num > 1)
2169                                         memcpy(np, mp, num * env->me_psize);
2170                                 else
2171                                         mdb_page_copy(np, mp, env->me_psize);
2172                         }
2173                         if (tx2 == txn) {
2174                                 /* If in current txn, this page is no longer spilled.
2175                                  * If it happens to be the last page, truncate the spill list.
2176                                  * Otherwise mark it as deleted by setting the LSB.
2177                                  */
2178                                 if (x == txn->mt_spill_pgs[0])
2179                                         txn->mt_spill_pgs[0]--;
2180                                 else
2181                                         txn->mt_spill_pgs[x] |= 1;
2182                         }       /* otherwise, if belonging to a parent txn, the
2183                                  * page remains spilled until child commits
2184                                  */
2185
2186                         mdb_page_dirty(txn, np);
2187                         np->mp_flags |= P_DIRTY;
2188                         *ret = np;
2189                         break;
2190                 }
2191         }
2192         return MDB_SUCCESS;
2193 }
2194
2195 /** Touch a page: make it dirty and re-insert into tree with updated pgno.
2196  * @param[in] mc cursor pointing to the page to be touched
2197  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2198  */
2199 static int
2200 mdb_page_touch(MDB_cursor *mc)
2201 {
2202         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top], *np;
2203         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
2204         MDB_cursor *m2, *m3;
2205         pgno_t  pgno;
2206         int rc;
2207
2208         if (!F_ISSET(mp->mp_flags, P_DIRTY)) {
2209                 if (txn->mt_flags & MDB_TXN_SPILLS) {
2210                         np = NULL;
2211                         rc = mdb_page_unspill(txn, mp, &np);
2212                         if (rc)
2213                                 goto fail;
2214                         if (np)
2215                                 goto done;
2216                 }
2217                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, 1)) ||
2218                         (rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &np)))
2219                         goto fail;
2220                 pgno = np->mp_pgno;
2221                 DPRINTF(("touched db %d page %"Z"u -> %"Z"u", DDBI(mc),
2222                         mp->mp_pgno, pgno));
2223                 mdb_cassert(mc, mp->mp_pgno != pgno);
2224                 mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
2225                 /* Update the parent page, if any, to point to the new page */
2226                 if (mc->mc_top) {
2227                         MDB_page *parent = mc->mc_pg[mc->mc_top-1];
2228                         MDB_node *node = NODEPTR(parent, mc->mc_ki[mc->mc_top-1]);
2229                         SETPGNO(node, pgno);
2230                 } else {
2231                         mc->mc_db->md_root = pgno;
2232                 }
2233         } else if (txn->mt_parent && !IS_SUBP(mp)) {
2234                 MDB_ID2 mid, *dl = txn->mt_u.dirty_list;
2235                 pgno = mp->mp_pgno;
2236                 /* If txn has a parent, make sure the page is in our
2237                  * dirty list.
2238                  */
2239                 if (dl[0].mid) {
2240                         unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
2241                         if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
2242                                 if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
2243                                         mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
2244                                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2245                                         return MDB_CORRUPTED;
2246                                 }
2247                                 return 0;
2248                         }
2249                 }
2250                 mdb_cassert(mc, dl[0].mid < MDB_IDL_UM_MAX);
2251                 /* No - copy it */
2252                 np = mdb_page_malloc(txn, 1);
2253                 if (!np)
2254                         return ENOMEM;
2255                 mid.mid = pgno;
2256                 mid.mptr = np;
2257                 rc = mdb_mid2l_insert(dl, &mid);
2258                 mdb_cassert(mc, rc == 0);
2259         } else {
2260                 return 0;
2261         }
2262
2263         mdb_page_copy(np, mp, txn->mt_env->me_psize);
2264         np->mp_pgno = pgno;
2265         np->mp_flags |= P_DIRTY;
2266
2267 done:
2268         /* Adjust cursors pointing to mp */
2269         mc->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2270         m2 = txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
2271         if (mc->mc_flags & C_SUB) {
2272                 for (; m2; m2=m2->mc_next) {
2273                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
2274                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
2275                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp)
2276                                 m3->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2277                 }
2278         } else {
2279                 for (; m2; m2=m2->mc_next) {
2280                         if (m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
2281                         if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
2282                                 m2->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2283                                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
2284                                         IS_LEAF(np) &&
2285                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
2286                                 {
2287                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(np, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
2288                                         if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
2289                                                 m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
2290                                 }
2291                         }
2292                 }
2293         }
2294         return 0;
2295
2296 fail:
2297         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2298         return rc;
2299 }
2300
2301 int
2302 mdb_env_sync(MDB_env *env, int force)
2303 {
2304         int rc = 0;
2305         if (force || !F_ISSET(env->me_flags, MDB_NOSYNC)) {
2306                 if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2307                         int flags = ((env->me_flags & MDB_MAPASYNC) && !force)
2308                                 ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
2309                         if (MDB_MSYNC(env->me_map, env->me_mapsize, flags))
2310                                 rc = ErrCode();
2311 #ifdef _WIN32
2312                         else if (flags == MS_SYNC && MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
2313                                 rc = ErrCode();
2314 #endif
2315                 } else {
2316                         if (MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
2317                                 rc = ErrCode();
2318                 }
2319         }
2320         return rc;
2321 }
2322
2323 /** Back up parent txn's cursors, then grab the originals for tracking */
2324 static int
2325 mdb_cursor_shadow(MDB_txn *src, MDB_txn *dst)
2326 {
2327         MDB_cursor *mc, *bk;
2328         MDB_xcursor *mx;
2329         size_t size;
2330         int i;
2331
2332         for (i = src->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2333                 if ((mc = src->mt_cursors[i]) != NULL) {
2334                         size = sizeof(MDB_cursor);
2335                         if (mc->mc_xcursor)
2336                                 size += sizeof(MDB_xcursor);
2337                         for (; mc; mc = bk->mc_next) {
2338                                 bk = malloc(size);
2339                                 if (!bk)
2340                                         return ENOMEM;
2341                                 *bk = *mc;
2342                                 mc->mc_backup = bk;
2343                                 mc->mc_db = &dst->mt_dbs[i];
2344                                 /* Kill pointers into src - and dst to reduce abuse: The
2345                                  * user may not use mc until dst ends. Otherwise we'd...
2346                                  */
2347                                 mc->mc_txn    = NULL;   /* ...set this to dst */
2348                                 mc->mc_dbflag = NULL;   /* ...and &dst->mt_dbflags[i] */
2349                                 if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL) {
2350                                         *(MDB_xcursor *)(bk+1) = *mx;
2351                                         mx->mx_cursor.mc_txn = NULL; /* ...and dst. */
2352                                 }
2353                                 mc->mc_next = dst->mt_cursors[i];
2354                                 dst->mt_cursors[i] = mc;
2355                         }
2356                 }
2357         }
2358         return MDB_SUCCESS;
2359 }
2360
2361 /** Close this write txn's cursors, give parent txn's cursors back to parent.
2362  * @param[in] txn the transaction handle.
2363  * @param[in] merge true to keep changes to parent cursors, false to revert.
2364  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2365  */
2366 static void
2367 mdb_cursors_close(MDB_txn *txn, unsigned merge)
2368 {
2369         MDB_cursor **cursors = txn->mt_cursors, *mc, *next, *bk;
2370         MDB_xcursor *mx;
2371         int i;
2372
2373         for (i = txn->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2374                 for (mc = cursors[i]; mc; mc = next) {
2375                         next = mc->mc_next;
2376                         if ((bk = mc->mc_backup) != NULL) {
2377                                 if (merge) {
2378                                         /* Commit changes to parent txn */
2379                                         mc->mc_next = bk->mc_next;
2380                                         mc->mc_backup = bk->mc_backup;
2381                                         mc->mc_txn = bk->mc_txn;
2382                                         mc->mc_db = bk->mc_db;
2383                                         mc->mc_dbflag = bk->mc_dbflag;
2384                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2385                                                 mx->mx_cursor.mc_txn = bk->mc_txn;
2386                                 } else {
2387                                         /* Abort nested txn */
2388                                         *mc = *bk;
2389                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2390                                                 *mx = *(MDB_xcursor *)(bk+1);
2391                                 }
2392                                 mc = bk;
2393                         }
2394                         /* Only malloced cursors are permanently tracked. */
2395                         free(mc);
2396                 }
2397                 cursors[i] = NULL;
2398         }
2399 }
2400
2401 #if !(MDB_DEBUG)
2402 #define mdb_txn_reset0(txn, act) mdb_txn_reset0(txn)
2403 #endif
2404 static void
2405 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act);
2406
2407 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2408 enum Pidlock_op {
2409         Pidset, Pidcheck
2410 };
2411 #else
2412 enum Pidlock_op {
2413         Pidset = F_SETLK, Pidcheck = F_GETLK
2414 };
2415 #endif
2416
2417 /** Set or check a pid lock. Set returns 0 on success.
2418  * Check returns 0 if the process is certainly dead, nonzero if it may
2419  * be alive (the lock exists or an error happened so we do not know).
2420  *
2421  * On Windows Pidset is a no-op, we merely check for the existence
2422  * of the process with the given pid. On POSIX we use a single byte
2423  * lock on the lockfile, set at an offset equal to the pid.
2424  */
2425 static int
2426 mdb_reader_pid(MDB_env *env, enum Pidlock_op op, MDB_PID_T pid)
2427 {
2428 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2429         int ret = 0;
2430         HANDLE h;
2431         if (op == Pidcheck) {
2432                 h = OpenProcess(env->me_pidquery, FALSE, pid);
2433                 /* No documented "no such process" code, but other program use this: */
2434                 if (!h)
2435                         return ErrCode() != ERROR_INVALID_PARAMETER;
2436                 /* A process exists until all handles to it close. Has it exited? */
2437                 ret = WaitForSingleObject(h, 0) != 0;
2438                 CloseHandle(h);
2439         }
2440         return ret;
2441 #else
2442         for (;;) {
2443                 int rc;
2444                 struct flock lock_info;
2445                 memset(&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
2446                 lock_info.l_type = F_WRLCK;
2447                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
2448                 lock_info.l_start = pid;
2449                 lock_info.l_len = 1;
2450                 if ((rc = fcntl(env->me_lfd, op, &lock_info)) == 0) {
2451                         if (op == F_GETLK && lock_info.l_type != F_UNLCK)
2452                                 rc = -1;
2453                 } else if ((rc = ErrCode()) == EINTR) {
2454                         continue;
2455                 }
2456                 return rc;
2457         }
2458 #endif
2459 }
2460
2461 /** Common code for #mdb_txn_begin() and #mdb_txn_renew().
2462  * @param[in] txn the transaction handle to initialize
2463  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2464  */
2465 static int
2466 mdb_txn_renew0(MDB_txn *txn)
2467 {
2468         MDB_env *env = txn->mt_env;
2469         MDB_txninfo *ti = env->me_txns;
2470         MDB_meta *meta;
2471         unsigned int i, nr;
2472         uint16_t x;
2473         int rc, new_notls = 0;
2474
2475         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) {
2476                 /* Setup db info */
2477                 txn->mt_numdbs = env->me_numdbs;
2478                 txn->mt_dbxs = env->me_dbxs;    /* mostly static anyway */
2479                 if (!ti) {
2480                         meta = env->me_metas[ mdb_env_pick_meta(env) ];
2481                         txn->mt_txnid = meta->mm_txnid;
2482                         txn->mt_u.reader = NULL;
2483                 } else {
2484                         MDB_reader *r = (env->me_flags & MDB_NOTLS) ? txn->mt_u.reader :
2485                                 pthread_getspecific(env->me_txkey);
2486                         if (r) {
2487                                 if (r->mr_pid != env->me_pid || r->mr_txnid != (txnid_t)-1)
2488                                         return MDB_BAD_RSLOT;
2489                         } else {
2490                                 MDB_PID_T pid = env->me_pid;
2491                                 MDB_THR_T tid = pthread_self();
2492
2493                                 if (!env->me_live_reader) {
2494                                         rc = mdb_reader_pid(env, Pidset, pid);
2495                                         if (rc)
2496                                                 return rc;
2497                                         env->me_live_reader = 1;
2498                                 }
2499
2500                                 LOCK_MUTEX_R(env);
2501                                 nr = ti->mti_numreaders;
2502                                 for (i=0; i<nr; i++)
2503                                         if (ti->mti_readers[i].mr_pid == 0)
2504                                                 break;
2505                                 if (i == env->me_maxreaders) {
2506                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
2507                                         return MDB_READERS_FULL;
2508                                 }
2509                                 ti->mti_readers[i].mr_pid = pid;
2510                                 ti->mti_readers[i].mr_tid = tid;
2511                                 if (i == nr)
2512                                         ti->mti_numreaders = ++nr;
2513                                 /* Save numreaders for un-mutexed mdb_env_close() */
2514                                 env->me_numreaders = nr;
2515                                 UNLOCK_MUTEX_R(env);
2516
2517                                 r = &ti->mti_readers[i];
2518                                 new_notls = (env->me_flags & MDB_NOTLS);
2519                                 if (!new_notls && (rc=pthread_setspecific(env->me_txkey, r))) {
2520                                         r->mr_pid = 0;
2521                                         return rc;
2522                                 }
2523                         }
2524                         txn->mt_txnid = r->mr_txnid = ti->mti_txnid;
2525                         txn->mt_u.reader = r;
2526                         meta = env->me_metas[txn->mt_txnid & 1];
2527                 }
2528         } else {
2529                 if (ti) {
2530                         LOCK_MUTEX_W(env);
2531
2532                         txn->mt_txnid = ti->mti_txnid;
2533                         meta = env->me_metas[txn->mt_txnid & 1];
2534                 } else {
2535                         meta = env->me_metas[ mdb_env_pick_meta(env) ];
2536                         txn->mt_txnid = meta->mm_txnid;
2537                 }
2538                 /* Setup db info */
2539                 txn->mt_numdbs = env->me_numdbs;
2540                 txn->mt_txnid++;
2541 #if MDB_DEBUG
2542                 if (txn->mt_txnid == mdb_debug_start)
2543                         mdb_debug = 1;
2544 #endif
2545                 txn->mt_dirty_room = MDB_IDL_UM_MAX;
2546                 txn->mt_u.dirty_list = env->me_dirty_list;
2547                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2548                 txn->mt_free_pgs = env->me_free_pgs;
2549                 txn->mt_free_pgs[0] = 0;
2550                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2551                 env->me_txn = txn;
2552                 memcpy(txn->mt_dbiseqs, env->me_dbiseqs, env->me_maxdbs * sizeof(unsigned int));
2553         }
2554
2555         /* Copy the DB info and flags */
2556         memcpy(txn->mt_dbs, meta->mm_dbs, 2 * sizeof(MDB_db));
2557
2558         /* Moved to here to avoid a data race in read TXNs */
2559         txn->mt_next_pgno = meta->mm_last_pg+1;
2560
2561         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
2562                 x = env->me_dbflags[i];
2563                 txn->mt_dbs[i].md_flags = x & PERSISTENT_FLAGS;
2564                 txn->mt_dbflags[i] = (x & MDB_VALID) ? DB_VALID|DB_STALE : 0;
2565         }
2566         txn->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[1] = DB_VALID;
2567
2568         if (env->me_maxpg < txn->mt_next_pgno) {
2569                 mdb_txn_reset0(txn, "renew0-mapfail");
2570                 if (new_notls) {
2571                         txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2572                         txn->mt_u.reader = NULL;
2573                 }
2574                 return MDB_MAP_RESIZED;
2575         }
2576
2577         return MDB_SUCCESS;
2578 }
2579
2580 int
2581 mdb_txn_renew(MDB_txn *txn)
2582 {
2583         int rc;
2584
2585         if (!txn || txn->mt_dbxs)       /* A reset txn has mt_dbxs==NULL */
2586                 return EINVAL;
2587
2588         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2589                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2590                 return MDB_PANIC;
2591         }
2592
2593         rc = mdb_txn_renew0(txn);
2594         if (rc == MDB_SUCCESS) {
2595                 DPRINTF(("renew txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2596                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2597                         (void *)txn, (void *)txn->mt_env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2598         }
2599         return rc;
2600 }
2601
2602 int
2603 mdb_txn_begin(MDB_env *env, MDB_txn *parent, unsigned int flags, MDB_txn **ret)
2604 {
2605         MDB_txn *txn;
2606         MDB_ntxn *ntxn;
2607         int rc, size, tsize = sizeof(MDB_txn);
2608
2609         if (env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2610                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2611                 return MDB_PANIC;
2612         }
2613         if ((env->me_flags & MDB_RDONLY) && !(flags & MDB_RDONLY))
2614                 return EACCES;
2615         if (parent) {
2616                 /* Nested transactions: Max 1 child, write txns only, no writemap */
2617                 if (parent->mt_child ||
2618                         (flags & MDB_RDONLY) ||
2619                         (parent->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR)) ||
2620                         (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
2621                 {
2622                         return (parent->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EINVAL : MDB_BAD_TXN;
2623                 }
2624                 tsize = sizeof(MDB_ntxn);
2625         }
2626         size = tsize;
2627         if (!(flags & MDB_RDONLY)) {
2628                 if (!parent) {
2629                         txn = env->me_txn0;     /* just reuse preallocated write txn */
2630                         txn->mt_flags = 0;
2631                         goto ok;
2632                 }
2633                 /* child txns use own copy of cursors */
2634                 size += env->me_maxdbs * sizeof(MDB_cursor *);
2635         }
2636         size += env->me_maxdbs * (sizeof(MDB_db)+1);
2637
2638         if ((txn = calloc(1, size)) == NULL) {
2639                 DPRINTF(("calloc: %s", strerror(errno)));
2640                 return ENOMEM;
2641         }
2642         txn->mt_dbs = (MDB_db *) ((char *)txn + tsize);
2643         if (flags & MDB_RDONLY) {
2644                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_RDONLY;
2645                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
2646                 txn->mt_dbiseqs = env->me_dbiseqs;
2647         } else {
2648                 txn->mt_cursors = (MDB_cursor **)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
2649                 if (parent) {
2650                         txn->mt_dbiseqs = parent->mt_dbiseqs;
2651                         txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
2652                 } else {
2653                         txn->mt_dbiseqs = (unsigned int *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
2654                         txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbiseqs + env->me_maxdbs);
2655                 }
2656         }
2657         txn->mt_env = env;
2658
2659 ok:
2660         if (parent) {
2661                 unsigned int i;
2662                 txn->mt_u.dirty_list = malloc(sizeof(MDB_ID2)*MDB_IDL_UM_SIZE);
2663                 if (!txn->mt_u.dirty_list ||
2664                         !(txn->mt_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)))
2665                 {
2666                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2667                         free(txn);
2668                         return ENOMEM;
2669                 }
2670                 txn->mt_txnid = parent->mt_txnid;
2671                 txn->mt_dirty_room = parent->mt_dirty_room;
2672                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2673                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2674                 txn->mt_next_pgno = parent->mt_next_pgno;
2675                 parent->mt_child = txn;
2676                 txn->mt_parent = parent;
2677                 txn->mt_numdbs = parent->mt_numdbs;
2678                 txn->mt_flags = parent->mt_flags;
2679                 txn->mt_dbxs = parent->mt_dbxs;
2680                 memcpy(txn->mt_dbs, parent->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
2681                 /* Copy parent's mt_dbflags, but clear DB_NEW */
2682                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++)
2683                         txn->mt_dbflags[i] = parent->mt_dbflags[i] & ~DB_NEW;
2684                 rc = 0;
2685                 ntxn = (MDB_ntxn *)txn;
2686                 ntxn->mnt_pgstate = env->me_pgstate; /* save parent me_pghead & co */
2687                 if (env->me_pghead) {
2688                         size = MDB_IDL_SIZEOF(env->me_pghead);
2689                         env->me_pghead = mdb_midl_alloc(env->me_pghead[0]);
2690                         if (env->me_pghead)
2691                                 memcpy(env->me_pghead, ntxn->mnt_pgstate.mf_pghead, size);
2692                         else
2693                                 rc = ENOMEM;
2694                 }
2695                 if (!rc)
2696                         rc = mdb_cursor_shadow(parent, txn);
2697                 if (rc)
2698                         mdb_txn_reset0(txn, "beginchild-fail");
2699         } else {
2700                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
2701         }
2702         if (rc) {
2703                 if (txn != env->me_txn0)
2704                         free(txn);
2705         } else {
2706                 *ret = txn;
2707                 DPRINTF(("begin txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2708                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2709                         (void *) txn, (void *) env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2710         }
2711
2712         return rc;
2713 }
2714
2715 MDB_env *
2716 mdb_txn_env(MDB_txn *txn)
2717 {
2718         if(!txn) return NULL;
2719         return txn->mt_env;
2720 }
2721
2722 /** Export or close DBI handles opened in this txn. */
2723 static void
2724 mdb_dbis_update(MDB_txn *txn, int keep)
2725 {
2726         int i;
2727         MDB_dbi n = txn->mt_numdbs;
2728         MDB_env *env = txn->mt_env;
2729         unsigned char *tdbflags = txn->mt_dbflags;
2730
2731         for (i = n; --i >= 2;) {
2732                 if (tdbflags[i] & DB_NEW) {
2733                         if (keep) {
2734                                 env->me_dbflags[i] = txn->mt_dbs[i].md_flags | MDB_VALID;
2735                         } else {
2736                                 char *ptr = env->me_dbxs[i].md_name.mv_data;
2737                                 if (ptr) {
2738                                         env->me_dbxs[i].md_name.mv_data = NULL;
2739                                         env->me_dbxs[i].md_name.mv_size = 0;
2740                                         env->me_dbflags[i] = 0;
2741                                         env->me_dbiseqs[i]++;
2742                                         free(ptr);
2743                                 }
2744                         }
2745                 }
2746         }
2747         if (keep && env->me_numdbs < n)
2748                 env->me_numdbs = n;
2749 }
2750
2751 /** Common code for #mdb_txn_reset() and #mdb_txn_abort().
2752  * May be called twice for readonly txns: First reset it, then abort.
2753  * @param[in] txn the transaction handle to reset
2754  * @param[in] act why the transaction is being reset
2755  */
2756 static void
2757 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act)
2758 {
2759         MDB_env *env = txn->mt_env;
2760
2761         /* Close any DBI handles opened in this txn */
2762         mdb_dbis_update(txn, 0);
2763
2764         DPRINTF(("%s txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2765                 act, txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2766                 (void *) txn, (void *)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2767
2768         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
2769                 if (txn->mt_u.reader) {
2770                         txn->mt_u.reader->mr_txnid = (txnid_t)-1;
2771                         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS))
2772                                 txn->mt_u.reader = NULL; /* txn does not own reader */
2773                 }
2774                 txn->mt_numdbs = 0;             /* close nothing if called again */
2775                 txn->mt_dbxs = NULL;    /* mark txn as reset */
2776         } else {
2777                 pgno_t *pghead = env->me_pghead;
2778                 env->me_pghead = NULL;
2779                 env->me_pglast = 0;
2780
2781                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP)) {
2782                         mdb_dlist_free(txn);
2783                 }
2784
2785                 if (!txn->mt_parent) {
2786                         if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
2787                                 env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2788
2789                         env->me_txn = NULL;
2790                         /* The writer mutex was locked in mdb_txn_begin. */
2791                         if (env->me_txns)
2792                                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
2793                 }
2794
2795                 mdb_cursors_close(txn, 0);
2796
2797                 mdb_midl_free(pghead);
2798
2799                 if (txn->mt_parent) {
2800                         txn->mt_parent->mt_child = NULL;
2801                         env->me_pgstate = ((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate;
2802                         mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
2803                         mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
2804                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2805                 }
2806         }
2807 }
2808
2809 void
2810 mdb_txn_reset(MDB_txn *txn)
2811 {
2812         if (txn == NULL)
2813                 return;
2814
2815         /* This call is only valid for read-only txns */
2816         if (!(txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY))
2817                 return;
2818
2819         mdb_txn_reset0(txn, "reset");
2820 }
2821
2822 void
2823 mdb_txn_abort(MDB_txn *txn)
2824 {
2825         if (txn == NULL)
2826                 return;
2827
2828         if (txn->mt_child)
2829                 mdb_txn_abort(txn->mt_child);
2830
2831         mdb_txn_reset0(txn, "abort");
2832         /* Free reader slot tied to this txn (if MDB_NOTLS && writable FS) */
2833         if ((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) && txn->mt_u.reader)
2834                 txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2835
2836         if (txn != txn->mt_env->me_txn0)
2837                 free(txn);
2838 }
2839
2840 /** Save the freelist as of this transaction to the freeDB.
2841  * This changes the freelist. Keep trying until it stabilizes.
2842  */
2843 static int
2844 mdb_freelist_save(MDB_txn *txn)
2845 {
2846         /* env->me_pghead[] can grow and shrink during this call.
2847          * env->me_pglast and txn->mt_free_pgs[] can only grow.
2848          * Page numbers cannot disappear from txn->mt_free_pgs[].
2849          */
2850         MDB_cursor mc;
2851         MDB_env *env = txn->mt_env;
2852         int rc, maxfree_1pg = env->me_maxfree_1pg, more = 1;
2853         txnid_t pglast = 0, head_id = 0;
2854         pgno_t  freecnt = 0, *free_pgs, *mop;
2855         ssize_t head_room = 0, total_room = 0, mop_len, clean_limit;
2856
2857         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
2858
2859         if (env->me_pghead) {
2860                 /* Make sure first page of freeDB is touched and on freelist */
2861                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST|MDB_PS_MODIFY);
2862                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2863                         return rc;
2864         }
2865
2866         if (!env->me_pghead && txn->mt_loose_pgs) {
2867                 /* Put loose page numbers in mt_free_pgs, since
2868                  * we may be unable to return them to me_pghead.
2869                  */
2870                 MDB_page *mp = txn->mt_loose_pgs;
2871                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, txn->mt_loose_count)) != 0)
2872                         return rc;
2873                 for (; mp; mp = NEXT_LOOSE_PAGE(mp))
2874                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
2875                 txn->mt_loose_pgs = NULL;
2876                 txn->mt_loose_count = 0;
2877         }
2878
2879         /* MDB_RESERVE cancels meminit in ovpage malloc (when no WRITEMAP) */
2880         clean_limit = (env->me_flags & (MDB_NOMEMINIT|MDB_WRITEMAP))
2881                 ? SSIZE_MAX : maxfree_1pg;
2882
2883         for (;;) {
2884                 /* Come back here after each Put() in case freelist changed */
2885                 MDB_val key, data;
2886                 pgno_t *pgs;
2887                 ssize_t j;
2888
2889                 /* If using records from freeDB which we have not yet
2890                  * deleted, delete them and any we reserved for me_pghead.
2891                  */
2892                 while (pglast < env->me_pglast) {
2893                         rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, NULL);
2894                         if (rc)
2895                                 return rc;
2896                         pglast = head_id = *(txnid_t *)key.mv_data;
2897                         total_room = head_room = 0;
2898                         mdb_tassert(txn, pglast <= env->me_pglast);
2899                         rc = mdb_cursor_del(&mc, 0);
2900                         if (rc)
2901                                 return rc;
2902                 }
2903
2904                 /* Save the IDL of pages freed by this txn, to a single record */
2905                 if (freecnt < txn->mt_free_pgs[0]) {
2906                         if (!freecnt) {
2907                                 /* Make sure last page of freeDB is touched and on freelist */
2908                                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_LAST|MDB_PS_MODIFY);
2909                                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2910                                         return rc;
2911                         }
2912                         free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2913                         /* Write to last page of freeDB */
2914                         key.mv_size = sizeof(txn->mt_txnid);
2915                         key.mv_data = &txn->mt_txnid;
2916                         do {
2917                                 freecnt = free_pgs[0];
2918                                 data.mv_size = MDB_IDL_SIZEOF(free_pgs);
2919                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2920                                 if (rc)
2921                                         return rc;
2922                                 /* Retry if mt_free_pgs[] grew during the Put() */
2923                                 free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2924                         } while (freecnt < free_pgs[0]);
2925                         mdb_midl_sort(free_pgs);
2926                         memcpy(data.mv_data, free_pgs, data.mv_size);
2927 #if (MDB_DEBUG) > 1
2928                         {
2929                                 unsigned int i = free_pgs[0];
2930                                 DPRINTF(("IDL write txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2931                                         txn->mt_txnid, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2932                                 for (; i; i--)
2933                                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", free_pgs[i]));
2934                         }
2935 #endif
2936                         continue;
2937                 }
2938
2939                 mop = env->me_pghead;
2940                 mop_len = (mop ? mop[0] : 0) + txn->mt_loose_count;
2941
2942                 /* Reserve records for me_pghead[]. Split it if multi-page,
2943                  * to avoid searching freeDB for a page range. Use keys in
2944                  * range [1,me_pglast]: Smaller than txnid of oldest reader.
2945                  */
2946                 if (total_room >= mop_len) {
2947                         if (total_room == mop_len || --more < 0)
2948                                 break;
2949                 } else if (head_room >= maxfree_1pg && head_id > 1) {
2950                         /* Keep current record (overflow page), add a new one */
2951                         head_id--;
2952                         head_room = 0;
2953                 }
2954                 /* (Re)write {key = head_id, IDL length = head_room} */
2955                 total_room -= head_room;
2956                 head_room = mop_len - total_room;
2957                 if (head_room > maxfree_1pg && head_id > 1) {
2958                         /* Overflow multi-page for part of me_pghead */
2959                         head_room /= head_id; /* amortize page sizes */
2960                         head_room += maxfree_1pg - head_room % (maxfree_1pg + 1);
2961                 } else if (head_room < 0) {
2962                         /* Rare case, not bothering to delete this record */
2963                         head_room = 0;
2964                 }
2965                 key.mv_size = sizeof(head_id);
2966                 key.mv_data = &head_id;
2967                 data.mv_size = (head_room + 1) * sizeof(pgno_t);
2968                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2969                 if (rc)
2970                         return rc;
2971                 /* IDL is initially empty, zero out at least the length */
2972                 pgs = (pgno_t *)data.mv_data;
2973                 j = head_room > clean_limit ? head_room : 0;
2974                 do {
2975                         pgs[j] = 0;
2976                 } while (--j >= 0);
2977                 total_room += head_room;
2978         }
2979
2980         /* Return loose page numbers to me_pghead, though usually none are
2981          * left at this point.  The pages themselves remain in dirty_list.
2982          */
2983         if (txn->mt_loose_pgs) {
2984                 MDB_page *mp = txn->mt_loose_pgs;
2985                 unsigned count = txn->mt_loose_count;
2986                 MDB_IDL loose;
2987                 /* Room for loose pages + temp IDL with same */
2988                 if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, 2*count+1)) != 0)
2989                         return rc;
2990                 mop = env->me_pghead;
2991                 loose = mop + MDB_IDL_ALLOCLEN(mop) - count;
2992                 for (count = 0; mp; mp = NEXT_LOOSE_PAGE(mp))
2993                         loose[ ++count ] = mp->mp_pgno;
2994                 loose[0] = count;
2995                 mdb_midl_sort(loose);
2996                 mdb_midl_xmerge(mop, loose);
2997                 txn->mt_loose_pgs = NULL;
2998                 txn->mt_loose_count = 0;
2999                 mop_len = mop[0];
3000         }
3001
3002         /* Fill in the reserved me_pghead records */
3003         rc = MDB_SUCCESS;
3004         if (mop_len) {
3005                 MDB_val key, data;
3006
3007                 mop += mop_len;
3008                 rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, &data);
3009                 for (; !rc; rc = mdb_cursor_next(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) {
3010                         txnid_t id = *(txnid_t *)key.mv_data;
3011                         ssize_t len = (ssize_t)(data.mv_size / sizeof(MDB_ID)) - 1;
3012                         MDB_ID save;
3013
3014                         mdb_tassert(txn, len >= 0 && id <= env->me_pglast);
3015                         key.mv_data = &id;
3016                         if (len > mop_len) {
3017                                 len = mop_len;
3018                                 data.mv_size = (len + 1) * sizeof(MDB_ID);
3019                         }
3020                         data.mv_data = mop -= len;
3021                         save = mop[0];
3022                         mop[0] = len;
3023                         rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_CURRENT);
3024                         mop[0] = save;
3025                         if (rc || !(mop_len -= len))
3026                                 break;
3027                 }
3028         }
3029         return rc;
3030 }
3031
3032 /** Flush (some) dirty pages to the map, after clearing their dirty flag.
3033  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3034  * @param[in] keep number of initial pages in dirty_list to keep dirty.
3035  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3036  */
3037 static int
3038 mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep)
3039 {
3040         MDB_env         *env = txn->mt_env;
3041         MDB_ID2L        dl = txn->mt_u.dirty_list;
3042         unsigned        psize = env->me_psize, j;
3043         int                     i, pagecount = dl[0].mid, rc;
3044         size_t          size = 0, pos = 0;
3045         pgno_t          pgno = 0;
3046         MDB_page        *dp = NULL;
3047 #ifdef _WIN32
3048         OVERLAPPED      ov;
3049 #else
3050         struct iovec iov[MDB_COMMIT_PAGES];
3051         ssize_t         wpos = 0, wsize = 0, wres;
3052         size_t          next_pos = 1; /* impossible pos, so pos != next_pos */
3053         int                     n = 0;
3054 #endif
3055
3056         j = i = keep;
3057
3058         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3059                 /* Clear dirty flags */
3060                 while (++i <= pagecount) {
3061                         dp = dl[i].mptr;
3062                         /* Don't flush this page yet */
3063                         if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP)) {
3064                                 dp->mp_flags &= ~P_KEEP;
3065                                 dl[++j] = dl[i];
3066                                 continue;
3067                         }
3068                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
3069                 }
3070                 goto done;
3071         }
3072
3073         /* Write the pages */
3074         for (;;) {
3075                 if (++i <= pagecount) {
3076                         dp = dl[i].mptr;
3077                         /* Don't flush this page yet */
3078                         if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP)) {
3079                                 dp->mp_flags &= ~P_KEEP;
3080                                 dl[i].mid = 0;
3081                                 continue;
3082                         }
3083                         pgno = dl[i].mid;
3084                         /* clear dirty flag */
3085                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
3086                         pos = pgno * psize;
3087                         size = psize;
3088                         if (IS_OVERFLOW(dp)) size *= dp->mp_pages;
3089                 }
3090 #ifdef _WIN32
3091                 else break;
3092
3093                 /* Windows actually supports scatter/gather I/O, but only on
3094                  * unbuffered file handles. Since we're relying on the OS page
3095                  * cache for all our data, that's self-defeating. So we just
3096                  * write pages one at a time. We use the ov structure to set
3097                  * the write offset, to at least save the overhead of a Seek
3098                  * system call.
3099                  */
3100                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
3101                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3102                 ov.Offset = pos & 0xffffffff;
3103                 ov.OffsetHigh = pos >> 16 >> 16;
3104                 if (!WriteFile(env->me_fd, dp, size, NULL, &ov)) {
3105                         rc = ErrCode();
3106                         DPRINTF(("WriteFile: %d", rc));
3107                         return rc;
3108                 }
3109 #else
3110                 /* Write up to MDB_COMMIT_PAGES dirty pages at a time. */
3111                 if (pos!=next_pos || n==MDB_COMMIT_PAGES || wsize+size>MAX_WRITE) {
3112                         if (n) {
3113                                 /* Write previous page(s) */
3114 #ifdef MDB_USE_PWRITEV
3115                                 wres = pwritev(env->me_fd, iov, n, wpos);
3116 #else
3117                                 if (n == 1) {
3118                                         wres = pwrite(env->me_fd, iov[0].iov_base, wsize, wpos);
3119                                 } else {
3120                                         if (lseek(env->me_fd, wpos, SEEK_SET) == -1) {
3121                                                 rc = ErrCode();
3122                                                 DPRINTF(("lseek: %s", strerror(rc)));
3123                                                 return rc;
3124                                         }
3125                                         wres = writev(env->me_fd, iov, n);
3126                                 }
3127 #endif
3128                                 if (wres != wsize) {
3129                                         if (wres < 0) {
3130                                                 rc = ErrCode();
3131                                                 DPRINTF(("Write error: %s", strerror(rc)));
3132                                         } else {
3133                                                 rc = EIO; /* TODO: Use which error code? */
3134                                                 DPUTS("short write, filesystem full?");
3135                                         }
3136                                         return rc;
3137                                 }
3138                                 n = 0;
3139                         }
3140                         if (i > pagecount)
3141                                 break;
3142                         wpos = pos;
3143                         wsize = 0;
3144                 }
3145                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
3146                 next_pos = pos + size;
3147                 iov[n].iov_len = size;
3148                 iov[n].iov_base = (char *)dp;
3149                 wsize += size;
3150                 n++;
3151 #endif  /* _WIN32 */
3152         }
3153
3154         /* MIPS has cache coherency issues, this is a no-op everywhere else
3155          * Note: for any size >= on-chip cache size, entire on-chip cache is
3156          * flushed.
3157          */
3158         CACHEFLUSH(env->me_map, txn->mt_next_pgno * env->me_psize, DCACHE);
3159
3160         for (i = keep; ++i <= pagecount; ) {
3161                 dp = dl[i].mptr;
3162                 /* This is a page we skipped above */
3163                 if (!dl[i].mid) {
3164                         dl[++j] = dl[i];
3165                         dl[j].mid = dp->mp_pgno;
3166                         continue;
3167                 }
3168                 mdb_dpage_free(env, dp);
3169         }
3170
3171 done:
3172         i--;
3173         txn->mt_dirty_room += i - j;
3174         dl[0].mid = j;
3175         return MDB_SUCCESS;
3176 }
3177
3178 int
3179 mdb_txn_commit(MDB_txn *txn)
3180 {
3181         int             rc;
3182         unsigned int i;
3183         MDB_env *env;
3184
3185         if (txn == NULL || txn->mt_env == NULL)
3186                 return EINVAL;
3187
3188         if (txn->mt_child) {
3189                 rc = mdb_txn_commit(txn->mt_child);
3190                 txn->mt_child = NULL;
3191                 if (rc)
3192                         goto fail;
3193         }
3194
3195         env = txn->mt_env;
3196
3197         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
3198                 mdb_dbis_update(txn, 1);
3199                 txn->mt_numdbs = 2; /* so txn_abort() doesn't close any new handles */
3200                 mdb_txn_abort(txn);
3201                 return MDB_SUCCESS;
3202         }
3203
3204         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
3205                 DPUTS("error flag is set, can't commit");
3206                 if (txn->mt_parent)
3207                         txn->mt_parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
3208                 rc = MDB_BAD_TXN;
3209                 goto fail;
3210         }
3211
3212         if (txn->mt_parent) {
3213                 MDB_txn *parent = txn->mt_parent;
3214                 MDB_page **lp;
3215                 MDB_ID2L dst, src;
3216                 MDB_IDL pspill;
3217                 unsigned x, y, len, ps_len;
3218
3219                 /* Append our free list to parent's */
3220                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_free_pgs, txn->mt_free_pgs);
3221                 if (rc)
3222                         goto fail;
3223                 mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
3224                 /* Failures after this must either undo the changes
3225                  * to the parent or set MDB_TXN_ERROR in the parent.
3226                  */
3227
3228                 parent->mt_next_pgno = txn->mt_next_pgno;
3229                 parent->mt_flags = txn->mt_flags;
3230
3231                 /* Merge our cursors into parent's and close them */
3232                 mdb_cursors_close(txn, 1);
3233
3234                 /* Update parent's DB table. */
3235                 memcpy(parent->mt_dbs, txn->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
3236                 parent->mt_numdbs = txn->mt_numdbs;
3237                 parent->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[0];
3238                 parent->mt_dbflags[1] = txn->mt_dbflags[1];
3239                 for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
3240                         /* preserve parent's DB_NEW status */
3241                         x = parent->mt_dbflags[i] & DB_NEW;
3242                         parent->mt_dbflags[i] = txn->mt_dbflags[i] | x;
3243                 }
3244
3245                 dst = parent->mt_u.dirty_list;
3246                 src = txn->mt_u.dirty_list;
3247                 /* Remove anything in our dirty list from parent's spill list */
3248                 if ((pspill = parent->mt_spill_pgs) && (ps_len = pspill[0])) {
3249                         x = y = ps_len;
3250                         pspill[0] = (pgno_t)-1;
3251                         /* Mark our dirty pages as deleted in parent spill list */
3252                         for (i=0, len=src[0].mid; ++i <= len; ) {
3253                                 MDB_ID pn = src[i].mid << 1;
3254                                 while (pn > pspill[x])
3255                                         x--;
3256                                 if (pn == pspill[x]) {
3257                                         pspill[x] = 1;
3258                                         y = --x;
3259                                 }
3260                         }
3261                         /* Squash deleted pagenums if we deleted any */
3262                         for (x=y; ++x <= ps_len; )
3263                                 if (!(pspill[x] & 1))
3264                                         pspill[++y] = pspill[x];
3265                         pspill[0] = y;
3266                 }
3267
3268                 /* Find len = length of merging our dirty list with parent's */
3269                 x = dst[0].mid;
3270                 dst[0].mid = 0;         /* simplify loops */
3271                 if (parent->mt_parent) {
3272                         len = x + src[0].mid;
3273                         y = mdb_mid2l_search(src, dst[x].mid + 1) - 1;
3274                         for (i = x; y && i; y--) {
3275                                 pgno_t yp = src[y].mid;
3276                                 while (yp < dst[i].mid)
3277                                         i--;
3278                                 if (yp == dst[i].mid) {
3279                                         i--;
3280                                         len--;
3281                                 }
3282                         }
3283                 } else { /* Simplify the above for single-ancestor case */
3284                         len = MDB_IDL_UM_MAX - txn->mt_dirty_room;
3285                 }
3286                 /* Merge our dirty list with parent's */
3287                 y = src[0].mid;
3288                 for (i = len; y; dst[i--] = src[y--]) {
3289                         pgno_t yp = src[y].mid;
3290                         while (yp < dst[x].mid)
3291                                 dst[i--] = dst[x--];
3292                         if (yp == dst[x].mid)
3293                                 free(dst[x--].mptr);
3294                 }
3295                 mdb_tassert(txn, i == x);
3296                 dst[0].mid = len;
3297                 free(txn->mt_u.dirty_list);
3298                 parent->mt_dirty_room = txn->mt_dirty_room;
3299                 if (txn->mt_spill_pgs) {
3300                         if (parent->mt_spill_pgs) {
3301                                 /* TODO: Prevent failure here, so parent does not fail */
3302                                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_spill_pgs, txn->mt_spill_pgs);
3303                                 if (rc)
3304                                         parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
3305                                 mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
3306                                 mdb_midl_sort(parent->mt_spill_pgs);
3307                         } else {
3308                                 parent->mt_spill_pgs = txn->mt_spill_pgs;
3309                         }
3310                 }
3311
3312                 /* Append our loose page list to parent's */
3313                 for (lp = &parent->mt_loose_pgs; *lp; lp = &NEXT_LOOSE_PAGE(lp))
3314                         ;
3315                 *lp = txn->mt_loose_pgs;
3316                 parent->mt_loose_count += txn->mt_loose_count;
3317
3318                 parent->mt_child = NULL;
3319                 mdb_midl_free(((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate.mf_pghead);
3320                 free(txn);
3321                 return rc;
3322         }
3323
3324         if (txn != env->me_txn) {
3325                 DPUTS("attempt to commit unknown transaction");
3326                 rc = EINVAL;
3327                 goto fail;
3328         }
3329
3330         mdb_cursors_close(txn, 0);
3331
3332         if (!txn->mt_u.dirty_list[0].mid &&
3333                 !(txn->mt_flags & (MDB_TXN_DIRTY|MDB_TXN_SPILLS)))
3334                 goto done;
3335
3336         DPRINTF(("committing txn %"Z"u %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
3337             txn->mt_txnid, (void*)txn, (void*)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3338
3339         /* Update DB root pointers */
3340         if (txn->mt_numdbs > 2) {
3341                 MDB_cursor mc;
3342                 MDB_dbi i;
3343                 MDB_val data;
3344                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
3345
3346                 mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
3347                 for (i = 2; i < txn->mt_numdbs; i++) {
3348                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
3349                                 if (TXN_DBI_CHANGED(txn, i)) {
3350                                         rc = MDB_BAD_DBI;
3351                                         goto fail;
3352                                 }
3353                                 data.mv_data = &txn->mt_dbs[i];
3354                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &txn->mt_dbxs[i].md_name, &data, 0);
3355                                 if (rc)
3356                                         goto fail;
3357                         }
3358                 }
3359         }
3360
3361         rc = mdb_freelist_save(txn);
3362         if (rc)
3363                 goto fail;
3364
3365         mdb_midl_free(env->me_pghead);
3366         env->me_pghead = NULL;
3367         if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
3368                 env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
3369
3370 #if (MDB_DEBUG) > 2
3371         mdb_audit(txn);
3372 #endif
3373
3374         if ((rc = mdb_page_flush(txn, 0)) ||
3375                 (rc = mdb_env_sync(env, 0)) ||
3376                 (rc = mdb_env_write_meta(txn)))
3377                 goto fail;
3378
3379         /* Free P_LOOSE pages left behind in dirty_list */
3380         if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
3381                 mdb_dlist_free(txn);
3382
3383 done:
3384         env->me_pglast = 0;
3385         env->me_txn = NULL;
3386         mdb_dbis_update(txn, 1);
3387
3388         if (env->me_txns)
3389                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
3390         if (txn != env->me_txn0)
3391                 free(txn);
3392
3393         return MDB_SUCCESS;
3394
3395 fail:
3396         mdb_txn_abort(txn);
3397         return rc;
3398 }
3399
3400 /** Read the environment parameters of a DB environment before
3401  * mapping it into memory.
3402  * @param[in] env the environment handle
3403  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3404  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3405  */
3406 static int ESECT
3407 mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3408 {
3409         MDB_metabuf     pbuf;
3410         MDB_page        *p;
3411         MDB_meta        *m;
3412         int                     i, rc, off;
3413         enum { Size = sizeof(pbuf) };
3414
3415         /* We don't know the page size yet, so use a minimum value.
3416          * Read both meta pages so we can use the latest one.
3417          */
3418
3419         for (i=off=0; i<2; i++, off = meta->mm_psize) {
3420 #ifdef _WIN32
3421                 DWORD len;
3422                 OVERLAPPED ov;
3423                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3424                 ov.Offset = off;
3425                 rc = ReadFile(env->me_fd, &pbuf, Size, &len, &ov) ? (int)len : -1;
3426                 if (rc == -1 && ErrCode() == ERROR_HANDLE_EOF)
3427                         rc = 0;
3428 #else
3429                 rc = pread(env->me_fd, &pbuf, Size, off);
3430 #endif
3431                 if (rc != Size) {
3432                         if (rc == 0 && off == 0)
3433                                 return ENOENT;
3434                         rc = rc < 0 ? (int) ErrCode() : MDB_INVALID;
3435                         DPRINTF(("read: %s", mdb_strerror(rc)));
3436                         return rc;
3437                 }
3438
3439                 p = (MDB_page *)&pbuf;
3440
3441                 if (!F_ISSET(p->mp_flags, P_META)) {
3442                         DPRINTF(("page %"Z"u not a meta page", p->mp_pgno));
3443                         return MDB_INVALID;
3444                 }
3445
3446                 m = METADATA(p);
3447                 if (m->mm_magic != MDB_MAGIC) {
3448                         DPUTS("meta has invalid magic");
3449                         return MDB_INVALID;
3450                 }
3451
3452                 if (m->mm_version != MDB_DATA_VERSION) {
3453                         DPRINTF(("database is version %u, expected version %u",
3454                                 m->mm_version, MDB_DATA_VERSION));
3455                         return MDB_VERSION_MISMATCH;
3456                 }
3457
3458                 if (off == 0 || m->mm_txnid > meta->mm_txnid)
3459                         *meta = *m;
3460         }
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 static void ESECT
3465 mdb_env_init_meta0(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3466 {
3467         meta->mm_magic = MDB_MAGIC;
3468         meta->mm_version = MDB_DATA_VERSION;
3469         meta->mm_mapsize = env->me_mapsize;
3470         meta->mm_psize = env->me_psize;
3471         meta->mm_last_pg = 1;
3472         meta->mm_flags = env->me_flags & 0xffff;
3473         meta->mm_flags |= MDB_INTEGERKEY;
3474         meta->mm_dbs[0].md_root = P_INVALID;
3475         meta->mm_dbs[1].md_root = P_INVALID;
3476 }
3477
3478 /** Write the environment parameters of a freshly created DB environment.
3479  * @param[in] env the environment handle
3480  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3481  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3482  */
3483 static int ESECT
3484 mdb_env_init_meta(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3485 {
3486         MDB_page *p, *q;
3487         int rc;
3488         unsigned int     psize;
3489 #ifdef _WIN32
3490         DWORD len;
3491         OVERLAPPED ov;
3492         memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3493 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3494         ov.Offset = pos;        \
3495         rc = WriteFile(fd, ptr, size, &len, &ov);       } while(0)
3496 #else
3497         int len;
3498 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3499         len = pwrite(fd, ptr, size, pos);       \
3500         rc = (len >= 0); } while(0)
3501 #endif
3502
3503         DPUTS("writing new meta page");
3504
3505         psize = env->me_psize;
3506
3507         mdb_env_init_meta0(env, meta);
3508
3509         p = calloc(2, psize);
3510         p->mp_pgno = 0;
3511         p->mp_flags = P_META;
3512         *(MDB_meta *)METADATA(p) = *meta;
3513
3514         q = (MDB_page *)((char *)p + psize);
3515         q->mp_pgno = 1;
3516         q->mp_flags = P_META;
3517         *(MDB_meta *)METADATA(q) = *meta;
3518
3519         DO_PWRITE(rc, env->me_fd, p, psize * 2, len, 0);
3520         if (!rc)
3521                 rc = ErrCode();
3522         else if ((unsigned) len == psize * 2)
3523                 rc = MDB_SUCCESS;
3524         else
3525                 rc = ENOSPC;
3526         free(p);
3527         return rc;
3528 }
3529
3530 /** Update the environment info to commit a transaction.
3531  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3532  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3533  */
3534 static int
3535 mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn)
3536 {
3537         MDB_env *env;
3538         MDB_meta        meta, metab, *mp;
3539         size_t mapsize;
3540         off_t off;
3541         int rc, len, toggle;
3542         char *ptr;
3543         HANDLE mfd;
3544 #ifdef _WIN32
3545         OVERLAPPED ov;
3546 #else
3547         int r2;
3548 #endif
3549
3550         toggle = txn->mt_txnid & 1;
3551         DPRINTF(("writing meta page %d for root page %"Z"u",
3552                 toggle, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3553
3554         env = txn->mt_env;
3555         mp = env->me_metas[toggle];
3556         mapsize = env->me_metas[toggle ^ 1]->mm_mapsize;
3557         /* Persist any increases of mapsize config */
3558         if (mapsize < env->me_mapsize)
3559                 mapsize = env->me_mapsize;
3560
3561         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3562                 mp->mm_mapsize = mapsize;
3563                 mp->mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3564                 mp->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3565                 mp->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3566                 mp->mm_txnid = txn->mt_txnid;
3567                 if (!(env->me_flags & (MDB_NOMETASYNC|MDB_NOSYNC))) {
3568                         unsigned meta_size = env->me_psize;
3569                         rc = (env->me_flags & MDB_MAPASYNC) ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
3570                         ptr = env->me_map;
3571                         if (toggle) {
3572 #ifndef _WIN32  /* POSIX msync() requires ptr = start of OS page */
3573                                 if (meta_size < env->me_os_psize)
3574                                         meta_size += meta_size;
3575                                 else
3576 #endif
3577                                         ptr += meta_size;
3578                         }
3579                         if (MDB_MSYNC(ptr, meta_size, rc)) {
3580                                 rc = ErrCode();
3581                                 goto fail;
3582                         }
3583                 }
3584                 goto done;
3585         }
3586         metab.mm_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3587         metab.mm_last_pg = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
3588
3589         meta.mm_mapsize = mapsize;
3590         meta.mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3591         meta.mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3592         meta.mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3593         meta.mm_txnid = txn->mt_txnid;
3594
3595         off = offsetof(MDB_meta, mm_mapsize);
3596         ptr = (char *)&meta + off;
3597         len = sizeof(MDB_meta) - off;
3598         if (toggle)
3599                 off += env->me_psize;
3600         off += PAGEHDRSZ;
3601
3602         /* Write to the SYNC fd */
3603         mfd = env->me_flags & (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC) ?
3604                 env->me_fd : env->me_mfd;
3605 #ifdef _WIN32
3606         {
3607                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3608                 ov.Offset = off;
3609                 if (!WriteFile(mfd, ptr, len, (DWORD *)&rc, &ov))
3610                         rc = -1;
3611         }
3612 #else
3613         rc = pwrite(mfd, ptr, len, off);
3614 #endif
3615         if (rc != len) {
3616                 rc = rc < 0 ? ErrCode() : EIO;
3617                 DPUTS("write failed, disk error?");
3618                 /* On a failure, the pagecache still contains the new data.
3619                  * Write some old data back, to prevent it from being used.
3620                  * Use the non-SYNC fd; we know it will fail anyway.
3621                  */
3622                 meta.mm_last_pg = metab.mm_last_pg;
3623                 meta.mm_txnid = metab.mm_txnid;
3624 #ifdef _WIN32
3625                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3626                 ov.Offset = off;
3627                 WriteFile(env->me_fd, ptr, len, NULL, &ov);
3628 #else
3629                 r2 = pwrite(env->me_fd, ptr, len, off);
3630                 (void)r2;       /* Silence warnings. We don't care about pwrite's return value */
3631 #endif
3632 fail:
3633                 env->me_flags |= MDB_FATAL_ERROR;
3634                 return rc;
3635         }
3636         /* MIPS has cache coherency issues, this is a no-op everywhere else */
3637         CACHEFLUSH(env->me_map + off, len, DCACHE);
3638 done:
3639         /* Memory ordering issues are irrelevant; since the entire writer
3640          * is wrapped by wmutex, all of these changes will become visible
3641          * after the wmutex is unlocked. Since the DB is multi-version,
3642          * readers will get consistent data regardless of how fresh or
3643          * how stale their view of these values is.
3644          */
3645         if (env->me_txns)
3646                 env->me_txns->mti_txnid = txn->mt_txnid;
3647
3648         return MDB_SUCCESS;
3649 }
3650
3651 /** Check both meta pages to see which one is newer.
3652  * @param[in] env the environment handle
3653  * @return meta toggle (0 or 1).
3654  */
3655 static int
3656 mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env)
3657 {
3658         return (env->me_metas[0]->mm_txnid < env->me_metas[1]->mm_txnid);
3659 }
3660
3661 int ESECT
3662 mdb_env_create(MDB_env **env)
3663 {
3664         MDB_env *e;
3665
3666         e = calloc(1, sizeof(MDB_env));
3667         if (!e)
3668                 return ENOMEM;
3669
3670         e->me_maxreaders = DEFAULT_READERS;
3671         e->me_maxdbs = e->me_numdbs = 2;
3672         e->me_fd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3673         e->me_lfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3674         e->me_mfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3675 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
3676         e->me_rmutex = SEM_FAILED;
3677         e->me_wmutex = SEM_FAILED;
3678 #endif
3679         e->me_pid = getpid();
3680         GET_PAGESIZE(e->me_os_psize);
3681         VGMEMP_CREATE(e,0,0);
3682         *env = e;
3683         return MDB_SUCCESS;
3684 }
3685
3686 static int ESECT
3687 mdb_env_map(MDB_env *env, void *addr)
3688 {
3689         MDB_page *p;
3690         unsigned int flags = env->me_flags;
3691 #ifdef _WIN32
3692         int rc;
3693         HANDLE mh;
3694         LONG sizelo, sizehi;
3695         size_t msize;
3696
3697         if (flags & MDB_RDONLY) {
3698                 /* Don't set explicit map size, use whatever exists */
3699                 msize = 0;
3700                 sizelo = 0;
3701                 sizehi = 0;
3702         } else {
3703                 msize = env->me_mapsize;
3704                 sizelo = msize & 0xffffffff;
3705                 sizehi = msize >> 16 >> 16; /* only needed on Win64 */
3706
3707                 /* Windows won't create mappings for zero length files.
3708                  * and won't map more than the file size.
3709                  * Just set the maxsize right now.
3710                  */
3711                 if (SetFilePointer(env->me_fd, sizelo, &sizehi, 0) != (DWORD)sizelo
3712                         || !SetEndOfFile(env->me_fd)
3713                         || SetFilePointer(env->me_fd, 0, NULL, 0) != 0)
3714                         return ErrCode();
3715         }
3716
3717         mh = CreateFileMapping(env->me_fd, NULL, flags & MDB_WRITEMAP ?
3718                 PAGE_READWRITE : PAGE_READONLY,
3719                 sizehi, sizelo, NULL);
3720         if (!mh)
3721                 return ErrCode();
3722         env->me_map = MapViewOfFileEx(mh, flags & MDB_WRITEMAP ?
3723                 FILE_MAP_WRITE : FILE_MAP_READ,
3724                 0, 0, msize, addr);
3725         rc = env->me_map ? 0 : ErrCode();
3726         CloseHandle(mh);
3727         if (rc)
3728                 return rc;
3729 #else
3730         int prot = PROT_READ;
3731         if (flags & MDB_WRITEMAP) {
3732                 prot |= PROT_WRITE;
3733                 if (ftruncate(env->me_fd, env->me_mapsize) < 0)
3734                         return ErrCode();
3735         }
3736         env->me_map = mmap(addr, env->me_mapsize, prot, MAP_SHARED,
3737                 env->me_fd, 0);
3738         if (env->me_map == MAP_FAILED) {
3739                 env->me_map = NULL;
3740                 return ErrCode();
3741         }
3742
3743         if (flags & MDB_NORDAHEAD) {
3744                 /* Turn off readahead. It's harmful when the DB is larger than RAM. */
3745 #ifdef MADV_RANDOM
3746                 madvise(env->me_map, env->me_mapsize, MADV_RANDOM);
3747 #else
3748 #ifdef POSIX_MADV_RANDOM
3749                 posix_madvise(env->me_map, env->me_mapsize, POSIX_MADV_RANDOM);
3750 #endif /* POSIX_MADV_RANDOM */
3751 #endif /* MADV_RANDOM */
3752         }
3753 #endif /* _WIN32 */
3754
3755         /* Can happen because the address argument to mmap() is just a
3756          * hint.  mmap() can pick another, e.g. if the range is in use.
3757          * The MAP_FIXED flag would prevent that, but then mmap could
3758          * instead unmap existing pages to make room for the new map.
3759          */
3760         if (addr && env->me_map != addr)
3761                 return EBUSY;   /* TODO: Make a new MDB_* error code? */
3762
3763         p = (MDB_page *)env->me_map;
3764         env->me_metas[0] = METADATA(p);
3765         env->me_metas[1] = (MDB_meta *)((char *)env->me_metas[0] + env->me_psize);
3766
3767         return MDB_SUCCESS;
3768 }
3769
3770 int ESECT
3771 mdb_env_set_mapsize(MDB_env *env, size_t size)
3772 {
3773         /* If env is already open, caller is responsible for making
3774          * sure there are no active txns.
3775          */
3776         if (env->me_map) {
3777                 int rc;
3778                 void *old;
3779                 if (env->me_txn)
3780                         return EINVAL;
3781                 if (!size)
3782                         size = env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_mapsize;
3783                 else if (size < env->me_mapsize) {
3784                         /* If the configured size is smaller, make sure it's
3785                          * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3786                          */
3787                         size_t minsize = (env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_last_pg + 1) * env->me_psize;
3788                         if (size < minsize)
3789                                 size = minsize;
3790                 }
3791                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
3792                 env->me_mapsize = size;
3793                 old = (env->me_flags & MDB_FIXEDMAP) ? env->me_map : NULL;
3794                 rc = mdb_env_map(env, old);
3795                 if (rc)
3796                         return rc;
3797         }
3798         env->me_mapsize = size;
3799         if (env->me_psize)
3800                 env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3801         return MDB_SUCCESS;
3802 }
3803
3804 int ESECT
3805 mdb_env_set_maxdbs(MDB_env *env, MDB_dbi dbs)
3806 {
3807         if (env->me_map)
3808                 return EINVAL;
3809         env->me_maxdbs = dbs + 2; /* Named databases + main and free DB */
3810         return MDB_SUCCESS;
3811 }
3812
3813 int ESECT
3814 mdb_env_set_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int readers)
3815 {
3816         if (env->me_map || readers < 1)
3817                 return EINVAL;
3818         env->me_maxreaders = readers;
3819         return MDB_SUCCESS;
3820 }
3821
3822 int ESECT
3823 mdb_env_get_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int *readers)
3824 {
3825         if (!env || !readers)
3826                 return EINVAL;
3827         *readers = env->me_maxreaders;
3828         return MDB_SUCCESS;
3829 }
3830
3831 /** Further setup required for opening an LMDB environment
3832  */
3833 static int ESECT
3834 mdb_env_open2(MDB_env *env)
3835 {
3836         unsigned int flags = env->me_flags;
3837         int i, newenv = 0, rc;
3838         MDB_meta meta;
3839
3840 #ifdef _WIN32
3841         /* See if we should use QueryLimited */
3842         rc = GetVersion();
3843         if ((rc & 0xff) > 5)
3844                 env->me_pidquery = MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION;
3845         else
3846                 env->me_pidquery = PROCESS_QUERY_INFORMATION;
3847 #endif /* _WIN32 */
3848
3849         memset(&meta, 0, sizeof(meta));
3850
3851         if ((i = mdb_env_read_header(env, &meta)) != 0) {
3852                 if (i != ENOENT)
3853                         return i;
3854                 DPUTS("new mdbenv");
3855                 newenv = 1;
3856                 env->me_psize = env->me_os_psize;
3857                 if (env->me_psize > MAX_PAGESIZE)
3858                         env->me_psize = MAX_PAGESIZE;
3859         } else {
3860                 env->me_psize = meta.mm_psize;
3861         }
3862
3863         /* Was a mapsize configured? */
3864         if (!env->me_mapsize) {
3865                 /* If this is a new environment, take the default,
3866                  * else use the size recorded in the existing env.
3867                  */
3868                 env->me_mapsize = newenv ? DEFAULT_MAPSIZE : meta.mm_mapsize;
3869         } else if (env->me_mapsize < meta.mm_mapsize) {
3870                 /* If the configured size is smaller, make sure it's
3871                  * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3872                  */
3873                 size_t minsize = (meta.mm_last_pg + 1) * meta.mm_psize;
3874                 if (env->me_mapsize < minsize)
3875                         env->me_mapsize = minsize;
3876         }
3877
3878         rc = mdb_env_map(env, (flags & MDB_FIXEDMAP) ? meta.mm_address : NULL);
3879         if (rc)
3880                 return rc;
3881
3882         if (newenv) {
3883                 if (flags & MDB_FIXEDMAP)
3884                         meta.mm_address = env->me_map;
3885                 i = mdb_env_init_meta(env, &meta);
3886                 if (i != MDB_SUCCESS) {
3887                         return i;
3888                 }
3889         }
3890
3891         env->me_maxfree_1pg = (env->me_psize - PAGEHDRSZ) / sizeof(pgno_t) - 1;
3892         env->me_nodemax = (((env->me_psize - PAGEHDRSZ) / MDB_MINKEYS) & -2)
3893                 - sizeof(indx_t);
3894 #if !(MDB_MAXKEYSIZE)
3895         env->me_maxkey = env->me_nodemax - (NODESIZE + sizeof(MDB_db));
3896 #endif
3897         env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3898
3899 #if MDB_DEBUG
3900         {
3901                 int toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3902                 MDB_db *db = &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI];
3903
3904                 DPRINTF(("opened database version %u, pagesize %u",
3905                         env->me_metas[0]->mm_version, env->me_psize));
3906                 DPRINTF(("using meta page %d",    toggle));
3907                 DPRINTF(("depth: %u",             db->md_depth));
3908                 DPRINTF(("entries: %"Z"u",        db->md_entries));
3909                 DPRINTF(("branch pages: %"Z"u",   db->md_branch_pages));
3910                 DPRINTF(("leaf pages: %"Z"u",     db->md_leaf_pages));
3911                 DPRINTF(("overflow pages: %"Z"u", db->md_overflow_pages));
3912                 DPRINTF(("root: %"Z"u",           db->md_root));
3913         }
3914 #endif
3915
3916         return MDB_SUCCESS;
3917 }
3918
3919
3920 /** Release a reader thread's slot in the reader lock table.
3921  *      This function is called automatically when a thread exits.
3922  * @param[in] ptr This points to the slot in the reader lock table.
3923  */
3924 static void
3925 mdb_env_reader_dest(void *ptr)
3926 {
3927         MDB_reader *reader = ptr;
3928
3929         reader->mr_pid = 0;
3930 }
3931
3932 #ifdef _WIN32
3933 /** Junk for arranging thread-specific callbacks on Windows. This is
3934  *      necessarily platform and compiler-specific. Windows supports up
3935  *      to 1088 keys. Let's assume nobody opens more than 64 environments
3936  *      in a single process, for now. They can override this if needed.
3937  */
3938 #ifndef MAX_TLS_KEYS
3939 #define MAX_TLS_KEYS    64
3940 #endif
3941 static pthread_key_t mdb_tls_keys[MAX_TLS_KEYS];
3942 static int mdb_tls_nkeys;
3943
3944 static void NTAPI mdb_tls_callback(PVOID module, DWORD reason, PVOID ptr)
3945 {
3946         int i;
3947         switch(reason) {
3948         case DLL_PROCESS_ATTACH: break;
3949         case DLL_THREAD_ATTACH: break;
3950         case DLL_THREAD_DETACH:
3951                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++) {
3952                         MDB_reader *r = pthread_getspecific(mdb_tls_keys[i]);
3953                         if (r) {
3954                                 mdb_env_reader_dest(r);
3955                         }
3956                 }
3957                 break;
3958         case DLL_PROCESS_DETACH: break;
3959         }
3960 }
3961 #ifdef __GNUC__
3962 #ifdef _WIN64
3963 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3964 #else
3965 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3966 #endif
3967 #else
3968 #ifdef _WIN64
3969 /* Force some symbol references.
3970  *      _tls_used forces the linker to create the TLS directory if not already done
3971  *      mdb_tls_cbp prevents whole-program-optimizer from dropping the symbol.
3972  */
3973 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_tls_used")
3974 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:mdb_tls_cbp")
3975 #pragma const_seg(".CRT$XLB")
3976 extern const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp;
3977 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3978 #pragma const_seg()
3979 #else   /* WIN32 */
3980 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:__tls_used")
3981 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_mdb_tls_cbp")
3982 #pragma data_seg(".CRT$XLB")
3983 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3984 #pragma data_seg()
3985 #endif  /* WIN 32/64 */
3986 #endif  /* !__GNUC__ */
3987 #endif
3988
3989 /** Downgrade the exclusive lock on the region back to shared */
3990 static int ESECT
3991 mdb_env_share_locks(MDB_env *env, int *excl)
3992 {
3993         int rc = 0, toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3994
3995         env->me_txns->mti_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3996
3997 #ifdef _WIN32
3998         {
3999                 OVERLAPPED ov;
4000                 /* First acquire a shared lock. The Unlock will
4001                  * then release the existing exclusive lock.
4002                  */
4003                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
4004                 if (!LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
4005                         rc = ErrCode();
4006                 } else {
4007                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4008                         *excl = 0;
4009                 }
4010         }
4011 #else
4012         {
4013                 struct flock lock_info;
4014                 /* The shared lock replaces the existing lock */
4015                 memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
4016                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
4017                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
4018                 lock_info.l_start = 0;
4019                 lock_info.l_len = 1;
4020                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
4021                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4022                 *excl = rc ? -1 : 0;    /* error may mean we lost the lock */
4023         }
4024 #endif
4025
4026         return rc;
4027 }
4028
4029 /** Try to get exlusive lock, otherwise shared.
4030  *      Maintain *excl = -1: no/unknown lock, 0: shared, 1: exclusive.
4031  */
4032 static int ESECT
4033 mdb_env_excl_lock(MDB_env *env, int *excl)
4034 {
4035         int rc = 0;
4036 #ifdef _WIN32
4037         if (LockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0)) {
4038                 *excl = 1;
4039         } else {
4040                 OVERLAPPED ov;
4041                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
4042                 if (LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
4043                         *excl = 0;
4044                 } else {
4045                         rc = ErrCode();
4046                 }
4047         }
4048 #else
4049         struct flock lock_info;
4050         memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
4051         lock_info.l_type = F_WRLCK;
4052         lock_info.l_whence = SEEK_SET;
4053         lock_info.l_start = 0;
4054         lock_info.l_len = 1;
4055         while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
4056                         (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4057         if (!rc) {
4058                 *excl = 1;
4059         } else
4060 # ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
4061         if (*excl < 0) /* always true when !MDB_USE_POSIX_SEM */
4062 # endif
4063         {
4064                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
4065                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLKW, &lock_info)) &&
4066                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4067                 if (rc == 0)
4068                         *excl = 0;
4069         }
4070 #endif
4071         return rc;
4072 }
4073
4074 #ifdef MDB_USE_HASH
4075 /*
4076  * hash_64 - 64 bit Fowler/Noll/Vo-0 FNV-1a hash code
4077  *
4078  * @(#) $Revision: 5.1 $
4079  * @(#) $Id: hash_64a.c,v 5.1 2009/06/30 09:01:38 chongo Exp $
4080  * @(#) $Source: /usr/local/src/cmd/fnv/RCS/hash_64a.c,v $
4081  *
4082  *        http://www.isthe.com/chongo/tech/comp/fnv/index.html
4083  *
4084  ***
4085  *
4086  * Please do not copyright this code.  This code is in the public domain.
4087  *
4088  * LANDON CURT NOLL DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
4089  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO
4090  * EVENT SHALL LANDON CURT NOLL BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
4091  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF
4092  * USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
4093  * OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
4094  * PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
4095  *
4096  * By:
4097  *      chongo <Landon Curt Noll> /\oo/\
4098  *        http://www.isthe.com/chongo/
4099  *
4100  * Share and Enjoy!     :-)
4101  */
4102
4103 typedef unsigned long long      mdb_hash_t;
4104 #define MDB_HASH_INIT ((mdb_hash_t)0xcbf29ce484222325ULL)
4105
4106 /** perform a 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash on a buffer
4107  * @param[in] val       value to hash
4108  * @param[in] hval      initial value for hash
4109  * @return 64 bit hash
4110  *
4111  * NOTE: To use the recommended 64 bit FNV-1a hash, use MDB_HASH_INIT as the
4112  *       hval arg on the first call.
4113  */
4114 static mdb_hash_t
4115 mdb_hash_val(MDB_val *val, mdb_hash_t hval)
4116 {
4117         unsigned char *s = (unsigned char *)val->mv_data;       /* unsigned string */
4118         unsigned char *end = s + val->mv_size;
4119         /*
4120          * FNV-1a hash each octet of the string
4121          */
4122         while (s < end) {
4123                 /* xor the bottom with the current octet */
4124                 hval ^= (mdb_hash_t)*s++;
4125
4126                 /* multiply by the 64 bit FNV magic prime mod 2^64 */
4127                 hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
4128                         (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
4129         }
4130         /* return our new hash value */
4131         return hval;
4132 }
4133
4134 /** Hash the string and output the encoded hash.
4135  * This uses modified RFC1924 Ascii85 encoding to accommodate systems with
4136  * very short name limits. We don't care about the encoding being reversible,
4137  * we just want to preserve as many bits of the input as possible in a
4138  * small printable string.
4139  * @param[in] str string to hash
4140  * @param[out] encbuf an array of 11 chars to hold the hash
4141  */
4142 static const char mdb_a85[]= "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz!#$%&()*+-;<=>?@^_`{|}~";
4143
4144 static void
4145 mdb_pack85(unsigned long l, char *out)
4146 {
4147         int i;
4148
4149         for (i=0; i<5; i++) {
4150                 *out++ = mdb_a85[l % 85];
4151                 l /= 85;
4152         }
4153 }
4154
4155 static void
4156 mdb_hash_enc(MDB_val *val, char *encbuf)
4157 {
4158         mdb_hash_t h = mdb_hash_val(val, MDB_HASH_INIT);
4159
4160         mdb_pack85(h, encbuf);
4161         mdb_pack85(h>>32, encbuf+5);
4162         encbuf[10] = '\0';
4163 }
4164 #endif
4165
4166 /** Open and/or initialize the lock region for the environment.
4167  * @param[in] env The LMDB environment.
4168  * @param[in] lpath The pathname of the file used for the lock region.
4169  * @param[in] mode The Unix permissions for the file, if we create it.
4170  * @param[out] excl Resulting file lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
4171  * @param[in,out] excl In -1, out lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
4172  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4173  */
4174 static int ESECT
4175 mdb_env_setup_locks(MDB_env *env, char *lpath, int mode, int *excl)
4176 {
4177 #ifdef _WIN32
4178 #       define MDB_ERRCODE_ROFS ERROR_WRITE_PROTECT
4179 #else
4180 #       define MDB_ERRCODE_ROFS EROFS
4181 #ifdef O_CLOEXEC        /* Linux: Open file and set FD_CLOEXEC atomically */
4182 #       define MDB_CLOEXEC              O_CLOEXEC
4183 #else
4184         int fdflags;
4185 #       define MDB_CLOEXEC              0
4186 #endif
4187 #endif
4188         int rc;
4189         off_t size, rsize;
4190
4191 #ifdef _WIN32
4192         env->me_lfd = CreateFile(lpath, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
4193                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_ALWAYS,
4194                 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
4195 #else
4196         env->me_lfd = open(lpath, O_RDWR|O_CREAT|MDB_CLOEXEC, mode);
4197 #endif
4198         if (env->me_lfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4199                 rc = ErrCode();
4200                 if (rc == MDB_ERRCODE_ROFS && (env->me_flags & MDB_RDONLY)) {
4201                         return MDB_SUCCESS;
4202                 }
4203                 goto fail_errno;
4204         }
4205 #if ! ((MDB_CLOEXEC) || defined(_WIN32))
4206         /* Lose record locks when exec*() */
4207         if ((fdflags = fcntl(env->me_lfd, F_GETFD) | FD_CLOEXEC) >= 0)
4208                         fcntl(env->me_lfd, F_SETFD, fdflags);
4209 #endif
4210
4211         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS)) {
4212                 rc = pthread_key_create(&env->me_txkey, mdb_env_reader_dest);
4213                 if (rc)
4214                         goto fail;
4215                 env->me_flags |= MDB_ENV_TXKEY;
4216 #ifdef _WIN32
4217                 /* Windows TLS callbacks need help finding their TLS info. */
4218                 if (mdb_tls_nkeys >= MAX_TLS_KEYS) {
4219                         rc = MDB_TLS_FULL;
4220                         goto fail;
4221                 }
4222                 mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys++] = env->me_txkey;
4223 #endif
4224         }
4225
4226         /* Try to get exclusive lock. If we succeed, then
4227          * nobody is using the lock region and we should initialize it.
4228          */
4229         if ((rc = mdb_env_excl_lock(env, excl))) goto fail;
4230
4231 #ifdef _WIN32
4232         size = GetFileSize(env->me_lfd, NULL);
4233 #else
4234         size = lseek(env->me_lfd, 0, SEEK_END);
4235         if (size == -1) goto fail_errno;
4236 #endif
4237         rsize = (env->me_maxreaders-1) * sizeof(MDB_reader) + sizeof(MDB_txninfo);
4238         if (size < rsize && *excl > 0) {
4239 #ifdef _WIN32
4240                 if (SetFilePointer(env->me_lfd, rsize, NULL, FILE_BEGIN) != (DWORD)rsize
4241                         || !SetEndOfFile(env->me_lfd))
4242                         goto fail_errno;
4243 #else
4244                 if (ftruncate(env->me_lfd, rsize) != 0) goto fail_errno;
4245 #endif
4246         } else {
4247                 rsize = size;
4248                 size = rsize - sizeof(MDB_txninfo);
4249                 env->me_maxreaders = size/sizeof(MDB_reader) + 1;
4250         }
4251         {
4252 #ifdef _WIN32
4253                 HANDLE mh;
4254                 mh = CreateFileMapping(env->me_lfd, NULL, PAGE_READWRITE,
4255                         0, 0, NULL);
4256                 if (!mh) goto fail_errno;
4257                 env->me_txns = MapViewOfFileEx(mh, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, rsize, NULL);
4258                 CloseHandle(mh);
4259                 if (!env->me_txns) goto fail_errno;
4260 #else
4261                 void *m = mmap(NULL, rsize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,
4262                         env->me_lfd, 0);
4263                 if (m == MAP_FAILED) goto fail_errno;
4264                 env->me_txns = m;
4265 #endif
4266         }
4267         if (*excl > 0) {
4268 #ifdef _WIN32
4269                 BY_HANDLE_FILE_INFORMATION stbuf;
4270                 struct {
4271                         DWORD volume;
4272                         DWORD nhigh;
4273                         DWORD nlow;
4274                 } idbuf;
4275                 MDB_val val;
4276                 char encbuf[11];
4277
4278                 if (!mdb_sec_inited) {
4279                         InitializeSecurityDescriptor(&mdb_null_sd,
4280                                 SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);
4281                         SetSecurityDescriptorDacl(&mdb_null_sd, TRUE, 0, FALSE);
4282                         mdb_all_sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
4283                         mdb_all_sa.bInheritHandle = FALSE;
4284                         mdb_all_sa.lpSecurityDescriptor = &mdb_null_sd;
4285                         mdb_sec_inited = 1;
4286                 }
4287                 if (!GetFileInformationByHandle(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
4288                 idbuf.volume = stbuf.dwVolumeSerialNumber;
4289                 idbuf.nhigh  = stbuf.nFileIndexHigh;
4290                 idbuf.nlow   = stbuf.nFileIndexLow;
4291                 val.mv_data = &idbuf;
4292                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
4293                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
4294                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "Global\\MDBr%s", encbuf);
4295                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "Global\\MDBw%s", encbuf);
4296                 env->me_rmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
4297                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
4298                 env->me_wmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
4299                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
4300 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4301                 struct stat stbuf;
4302                 struct {
4303                         dev_t dev;
4304                         ino_t ino;
4305                 } idbuf;
4306                 MDB_val val;
4307                 char encbuf[11];
4308
4309 #if defined(__NetBSD__)
4310 #define MDB_SHORT_SEMNAMES      1       /* limited to 14 chars */
4311 #endif
4312                 if (fstat(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
4313                 idbuf.dev = stbuf.st_dev;
4314                 idbuf.ino = stbuf.st_ino;
4315                 val.mv_data = &idbuf;
4316                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
4317                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
4318 #ifdef MDB_SHORT_SEMNAMES
4319                 encbuf[9] = '\0';       /* drop name from 15 chars to 14 chars */
4320 #endif
4321                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "/MDBr%s", encbuf);
4322                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "/MDBw%s", encbuf);
4323                 /* Clean up after a previous run, if needed:  Try to
4324                  * remove both semaphores before doing anything else.
4325                  */
4326                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4327                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4328                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname,
4329                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
4330                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4331                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname,
4332                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
4333                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4334 #else   /* MDB_USE_POSIX_SEM */
4335                 pthread_mutexattr_t mattr;
4336
4337                 if ((rc = pthread_mutexattr_init(&mattr))
4338                         || (rc = pthread_mutexattr_setpshared(&mattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED))
4339                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_mutex, &mattr))
4340                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_wmutex, &mattr)))
4341                         goto fail;
4342                 pthread_mutexattr_destroy(&mattr);
4343 #endif  /* _WIN32 || MDB_USE_POSIX_SEM */
4344
4345                 env->me_txns->mti_magic = MDB_MAGIC;
4346                 env->me_txns->mti_format = MDB_LOCK_FORMAT;
4347                 env->me_txns->mti_txnid = 0;
4348                 env->me_txns->mti_numreaders = 0;
4349
4350         } else {
4351                 if (env->me_txns->mti_magic != MDB_MAGIC) {
4352                         DPUTS("lock region has invalid magic");
4353                         rc = MDB_INVALID;
4354                         goto fail;
4355                 }
4356                 if (env->me_txns->mti_format != MDB_LOCK_FORMAT) {
4357                         DPRINTF(("lock region has format+version 0x%x, expected 0x%x",
4358                                 env->me_txns->mti_format, MDB_LOCK_FORMAT));
4359                         rc = MDB_VERSION_MISMATCH;
4360                         goto fail;
4361                 }
4362                 rc = ErrCode();
4363                 if (rc && rc != EACCES && rc != EAGAIN) {
4364                         goto fail;
4365                 }
4366 #ifdef _WIN32
4367                 env->me_rmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
4368                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
4369                 env->me_wmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
4370                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
4371 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4372                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname, 0);
4373                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4374                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname, 0);
4375                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4376 #endif
4377         }
4378         return MDB_SUCCESS;
4379
4380 fail_errno:
4381         rc = ErrCode();
4382 fail:
4383         return rc;
4384 }
4385
4386         /** The name of the lock file in the DB environment */
4387 #define LOCKNAME        "/lock.mdb"
4388         /** The name of the data file in the DB environment */
4389 #define DATANAME        "/data.mdb"
4390         /** The suffix of the lock file when no subdir is used */
4391 #define LOCKSUFF        "-lock"
4392         /** Only a subset of the @ref mdb_env flags can be changed
4393          *      at runtime. Changing other flags requires closing the
4394          *      environment and re-opening it with the new flags.
4395          */
4396 #define CHANGEABLE      (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC|MDB_MAPASYNC|MDB_NOMEMINIT)
4397 #define CHANGELESS      (MDB_FIXEDMAP|MDB_NOSUBDIR|MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP| \
4398         MDB_NOTLS|MDB_NOLOCK|MDB_NORDAHEAD)
4399
4400 #if VALID_FLAGS & PERSISTENT_FLAGS & (CHANGEABLE|CHANGELESS)
4401 # error "Persistent DB flags & env flags overlap, but both go in mm_flags"
4402 #endif
4403
4404 int ESECT
4405 mdb_env_open(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags, mdb_mode_t mode)
4406 {
4407         int             oflags, rc, len, excl = -1;
4408         char *lpath, *dpath;
4409
4410         if (env->me_fd!=INVALID_HANDLE_VALUE || (flags & ~(CHANGEABLE|CHANGELESS)))
4411                 return EINVAL;
4412
4413         len = strlen(path);
4414         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
4415                 rc = len + sizeof(LOCKSUFF) + len + 1;
4416         } else {
4417                 rc = len + sizeof(LOCKNAME) + len + sizeof(DATANAME);
4418         }
4419         lpath = malloc(rc);
4420         if (!lpath)
4421                 return ENOMEM;
4422         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
4423                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKSUFF);
4424                 sprintf(lpath, "%s" LOCKSUFF, path);
4425                 strcpy(dpath, path);
4426         } else {
4427                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKNAME);
4428                 sprintf(lpath, "%s" LOCKNAME, path);
4429                 sprintf(dpath, "%s" DATANAME, path);
4430         }
4431
4432         rc = MDB_SUCCESS;
4433         flags |= env->me_flags;
4434         if (flags & MDB_RDONLY) {
4435                 /* silently ignore WRITEMAP when we're only getting read access */
4436                 flags &= ~MDB_WRITEMAP;
4437         } else {
4438                 if (!((env->me_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)) &&
4439                           (env->me_dirty_list = calloc(MDB_IDL_UM_SIZE, sizeof(MDB_ID2)))))
4440                         rc = ENOMEM;
4441         }
4442         env->me_flags = flags |= MDB_ENV_ACTIVE;
4443         if (rc)
4444                 goto leave;
4445
4446         env->me_path = strdup(path);
4447         env->me_dbxs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_dbx));
4448         env->me_dbflags = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(uint16_t));
4449         env->me_dbiseqs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(unsigned int));
4450         if (!(env->me_dbxs && env->me_path && env->me_dbflags && env->me_dbiseqs)) {
4451                 rc = ENOMEM;
4452                 goto leave;
4453         }
4454
4455         /* For RDONLY, get lockfile after we know datafile exists */
4456         if (!(flags & (MDB_RDONLY|MDB_NOLOCK))) {
4457                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
4458                 if (rc)
4459                         goto leave;
4460         }
4461
4462 #ifdef _WIN32
4463         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY)) {
4464                 oflags = GENERIC_READ;
4465                 len = OPEN_EXISTING;
4466         } else {
4467                 oflags = GENERIC_READ|GENERIC_WRITE;
4468                 len = OPEN_ALWAYS;
4469         }
4470         mode = FILE_ATTRIBUTE_NORMAL;
4471         env->me_fd = CreateFile(dpath, oflags, FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,
4472                 NULL, len, mode, NULL);
4473 #else
4474         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY))
4475                 oflags = O_RDONLY;
4476         else
4477                 oflags = O_RDWR | O_CREAT;
4478
4479         env->me_fd = open(dpath, oflags, mode);
4480 #endif
4481         if (env->me_fd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4482                 rc = ErrCode();
4483                 goto leave;
4484         }
4485
4486         if ((flags & (MDB_RDONLY|MDB_NOLOCK)) == MDB_RDONLY) {
4487                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
4488                 if (rc)
4489                         goto leave;
4490         }
4491
4492         if ((rc = mdb_env_open2(env)) == MDB_SUCCESS) {
4493                 if (flags & (MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP)) {
4494                         env->me_mfd = env->me_fd;
4495                 } else {
4496                         /* Synchronous fd for meta writes. Needed even with
4497                          * MDB_NOSYNC/MDB_NOMETASYNC, in case these get reset.
4498                          */
4499 #ifdef _WIN32
4500                         len = OPEN_EXISTING;
4501                         env->me_mfd = CreateFile(dpath, oflags,
4502                                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, len,
4503                                 mode | FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
4504 #else
4505                         oflags &= ~O_CREAT;
4506                         env->me_mfd = open(dpath, oflags | MDB_DSYNC, mode);
4507 #endif
4508                         if (env->me_mfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4509                                 rc = ErrCode();
4510                                 goto leave;
4511                         }
4512                 }
4513                 DPRINTF(("opened dbenv %p", (void *) env));
4514                 if (excl > 0) {
4515                         rc = mdb_env_share_locks(env, &excl);
4516                         if (rc)
4517                                 goto leave;
4518                 }
4519                 if (!((flags & MDB_RDONLY) ||
4520                           (env->me_pbuf = calloc(1, env->me_psize))))
4521                         rc = ENOMEM;
4522                 if (!(flags & MDB_RDONLY)) {
4523                         MDB_txn *txn;
4524                         int tsize = sizeof(MDB_txn), size = tsize + env->me_maxdbs *
4525                                 (sizeof(MDB_db)+sizeof(MDB_cursor)+sizeof(unsigned int)+1);
4526                         txn = calloc(1, size);
4527                         if (txn) {
4528                                 txn->mt_dbs = (MDB_db *)((char *)txn + tsize);
4529                                 txn->mt_cursors = (MDB_cursor **)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
4530                                 txn->mt_dbiseqs = (unsigned int *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
4531                                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbiseqs + env->me_maxdbs);
4532                                 txn->mt_env = env;
4533                                 txn->mt_dbxs = env->me_dbxs;
4534                                 env->me_txn0 = txn;
4535                         } else {
4536                                 rc = ENOMEM;
4537                         }
4538                 }
4539         }
4540
4541 leave:
4542         if (rc) {
4543                 mdb_env_close0(env, excl);
4544         }
4545         free(lpath);
4546         return rc;
4547 }
4548
4549 /** Destroy resources from mdb_env_open(), clear our readers & DBIs */
4550 static void ESECT
4551 mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl)
4552 {
4553         int i;
4554
4555         if (!(env->me_flags & MDB_ENV_ACTIVE))
4556                 return;
4557
4558         /* Doing this here since me_dbxs may not exist during mdb_env_close */
4559         for (i = env->me_maxdbs; --i > MAIN_DBI; )
4560                 free(env->me_dbxs[i].md_name.mv_data);
4561
4562         free(env->me_pbuf);
4563         free(env->me_dbiseqs);
4564         free(env->me_dbflags);
4565         free(env->me_dbxs);
4566         free(env->me_path);
4567         free(env->me_dirty_list);
4568         free(env->me_txn0);
4569         mdb_midl_free(env->me_free_pgs);
4570
4571         if (env->me_flags & MDB_ENV_TXKEY) {
4572                 pthread_key_delete(env->me_txkey);
4573 #ifdef _WIN32
4574                 /* Delete our key from the global list */
4575                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++)
4576                         if (mdb_tls_keys[i] == env->me_txkey) {
4577                                 mdb_tls_keys[i] = mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys-1];
4578                                 mdb_tls_nkeys--;
4579                                 break;
4580                         }
4581 #endif
4582         }
4583
4584         if (env->me_map) {
4585                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
4586         }
4587         if (env->me_mfd != env->me_fd && env->me_mfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4588                 (void) close(env->me_mfd);
4589         if (env->me_fd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4590                 (void) close(env->me_fd);
4591         if (env->me_txns) {
4592                 MDB_PID_T pid = env->me_pid;
4593                 /* Clearing readers is done in this function because
4594                  * me_txkey with its destructor must be disabled first.
4595                  */
4596                 for (i = env->me_numreaders; --i >= 0; )
4597                         if (env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid == pid)
4598                                 env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid = 0;
4599 #ifdef _WIN32
4600                 if (env->me_rmutex) {
4601                         CloseHandle(env->me_rmutex);
4602                         if (env->me_wmutex) CloseHandle(env->me_wmutex);
4603                 }
4604                 /* Windows automatically destroys the mutexes when
4605                  * the last handle closes.
4606                  */
4607 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4608                 if (env->me_rmutex != SEM_FAILED) {
4609                         sem_close(env->me_rmutex);
4610                         if (env->me_wmutex != SEM_FAILED)
4611                                 sem_close(env->me_wmutex);
4612                         /* If we have the filelock:  If we are the
4613                          * only remaining user, clean up semaphores.
4614                          */
4615                         if (excl == 0)
4616                                 mdb_env_excl_lock(env, &excl);
4617                         if (excl > 0) {
4618                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4619                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4620                         }
4621                 }
4622 #endif
4623                 munmap((void *)env->me_txns, (env->me_maxreaders-1)*sizeof(MDB_reader)+sizeof(MDB_txninfo));
4624         }
4625         if (env->me_lfd != INVALID_HANDLE_VALUE) {
4626 #ifdef _WIN32
4627                 if (excl >= 0) {
4628                         /* Unlock the lockfile.  Windows would have unlocked it
4629                          * after closing anyway, but not necessarily at once.
4630                          */
4631                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4632                 }
4633 #endif
4634                 (void) close(env->me_lfd);
4635         }
4636
4637         env->me_flags &= ~(MDB_ENV_ACTIVE|MDB_ENV_TXKEY);
4638 }
4639
4640
4641 void ESECT
4642 mdb_env_close(MDB_env *env)
4643 {
4644         MDB_page *dp;
4645
4646         if (env == NULL)
4647                 return;
4648
4649         VGMEMP_DESTROY(env);
4650         while ((dp = env->me_dpages) != NULL) {
4651                 VGMEMP_DEFINED(&dp->mp_next, sizeof(dp->mp_next));
4652                 env->me_dpages = dp->mp_next;
4653                 free(dp);
4654         }
4655
4656         mdb_env_close0(env, 0);
4657         free(env);
4658 }
4659
4660 /** Compare two items pointing at aligned size_t's */
4661 static int
4662 mdb_cmp_long(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4663 {
4664         return (*(size_t *)a->mv_data < *(size_t *)b->mv_data) ? -1 :
4665                 *(size_t *)a->mv_data > *(size_t *)b->mv_data;
4666 }
4667
4668 /** Compare two items pointing at aligned unsigned int's */
4669 static int
4670 mdb_cmp_int(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4671 {
4672         return (*(unsigned int *)a->mv_data < *(unsigned int *)b->mv_data) ? -1 :
4673                 *(unsigned int *)a->mv_data > *(unsigned int *)b->mv_data;
4674 }
4675
4676 /** Compare two items pointing at unsigned ints of unknown alignment.
4677  *      Nodes and keys are guaranteed to be 2-byte aligned.
4678  */
4679 static int
4680 mdb_cmp_cint(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4681 {
4682 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
4683         unsigned short *u, *c;
4684         int x;
4685
4686         u = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4687         c = (unsigned short *) ((char *) b->mv_data + a->mv_size);
4688         do {
4689                 x = *--u - *--c;
4690         } while(!x && u > (unsigned short *)a->mv_data);
4691         return x;
4692 #else
4693         unsigned short *u, *c, *end;
4694         int x;
4695
4696         end = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4697         u = (unsigned short *)a->mv_data;
4698         c = (unsigned short *)b->mv_data;
4699         do {
4700                 x = *u++ - *c++;
4701         } while(!x && u < end);
4702         return x;
4703 #endif
4704 }
4705
4706 /** Compare two items pointing at size_t's of unknown alignment. */
4707 #ifdef MISALIGNED_OK
4708 # define mdb_cmp_clong mdb_cmp_long
4709 #else
4710 # define mdb_cmp_clong mdb_cmp_cint
4711 #endif
4712
4713 /** Compare two items lexically */
4714 static int
4715 mdb_cmp_memn(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4716 {
4717         int diff;
4718         ssize_t len_diff;
4719         unsigned int len;
4720
4721         len = a->mv_size;
4722         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4723         if (len_diff > 0) {
4724                 len = b->mv_size;
4725                 len_diff = 1;
4726         }
4727
4728         diff = memcmp(a->mv_data, b->mv_data, len);
4729         return diff ? diff : len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4730 }
4731
4732 /** Compare two items in reverse byte order */
4733 static int
4734 mdb_cmp_memnr(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4735 {
4736         const unsigned char     *p1, *p2, *p1_lim;
4737         ssize_t len_diff;
4738         int diff;
4739
4740         p1_lim = (const unsigned char *)a->mv_data;
4741         p1 = (const unsigned char *)a->mv_data + a->mv_size;
4742         p2 = (const unsigned char *)b->mv_data + b->mv_size;
4743
4744         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4745         if (len_diff > 0) {
4746                 p1_lim += len_diff;
4747                 len_diff = 1;
4748         }
4749
4750         while (p1 > p1_lim) {
4751                 diff = *--p1 - *--p2;
4752                 if (diff)
4753                         return diff;
4754         }
4755         return len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4756 }
4757
4758 /** Search for key within a page, using binary search.
4759  * Returns the smallest entry larger or equal to the key.
4760  * If exactp is non-null, stores whether the found entry was an exact match
4761  * in *exactp (1 or 0).
4762  * Updates the cursor index with the index of the found entry.
4763  * If no entry larger or equal to the key is found, returns NULL.
4764  */
4765 static MDB_node *
4766 mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp)
4767 {
4768         unsigned int     i = 0, nkeys;
4769         int              low, high;
4770         int              rc = 0;
4771         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4772         MDB_node        *node = NULL;
4773         MDB_val  nodekey;
4774         MDB_cmp_func *cmp;
4775         DKBUF;
4776
4777         nkeys = NUMKEYS(mp);
4778
4779         DPRINTF(("searching %u keys in %s %spage %"Z"u",
4780             nkeys, IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
4781             mdb_dbg_pgno(mp)));
4782
4783         low = IS_LEAF(mp) ? 0 : 1;
4784         high = nkeys - 1;
4785         cmp = mc->mc_dbx->md_cmp;
4786
4787         /* Branch pages have no data, so if using integer keys,
4788          * alignment is guaranteed. Use faster mdb_cmp_int.
4789          */
4790         if (cmp == mdb_cmp_cint && IS_BRANCH(mp)) {
4791                 if (NODEPTR(mp, 1)->mn_ksize == sizeof(size_t))
4792                         cmp = mdb_cmp_long;
4793                 else
4794                         cmp = mdb_cmp_int;
4795         }
4796
4797         if (IS_LEAF2(mp)) {
4798                 nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
4799                 node = NODEPTR(mp, 0);  /* fake */
4800                 while (low <= high) {
4801                         i = (low + high) >> 1;
4802                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nodekey.mv_size);
4803                         rc = cmp(key, &nodekey);
4804                         DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4805                             i, DKEY(&nodekey), rc));
4806                         if (rc == 0)
4807                                 break;
4808                         if (rc > 0)
4809                                 low = i + 1;
4810                         else
4811                                 high = i - 1;
4812                 }
4813         } else {
4814                 while (low <= high) {
4815                         i = (low + high) >> 1;
4816
4817                         node = NODEPTR(mp, i);
4818                         nodekey.mv_size = NODEKSZ(node);
4819                         nodekey.mv_data = NODEKEY(node);
4820
4821                         rc = cmp(key, &nodekey);
4822 #if MDB_DEBUG
4823                         if (IS_LEAF(mp))
4824                                 DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4825                                     i, DKEY(&nodekey), rc));
4826                         else
4827                                 DPRINTF(("found branch index %u [%s -> %"Z"u], rc = %i",
4828                                     i, DKEY(&nodekey), NODEPGNO(node), rc));
4829 #endif
4830                         if (rc == 0)
4831                                 break;
4832                         if (rc > 0)
4833                                 low = i + 1;
4834                         else
4835                                 high = i - 1;
4836                 }
4837         }
4838
4839         if (rc > 0) {   /* Found entry is less than the key. */
4840                 i++;    /* Skip to get the smallest entry larger than key. */
4841                 if (!IS_LEAF2(mp))
4842                         node = NODEPTR(mp, i);
4843         }
4844         if (exactp)
4845                 *exactp = (rc == 0 && nkeys > 0);
4846         /* store the key index */
4847         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
4848         if (i >= nkeys)
4849                 /* There is no entry larger or equal to the key. */
4850                 return NULL;
4851
4852         /* nodeptr is fake for LEAF2 */
4853         return node;
4854 }
4855
4856 #if 0
4857 static void
4858 mdb_cursor_adjust(MDB_cursor *mc, func)
4859 {
4860         MDB_cursor *m2;
4861
4862         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
4863                 if (m2->mc_pg[m2->mc_top] == mc->mc_pg[mc->mc_top]) {
4864                         func(mc, m2);
4865                 }
4866         }
4867 }
4868 #endif
4869
4870 /** Pop a page off the top of the cursor's stack. */
4871 static void
4872 mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc)
4873 {
4874         if (mc->mc_snum) {
4875 #if MDB_DEBUG
4876                 MDB_page        *top = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4877 #endif
4878                 mc->mc_snum--;
4879                 if (mc->mc_snum)
4880                         mc->mc_top--;
4881
4882                 DPRINTF(("popped page %"Z"u off db %d cursor %p", top->mp_pgno,
4883                         DDBI(mc), (void *) mc));
4884         }
4885 }
4886
4887 /** Push a page onto the top of the cursor's stack. */
4888 static int
4889 mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
4890 {
4891         DPRINTF(("pushing page %"Z"u on db %d cursor %p", mp->mp_pgno,
4892                 DDBI(mc), (void *) mc));
4893
4894         if (mc->mc_snum >= CURSOR_STACK) {
4895                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4896                 return MDB_CURSOR_FULL;
4897         }
4898
4899         mc->mc_top = mc->mc_snum++;
4900         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
4901         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
4902
4903         return MDB_SUCCESS;
4904 }
4905
4906 /** Find the address of the page corresponding to a given page number.
4907  * @param[in] txn the transaction for this access.
4908  * @param[in] pgno the page number for the page to retrieve.
4909  * @param[out] ret address of a pointer where the page's address will be stored.
4910  * @param[out] lvl dirty_list inheritance level of found page. 1=current txn, 0=mapped page.
4911  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4912  */
4913 static int
4914 mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **ret, int *lvl)
4915 {
4916         MDB_env *env = txn->mt_env;
4917         MDB_page *p = NULL;
4918         int level;
4919
4920         if (!((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) | (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))) {
4921                 MDB_txn *tx2 = txn;
4922                 level = 1;
4923                 do {
4924                         MDB_ID2L dl = tx2->mt_u.dirty_list;
4925                         unsigned x;
4926                         /* Spilled pages were dirtied in this txn and flushed
4927                          * because the dirty list got full. Bring this page
4928                          * back in from the map (but don't unspill it here,
4929                          * leave that unless page_touch happens again).
4930                          */
4931                         if (tx2->mt_spill_pgs) {
4932                                 MDB_ID pn = pgno << 1;
4933                                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
4934                                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
4935                                         p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4936                                         goto done;
4937                                 }
4938                         }
4939                         if (dl[0].mid) {
4940                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
4941                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
4942                                         p = dl[x].mptr;
4943                                         goto done;
4944                                 }
4945                         }
4946                         level++;
4947                 } while ((tx2 = tx2->mt_parent) != NULL);
4948         }
4949
4950         if (pgno < txn->mt_next_pgno) {
4951                 level = 0;
4952                 p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4953         } else {
4954                 DPRINTF(("page %"Z"u not found", pgno));
4955                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4956                 return MDB_PAGE_NOTFOUND;
4957         }
4958
4959 done:
4960         *ret = p;
4961         if (lvl)
4962                 *lvl = level;
4963         return MDB_SUCCESS;
4964 }
4965
4966 /** Finish #mdb_page_search() / #mdb_page_search_lowest().
4967  *      The cursor is at the root page, set up the rest of it.
4968  */
4969 static int
4970 mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
4971 {
4972         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4973         int rc;
4974         DKBUF;
4975
4976         while (IS_BRANCH(mp)) {
4977                 MDB_node        *node;
4978                 indx_t          i;
4979
4980                 DPRINTF(("branch page %"Z"u has %u keys", mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp)));
4981                 mdb_cassert(mc, NUMKEYS(mp) > 1);
4982                 DPRINTF(("found index 0 to page %"Z"u", NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0))));
4983
4984                 if (flags & (MDB_PS_FIRST|MDB_PS_LAST)) {
4985                         i = 0;
4986                         if (flags & MDB_PS_LAST)
4987                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4988                 } else {
4989                         int      exact;
4990                         node = mdb_node_search(mc, key, &exact);
4991                         if (node == NULL)
4992                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4993                         else {
4994                                 i = mc->mc_ki[mc->mc_top];
4995                                 if (!exact) {
4996                                         mdb_cassert(mc, i > 0);
4997                                         i--;
4998                                 }
4999                         }
5000                         DPRINTF(("following index %u for key [%s]", i, DKEY(key)));
5001                 }
5002
5003                 mdb_cassert(mc, i < NUMKEYS(mp));
5004                 node = NODEPTR(mp, i);
5005
5006                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
5007                         return rc;
5008
5009                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
5010                 if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
5011                         return rc;
5012
5013                 if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
5014                         if ((rc = mdb_page_touch(mc)) != 0)
5015                                 return rc;
5016                         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5017                 }
5018         }
5019
5020         if (!IS_LEAF(mp)) {
5021                 DPRINTF(("internal error, index points to a %02X page!?",
5022                     mp->mp_flags));
5023                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5024                 return MDB_CORRUPTED;
5025         }
5026
5027         DPRINTF(("found leaf page %"Z"u for key [%s]", mp->mp_pgno,
5028             key ? DKEY(key) : "null"));
5029         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5030         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5031
5032         return MDB_SUCCESS;
5033 }
5034
5035 /** Search for the lowest key under the current branch page.
5036  * This just bypasses a NUMKEYS check in the current page
5037  * before calling mdb_page_search_root(), because the callers
5038  * are all in situations where the current page is known to
5039  * be underfilled.
5040  */
5041 static int
5042 mdb_page_search_lowest(MDB_cursor *mc)
5043 {
5044         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5045         MDB_node        *node = NODEPTR(mp, 0);
5046         int rc;
5047
5048         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
5049                 return rc;
5050
5051         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5052         if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
5053                 return rc;
5054         return mdb_page_search_root(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
5055 }
5056
5057 /** Search for the page a given key should be in.
5058  * Push it and its parent pages on the cursor stack.
5059  * @param[in,out] mc the cursor for this operation.
5060  * @param[in] key the key to search for, or NULL for first/last page.
5061  * @param[in] flags If MDB_PS_MODIFY is set, visited pages in the DB
5062  *   are touched (updated with new page numbers).
5063  *   If MDB_PS_FIRST or MDB_PS_LAST is set, find first or last leaf.
5064  *   This is used by #mdb_cursor_first() and #mdb_cursor_last().
5065  *   If MDB_PS_ROOTONLY set, just fetch root node, no further lookups.
5066  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5067  */
5068 static int
5069 mdb_page_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
5070 {
5071         int              rc;
5072         pgno_t           root;
5073
5074         /* Make sure the txn is still viable, then find the root from
5075          * the txn's db table and set it as the root of the cursor's stack.
5076          */
5077         if (F_ISSET(mc->mc_txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
5078                 DPUTS("transaction has failed, must abort");
5079                 return MDB_BAD_TXN;
5080         } else {
5081                 /* Make sure we're using an up-to-date root */
5082                 if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
5083                                 MDB_cursor mc2;
5084                                 if (TXN_DBI_CHANGED(mc->mc_txn, mc->mc_dbi))
5085                                         return MDB_BAD_DBI;
5086                                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, NULL);
5087                                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, 0);
5088                                 if (rc)
5089                                         return rc;
5090                                 {
5091                                         MDB_val data;
5092                                         int exact = 0;
5093                                         uint16_t flags;
5094                                         MDB_node *leaf = mdb_node_search(&mc2,
5095                                                 &mc->mc_dbx->md_name, &exact);
5096                                         if (!exact)
5097                                                 return MDB_NOTFOUND;
5098                                         rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &data);
5099                                         if (rc)
5100                                                 return rc;
5101                                         memcpy(&flags, ((char *) data.mv_data + offsetof(MDB_db, md_flags)),
5102                                                 sizeof(uint16_t));
5103                                         /* The txn may not know this DBI, or another process may
5104                                          * have dropped and recreated the DB with other flags.
5105                                          */
5106                                         if ((mc->mc_db->md_flags & PERSISTENT_FLAGS) != flags)
5107                                                 return MDB_INCOMPATIBLE;
5108                                         memcpy(mc->mc_db, data.mv_data, sizeof(MDB_db));
5109                                 }
5110                                 *mc->mc_dbflag &= ~DB_STALE;
5111                 }
5112                 root = mc->mc_db->md_root;
5113
5114                 if (root == P_INVALID) {                /* Tree is empty. */
5115                         DPUTS("tree is empty");
5116                         return MDB_NOTFOUND;
5117                 }
5118         }
5119
5120         mdb_cassert(mc, root > 1);
5121         if (!mc->mc_pg[0] || mc->mc_pg[0]->mp_pgno != root)
5122                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, root, &mc->mc_pg[0], NULL)) != 0)
5123                         return rc;
5124
5125         mc->mc_snum = 1;
5126         mc->mc_top = 0;
5127
5128         DPRINTF(("db %d root page %"Z"u has flags 0x%X",
5129                 DDBI(mc), root, mc->mc_pg[0]->mp_flags));
5130
5131         if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
5132                 if ((rc = mdb_page_touch(mc)))
5133                         return rc;
5134         }
5135
5136         if (flags & MDB_PS_ROOTONLY)
5137                 return MDB_SUCCESS;
5138
5139         return mdb_page_search_root(mc, key, flags);
5140 }
5141
5142 static int
5143 mdb_ovpage_free(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
5144 {
5145         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
5146         pgno_t pg = mp->mp_pgno;
5147         unsigned x = 0, ovpages = mp->mp_pages;
5148         MDB_env *env = txn->mt_env;
5149         MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
5150         MDB_ID pn = pg << 1;
5151         int rc;
5152
5153         DPRINTF(("free ov page %"Z"u (%d)", pg, ovpages));
5154         /* If the page is dirty or on the spill list we just acquired it,
5155          * so we should give it back to our current free list, if any.
5156          * Otherwise put it onto the list of pages we freed in this txn.
5157          *
5158          * Won't create me_pghead: me_pglast must be inited along with it.
5159          * Unsupported in nested txns: They would need to hide the page
5160          * range in ancestor txns' dirty and spilled lists.
5161          */
5162         if (env->me_pghead &&
5163                 !txn->mt_parent &&
5164                 ((mp->mp_flags & P_DIRTY) ||
5165                  (sl && (x = mdb_midl_search(sl, pn)) <= sl[0] && sl[x] == pn)))
5166         {
5167                 unsigned i, j;
5168                 pgno_t *mop;
5169                 MDB_ID2 *dl, ix, iy;
5170                 rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, ovpages);
5171                 if (rc)
5172                         return rc;
5173                 if (!(mp->mp_flags & P_DIRTY)) {
5174                         /* This page is no longer spilled */
5175                         if (x == sl[0])
5176                                 sl[0]--;
5177                         else
5178                                 sl[x] |= 1;
5179                         goto release;
5180                 }
5181                 /* Remove from dirty list */
5182                 dl = txn->mt_u.dirty_list;
5183                 x = dl[0].mid--;
5184                 for (ix = dl[x]; ix.mptr != mp; ix = iy) {
5185                         if (x > 1) {
5186                                 x--;
5187                                 iy = dl[x];
5188                                 dl[x] = ix;
5189                         } else {
5190                                 mdb_cassert(mc, x > 1);
5191                                 j = ++(dl[0].mid);
5192                                 dl[j] = ix;             /* Unsorted. OK when MDB_TXN_ERROR. */
5193                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5194                                 return MDB_CORRUPTED;
5195                         }
5196                 }
5197                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
5198                         mdb_dpage_free(env, mp);
5199 release:
5200                 /* Insert in me_pghead */
5201                 mop = env->me_pghead;
5202                 j = mop[0] + ovpages;
5203                 for (i = mop[0]; i && mop[i] < pg; i--)
5204                         mop[j--] = mop[i];
5205                 while (j>i)
5206                         mop[j--] = pg++;
5207                 mop[0] += ovpages;
5208         } else {
5209                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs, pg, ovpages);
5210                 if (rc)
5211                         return rc;
5212         }
5213         mc->mc_db->md_overflow_pages -= ovpages;
5214         return 0;
5215 }
5216
5217 /** Return the data associated with a given node.
5218  * @param[in] txn The transaction for this operation.
5219  * @param[in] leaf The node being read.
5220  * @param[out] data Updated to point to the node's data.
5221  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5222  */
5223 static int
5224 mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data)
5225 {
5226         MDB_page        *omp;           /* overflow page */
5227         pgno_t           pgno;
5228         int rc;
5229
5230         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
5231                 data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
5232                 data->mv_data = NODEDATA(leaf);
5233                 return MDB_SUCCESS;
5234         }
5235
5236         /* Read overflow data.
5237          */
5238         data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
5239         memcpy(&pgno, NODEDATA(leaf), sizeof(pgno));
5240         if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &omp, NULL)) != 0) {
5241                 DPRINTF(("read overflow page %"Z"u failed", pgno));
5242                 return rc;
5243         }
5244         data->mv_data = METADATA(omp);
5245
5246         return MDB_SUCCESS;
5247 }
5248
5249 int
5250 mdb_get(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
5251     MDB_val *key, MDB_val *data)
5252 {
5253         MDB_cursor      mc;
5254         MDB_xcursor     mx;
5255         int exact = 0;
5256         DKBUF;
5257
5258         DPRINTF(("===> get db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
5259
5260         if (!key || !data || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
5261                 return EINVAL;
5262
5263         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5264                 return MDB_BAD_TXN;
5265
5266         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
5267         return mdb_cursor_set(&mc, key, data, MDB_SET, &exact);
5268 }
5269
5270 /** Find a sibling for a page.
5271  * Replaces the page at the top of the cursor's stack with the
5272  * specified sibling, if one exists.
5273  * @param[in] mc The cursor for this operation.
5274  * @param[in] move_right Non-zero if the right sibling is requested,
5275  * otherwise the left sibling.
5276  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5277  */
5278 static int
5279 mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right)
5280 {
5281         int              rc;
5282         MDB_node        *indx;
5283         MDB_page        *mp;
5284
5285         if (mc->mc_snum < 2) {
5286                 return MDB_NOTFOUND;            /* root has no siblings */
5287         }
5288
5289         mdb_cursor_pop(mc);
5290         DPRINTF(("parent page is page %"Z"u, index %u",
5291                 mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5292
5293         if (move_right ? (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
5294                        : (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)) {
5295                 DPRINTF(("no more keys left, moving to %s sibling",
5296                     move_right ? "right" : "left"));
5297                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, move_right)) != MDB_SUCCESS) {
5298                         /* undo cursor_pop before returning */
5299                         mc->mc_top++;
5300                         mc->mc_snum++;
5301                         return rc;
5302                 }
5303         } else {
5304                 if (move_right)
5305                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5306                 else
5307                         mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5308                 DPRINTF(("just moving to %s index key %u",
5309                     move_right ? "right" : "left", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5310         }
5311         mdb_cassert(mc, IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5312
5313         indx = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5314         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(indx), &mp, NULL)) != 0) {
5315                 /* mc will be inconsistent if caller does mc_snum++ as above */
5316                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5317                 return rc;
5318         }
5319
5320         mdb_cursor_push(mc, mp);
5321         if (!move_right)
5322                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp)-1;
5323
5324         return MDB_SUCCESS;
5325 }
5326
5327 /** Move the cursor to the next data item. */
5328 static int
5329 mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5330 {
5331         MDB_page        *mp;
5332         MDB_node        *leaf;
5333         int rc;
5334
5335         if (mc->mc_flags & C_EOF) {
5336                 return MDB_NOTFOUND;
5337         }
5338
5339         mdb_cassert(mc, mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5340
5341         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5342
5343         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5344                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5345                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5346                         if (op == MDB_NEXT || op == MDB_NEXT_DUP) {
5347                                 rc = mdb_cursor_next(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_NEXT);
5348                                 if (op != MDB_NEXT || rc != MDB_NOTFOUND) {
5349                                         if (rc == MDB_SUCCESS)
5350                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5351                                         return rc;
5352                                 }
5353                         }
5354                 } else {
5355                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5356                         if (op == MDB_NEXT_DUP)
5357                                 return MDB_NOTFOUND;
5358                 }
5359         }
5360
5361         DPRINTF(("cursor_next: top page is %"Z"u in cursor %p",
5362                 mdb_dbg_pgno(mp), (void *) mc));
5363         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5364                 goto skip;
5365
5366         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mp)) {
5367                 DPUTS("=====> move to next sibling page");
5368                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS) {
5369                         mc->mc_flags |= C_EOF;
5370                         return rc;
5371                 }
5372                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5373                 DPRINTF(("next page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5374         } else
5375                 mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5376
5377 skip:
5378         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5379             mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5380
5381         if (IS_LEAF2(mp)) {
5382                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5383                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5384                 return MDB_SUCCESS;
5385         }
5386
5387         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5388         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5389
5390         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5391                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5392         }
5393         if (data) {
5394                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5395                         return rc;
5396
5397                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5398                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5399                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5400                                 return rc;
5401                 }
5402         }
5403
5404         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5405         return MDB_SUCCESS;
5406 }
5407
5408 /** Move the cursor to the previous data item. */
5409 static int
5410 mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5411 {
5412         MDB_page        *mp;
5413         MDB_node        *leaf;
5414         int rc;
5415
5416         mdb_cassert(mc, mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5417
5418         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5419
5420         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5421                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5422                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5423                         if (op == MDB_PREV || op == MDB_PREV_DUP) {
5424                                 rc = mdb_cursor_prev(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_PREV);
5425                                 if (op != MDB_PREV || rc != MDB_NOTFOUND) {
5426                                         if (rc == MDB_SUCCESS) {
5427                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5428                                                 mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5429                                         }
5430                                         return rc;
5431                                 }
5432                         }
5433                 } else {
5434                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5435                         if (op == MDB_PREV_DUP)
5436                                 return MDB_NOTFOUND;
5437                 }
5438         }
5439
5440         DPRINTF(("cursor_prev: top page is %"Z"u in cursor %p",
5441                 mdb_dbg_pgno(mp), (void *) mc));
5442
5443         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)  {
5444                 DPUTS("=====> move to prev sibling page");
5445                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 0)) != MDB_SUCCESS) {
5446                         return rc;
5447                 }
5448                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5449                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp) - 1;
5450                 DPRINTF(("prev page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5451         } else
5452                 mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5453
5454         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5455
5456         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5457             mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5458
5459         if (IS_LEAF2(mp)) {
5460                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5461                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5462                 return MDB_SUCCESS;
5463         }
5464
5465         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5466         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5467
5468         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5469                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5470         }
5471         if (data) {
5472                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5473                         return rc;
5474
5475                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5476                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5477                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5478                                 return rc;
5479                 }
5480         }
5481
5482         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5483         return MDB_SUCCESS;
5484 }
5485
5486 /** Set the cursor on a specific data item. */
5487 static int
5488 mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5489     MDB_cursor_op op, int *exactp)
5490 {
5491         int              rc;
5492         MDB_page        *mp;
5493         MDB_node        *leaf = NULL;
5494         DKBUF;
5495
5496         if (key->mv_size == 0)
5497                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5498
5499         if (mc->mc_xcursor)
5500                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5501
5502         /* See if we're already on the right page */
5503         if (mc->mc_flags & C_INITIALIZED) {
5504                 MDB_val nodekey;
5505
5506                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5507                 if (!NUMKEYS(mp)) {
5508                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5509                         return MDB_NOTFOUND;
5510                 }
5511                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5512                         nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5513                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, 0, nodekey.mv_size);
5514                 } else {
5515                         leaf = NODEPTR(mp, 0);
5516                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5517                 }
5518                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5519                 if (rc == 0) {
5520                         /* Probably happens rarely, but first node on the page
5521                          * was the one we wanted.
5522                          */
5523                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5524                         if (exactp)
5525                                 *exactp = 1;
5526                         goto set1;
5527                 }
5528                 if (rc > 0) {
5529                         unsigned int i;
5530                         unsigned int nkeys = NUMKEYS(mp);
5531                         if (nkeys > 1) {
5532                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5533                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5534                                                  nkeys-1, nodekey.mv_size);
5535                                 } else {
5536                                         leaf = NODEPTR(mp, nkeys-1);
5537                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5538                                 }
5539                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5540                                 if (rc == 0) {
5541                                         /* last node was the one we wanted */
5542                                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys-1;
5543                                         if (exactp)
5544                                                 *exactp = 1;
5545                                         goto set1;
5546                                 }
5547                                 if (rc < 0) {
5548                                         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] < NUMKEYS(mp)) {
5549                                                 /* This is definitely the right page, skip search_page */
5550                                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5551                                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5552                                                                  mc->mc_ki[mc->mc_top], nodekey.mv_size);
5553                                                 } else {
5554                                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5555                                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5556                                                 }
5557                                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5558                                                 if (rc == 0) {
5559                                                         /* current node was the one we wanted */
5560                                                         if (exactp)
5561                                                                 *exactp = 1;
5562                                                         goto set1;
5563                                                 }
5564                                         }
5565                                         rc = 0;
5566                                         goto set2;
5567                                 }
5568                         }
5569                         /* If any parents have right-sibs, search.
5570                          * Otherwise, there's nothing further.
5571                          */
5572                         for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
5573                                 if (mc->mc_ki[i] <
5574                                         NUMKEYS(mc->mc_pg[i])-1)
5575                                         break;
5576                         if (i == mc->mc_top) {
5577                                 /* There are no other pages */
5578                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5579                                 return MDB_NOTFOUND;
5580                         }
5581                 }
5582                 if (!mc->mc_top) {
5583                         /* There are no other pages */
5584                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5585                         if (op == MDB_SET_RANGE && !exactp) {
5586                                 rc = 0;
5587                                 goto set1;
5588                         } else
5589                                 return MDB_NOTFOUND;
5590                 }
5591         }
5592
5593         rc = mdb_page_search(mc, key, 0);
5594         if (rc != MDB_SUCCESS)
5595                 return rc;
5596
5597         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5598         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5599
5600 set2:
5601         leaf = mdb_node_search(mc, key, exactp);
5602         if (exactp != NULL && !*exactp) {
5603                 /* MDB_SET specified and not an exact match. */
5604                 return MDB_NOTFOUND;
5605         }
5606
5607         if (leaf == NULL) {
5608                 DPUTS("===> inexact leaf not found, goto sibling");
5609                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS)
5610                         return rc;              /* no entries matched */
5611                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5612                 mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5613                 leaf = NODEPTR(mp, 0);
5614         }
5615
5616 set1:
5617         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5618         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5619
5620         if (IS_LEAF2(mp)) {
5621                 if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY) {
5622                         key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5623                         key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5624                 }
5625                 return MDB_SUCCESS;
5626         }
5627
5628         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5629                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5630         }
5631         if (data) {
5632                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5633                         if (op == MDB_SET || op == MDB_SET_KEY || op == MDB_SET_RANGE) {
5634                                 rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5635                         } else {
5636                                 int ex2, *ex2p;
5637                                 if (op == MDB_GET_BOTH) {
5638                                         ex2p = &ex2;
5639                                         ex2 = 0;
5640                                 } else {
5641                                         ex2p = NULL;
5642                                 }
5643                                 rc = mdb_cursor_set(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_SET_RANGE, ex2p);
5644                                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5645                                         return rc;
5646                         }
5647                 } else if (op == MDB_GET_BOTH || op == MDB_GET_BOTH_RANGE) {
5648                         MDB_val d2;
5649                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &d2)) != MDB_SUCCESS)
5650                                 return rc;
5651                         rc = mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &d2);
5652                         if (rc) {
5653                                 if (op == MDB_GET_BOTH || rc > 0)
5654                                         return MDB_NOTFOUND;
5655                                 rc = 0;
5656                                 *data = d2;
5657                         }
5658
5659                 } else {
5660                         if (mc->mc_xcursor)
5661                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5662                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5663                                 return rc;
5664                 }
5665         }
5666
5667         /* The key already matches in all other cases */
5668         if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY)
5669                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5670         DPRINTF(("==> cursor placed on key [%s]", DKEY(key)));
5671
5672         return rc;
5673 }
5674
5675 /** Move the cursor to the first item in the database. */
5676 static int
5677 mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5678 {
5679         int              rc;
5680         MDB_node        *leaf;
5681
5682         if (mc->mc_xcursor)
5683                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5684
5685         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5686                 rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
5687                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5688                         return rc;
5689         }
5690         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5691
5692         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0);
5693         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5694         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5695
5696         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5697
5698         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5699                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5700                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0, key->mv_size);
5701                 return MDB_SUCCESS;
5702         }
5703
5704         if (data) {
5705                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5706                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5707                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5708                         if (rc)
5709                                 return rc;
5710                 } else {
5711                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5712                                 return rc;
5713                 }
5714         }
5715         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5716         return MDB_SUCCESS;
5717 }
5718
5719 /** Move the cursor to the last item in the database. */
5720 static int
5721 mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5722 {
5723         int              rc;
5724         MDB_node        *leaf;
5725
5726         if (mc->mc_xcursor)
5727                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5728
5729         if (!(mc->mc_flags & C_EOF)) {
5730
5731                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5732                         rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_LAST);
5733                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5734                                 return rc;
5735                 }
5736                 mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5737
5738         }
5739         mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) - 1;
5740         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED|C_EOF;
5741         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5742
5743         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5744                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5745                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5746                 return MDB_SUCCESS;
5747         }
5748
5749         if (data) {
5750                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5751                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5752                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5753                         if (rc)
5754                                 return rc;
5755                 } else {
5756                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5757                                 return rc;
5758                 }
5759         }
5760
5761         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5762         return MDB_SUCCESS;
5763 }
5764
5765 int
5766 mdb_cursor_get(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5767     MDB_cursor_op op)
5768 {
5769         int              rc;
5770         int              exact = 0;
5771         int              (*mfunc)(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
5772
5773         if (mc == NULL)
5774                 return EINVAL;
5775
5776         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5777                 return MDB_BAD_TXN;
5778
5779         switch (op) {
5780         case MDB_GET_CURRENT:
5781                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5782                         rc = EINVAL;
5783                 } else {
5784                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5785                         int nkeys = NUMKEYS(mp);
5786                         if (!nkeys || mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
5787                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5788                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5789                                 break;
5790                         }
5791                         rc = MDB_SUCCESS;
5792                         if (IS_LEAF2(mp)) {
5793                                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5794                                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5795                         } else {
5796                                 MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5797                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5798                                 if (data) {
5799                                         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5800                                                 if (mc->mc_flags & C_DEL)
5801                                                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5802                                                 rc = mdb_cursor_get(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_GET_CURRENT);
5803                                         } else {
5804                                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5805                                         }
5806                                 }
5807                         }
5808                 }
5809                 break;
5810         case MDB_GET_BOTH:
5811         case MDB_GET_BOTH_RANGE:
5812                 if (data == NULL) {
5813                         rc = EINVAL;
5814                         break;
5815                 }
5816                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5817                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5818                         break;
5819                 }
5820                 /* FALLTHRU */
5821         case MDB_SET:
5822         case MDB_SET_KEY:
5823         case MDB_SET_RANGE:
5824                 if (key == NULL) {
5825                         rc = EINVAL;
5826                 } else {
5827                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, data, op,
5828                                 op == MDB_SET_RANGE ? NULL : &exact);
5829                 }
5830                 break;
5831         case MDB_GET_MULTIPLE:
5832                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5833                         rc = EINVAL;
5834                         break;
5835                 }
5836                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5837                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5838                         break;
5839                 }
5840                 rc = MDB_SUCCESS;
5841                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) ||
5842                         (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_EOF))
5843                         break;
5844                 goto fetchm;
5845         case MDB_NEXT_MULTIPLE:
5846                 if (data == NULL) {
5847                         rc = EINVAL;
5848                         break;
5849                 }
5850                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5851                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5852                         break;
5853                 }
5854                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5855                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5856                 else
5857                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, MDB_NEXT_DUP);
5858                 if (rc == MDB_SUCCESS) {
5859                         if (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) {
5860                                 MDB_cursor *mx;
5861 fetchm:
5862                                 mx = &mc->mc_xcursor->mx_cursor;
5863                                 data->mv_size = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top]) *
5864                                         mx->mc_db->md_pad;
5865                                 data->mv_data = METADATA(mx->mc_pg[mx->mc_top]);
5866                                 mx->mc_ki[mx->mc_top] = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top])-1;
5867                         } else {
5868                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5869                         }
5870                 }
5871                 break;
5872         case MDB_NEXT:
5873         case MDB_NEXT_DUP:
5874         case MDB_NEXT_NODUP:
5875                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5876                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5877                 else
5878                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, op);
5879                 break;
5880         case MDB_PREV:
5881         case MDB_PREV_DUP:
5882         case MDB_PREV_NODUP:
5883                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5884                         rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5885                         if (rc)
5886                                 break;
5887                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5888                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5889                 }
5890                 rc = mdb_cursor_prev(mc, key, data, op);
5891                 break;
5892         case MDB_FIRST:
5893                 rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5894                 break;
5895         case MDB_FIRST_DUP:
5896                 mfunc = mdb_cursor_first;
5897         mmove:
5898                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5899                         rc = EINVAL;
5900                         break;
5901                 }
5902                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5903                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5904                         break;
5905                 }
5906                 {
5907                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5908                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5909                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5910                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5911                                 break;
5912                         }
5913                 }
5914                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5915                         rc = EINVAL;
5916                         break;
5917                 }
5918                 rc = mfunc(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5919                 break;
5920         case MDB_LAST:
5921                 rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5922                 break;
5923         case MDB_LAST_DUP:
5924                 mfunc = mdb_cursor_last;
5925                 goto mmove;
5926         default:
5927                 DPRINTF(("unhandled/unimplemented cursor operation %u", op));
5928                 rc = EINVAL;
5929                 break;
5930         }
5931
5932         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5933                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
5934
5935         return rc;
5936 }
5937
5938 /** Touch all the pages in the cursor stack. Set mc_top.
5939  *      Makes sure all the pages are writable, before attempting a write operation.
5940  * @param[in] mc The cursor to operate on.
5941  */
5942 static int
5943 mdb_cursor_touch(MDB_cursor *mc)
5944 {
5945         int rc = MDB_SUCCESS;
5946
5947         if (mc->mc_dbi > MAIN_DBI && !(*mc->mc_dbflag & DB_DIRTY)) {
5948                 MDB_cursor mc2;
5949                 MDB_xcursor mcx;
5950                 if (TXN_DBI_CHANGED(mc->mc_txn, mc->mc_dbi))
5951                         return MDB_BAD_DBI;
5952                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, &mcx);
5953                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, MDB_PS_MODIFY);
5954                 if (rc)
5955                          return rc;
5956                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
5957         }
5958         mc->mc_top = 0;
5959         if (mc->mc_snum) {
5960                 do {
5961                         rc = mdb_page_touch(mc);
5962                 } while (!rc && ++(mc->mc_top) < mc->mc_snum);
5963                 mc->mc_top = mc->mc_snum-1;
5964         }
5965         return rc;
5966 }
5967
5968 /** Do not spill pages to disk if txn is getting full, may fail instead */
5969 #define MDB_NOSPILL     0x8000
5970
5971 int
5972 mdb_cursor_put(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5973     unsigned int flags)
5974 {
5975         enum { MDB_NO_ROOT = MDB_LAST_ERRCODE+10 }; /* internal code */
5976         MDB_env         *env;
5977         MDB_node        *leaf = NULL;
5978         MDB_page        *fp, *mp;
5979         uint16_t        fp_flags;
5980         MDB_val         xdata, *rdata, dkey, olddata;
5981         MDB_db dummy;
5982         int do_sub = 0, insert_key, insert_data;
5983         unsigned int mcount = 0, dcount = 0, nospill;
5984         size_t nsize;
5985         int rc, rc2;
5986         unsigned int nflags;
5987         DKBUF;
5988
5989         if (mc == NULL || key == NULL)
5990                 return EINVAL;
5991
5992         env = mc->mc_txn->mt_env;
5993
5994         /* Check this first so counter will always be zero on any
5995          * early failures.
5996          */
5997         if (flags & MDB_MULTIPLE) {
5998                 dcount = data[1].mv_size;
5999                 data[1].mv_size = 0;
6000                 if (!F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPFIXED))
6001                         return MDB_INCOMPATIBLE;
6002         }
6003
6004         nospill = flags & MDB_NOSPILL;
6005         flags &= ~MDB_NOSPILL;
6006
6007         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6008                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6009
6010         if (key->mv_size-1 >= ENV_MAXKEY(env))
6011                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6012
6013 #if SIZE_MAX > MAXDATASIZE
6014         if (data->mv_size > ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) ? ENV_MAXKEY(env) : MAXDATASIZE))
6015                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6016 #else
6017         if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) && data->mv_size > ENV_MAXKEY(env))
6018                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6019 #endif
6020
6021         DPRINTF(("==> put db %d key [%s], size %"Z"u, data size %"Z"u",
6022                 DDBI(mc), DKEY(key), key ? key->mv_size : 0, data->mv_size));
6023
6024         dkey.mv_size = 0;
6025
6026         if (flags == MDB_CURRENT) {
6027                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6028                         return EINVAL;
6029                 rc = MDB_SUCCESS;
6030         } else if (mc->mc_db->md_root == P_INVALID) {
6031                 /* new database, cursor has nothing to point to */
6032                 mc->mc_snum = 0;
6033                 mc->mc_top = 0;
6034                 mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
6035                 rc = MDB_NO_ROOT;
6036         } else {
6037                 int exact = 0;
6038                 MDB_val d2;
6039                 if (flags & MDB_APPEND) {
6040                         MDB_val k2;
6041                         rc = mdb_cursor_last(mc, &k2, &d2);
6042                         if (rc == 0) {
6043                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &k2);
6044                                 if (rc > 0) {
6045                                         rc = MDB_NOTFOUND;
6046                                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
6047                                 } else {
6048                                         /* new key is <= last key */
6049                                         rc = MDB_KEYEXIST;
6050                                 }
6051                         }
6052                 } else {
6053                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, &d2, MDB_SET, &exact);
6054                 }
6055                 if ((flags & MDB_NOOVERWRITE) && rc == 0) {
6056                         DPRINTF(("duplicate key [%s]", DKEY(key)));
6057                         *data = d2;
6058                         return MDB_KEYEXIST;
6059                 }
6060                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
6061                         return rc;
6062         }
6063
6064         if (mc->mc_flags & C_DEL)
6065                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
6066
6067         /* Cursor is positioned, check for room in the dirty list */
6068         if (!nospill) {
6069                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6070                         rdata = &xdata;
6071                         xdata.mv_size = data->mv_size * dcount;
6072                 } else {
6073                         rdata = data;
6074                 }
6075                 if ((rc2 = mdb_page_spill(mc, key, rdata)))
6076                         return rc2;
6077         }
6078
6079         if (rc == MDB_NO_ROOT) {
6080                 MDB_page *np;
6081                 /* new database, write a root leaf page */
6082                 DPUTS("allocating new root leaf page");
6083                 if ((rc2 = mdb_page_new(mc, P_LEAF, 1, &np))) {
6084                         return rc2;
6085                 }
6086                 mdb_cursor_push(mc, np);
6087                 mc->mc_db->md_root = np->mp_pgno;
6088                 mc->mc_db->md_depth++;
6089                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
6090                 if ((mc->mc_db->md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_DUPFIXED))
6091                         == MDB_DUPFIXED)
6092                         np->mp_flags |= P_LEAF2;
6093                 mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6094         } else {
6095                 /* make sure all cursor pages are writable */
6096                 rc2 = mdb_cursor_touch(mc);
6097                 if (rc2)
6098                         return rc2;
6099         }
6100
6101         insert_key = insert_data = rc;
6102         if (insert_key) {
6103                 /* The key does not exist */
6104                 DPRINTF(("inserting key at index %i", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
6105                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
6106                         LEAFSIZE(key, data) > env->me_nodemax)
6107                 {
6108                         /* Too big for a node, insert in sub-DB.  Set up an empty
6109                          * "old sub-page" for prep_subDB to expand to a full page.
6110                          */
6111                         fp_flags = P_LEAF|P_DIRTY;
6112                         fp = env->me_pbuf;
6113                         fp->mp_pad = data->mv_size; /* used if MDB_DUPFIXED */
6114                         fp->mp_lower = fp->mp_upper = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6115                         olddata.mv_size = PAGEHDRSZ;
6116                         goto prep_subDB;
6117                 }
6118         } else {
6119                 /* there's only a key anyway, so this is a no-op */
6120                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
6121                         char *ptr;
6122                         unsigned int ksize = mc->mc_db->md_pad;
6123                         if (key->mv_size != ksize)
6124                                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6125                         ptr = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
6126                         memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6127 fix_parent:
6128                         /* if overwriting slot 0 of leaf, need to
6129                          * update branch key if there is a parent page
6130                          */
6131                         if (mc->mc_top && !mc->mc_ki[mc->mc_top]) {
6132                                 unsigned short top = mc->mc_top;
6133                                 mc->mc_top--;
6134                                 /* slot 0 is always an empty key, find real slot */
6135                                 while (mc->mc_top && !mc->mc_ki[mc->mc_top])
6136                                         mc->mc_top--;
6137                                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top])
6138                                         rc2 = mdb_update_key(mc, key);
6139                                 else
6140                                         rc2 = MDB_SUCCESS;
6141                                 mc->mc_top = top;
6142                                 if (rc2)
6143                                         return rc2;
6144                         }
6145                         return MDB_SUCCESS;
6146                 }
6147
6148 more:
6149                 leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6150                 olddata.mv_size = NODEDSZ(leaf);
6151                 olddata.mv_data = NODEDATA(leaf);
6152
6153                 /* DB has dups? */
6154                 if (F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPSORT)) {
6155                         /* Prepare (sub-)page/sub-DB to accept the new item,
6156                          * if needed.  fp: old sub-page or a header faking
6157                          * it.  mp: new (sub-)page.  offset: growth in page
6158                          * size.  xdata: node data with new page or DB.
6159                          */
6160                         unsigned        i, offset = 0;
6161                         mp = fp = xdata.mv_data = env->me_pbuf;
6162                         mp->mp_pgno = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno;
6163
6164                         /* Was a single item before, must convert now */
6165                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6166                                 /* Just overwrite the current item */
6167                                 if (flags == MDB_CURRENT)
6168                                         goto current;
6169
6170 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6171                                 if (mc->mc_dbx->md_dcmp == mdb_cmp_int && olddata.mv_size == sizeof(size_t))
6172                                         mc->mc_dbx->md_dcmp = mdb_cmp_clong;
6173 #endif
6174                                 /* does data match? */
6175                                 if (!mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &olddata)) {
6176                                         if (flags & MDB_NODUPDATA)
6177                                                 return MDB_KEYEXIST;
6178                                         /* overwrite it */
6179                                         goto current;
6180                                 }
6181
6182                                 /* Back up original data item */
6183                                 dkey.mv_size = olddata.mv_size;
6184                                 dkey.mv_data = memcpy(fp+1, olddata.mv_data, olddata.mv_size);
6185
6186                                 /* Make sub-page header for the dup items, with dummy body */
6187                                 fp->mp_flags = P_LEAF|P_DIRTY|P_SUBP;
6188                                 fp->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6189                                 xdata.mv_size = PAGEHDRSZ + dkey.mv_size + data->mv_size;
6190                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6191                                         fp->mp_flags |= P_LEAF2;
6192                                         fp->mp_pad = data->mv_size;
6193                                         xdata.mv_size += 2 * data->mv_size;     /* leave space for 2 more */
6194                                 } else {
6195                                         xdata.mv_size += 2 * (sizeof(indx_t) + NODESIZE) +
6196                                                 (dkey.mv_size & 1) + (data->mv_size & 1);
6197                                 }
6198                                 fp->mp_upper = xdata.mv_size - PAGEBASE;
6199                                 olddata.mv_size = xdata.mv_size; /* pretend olddata is fp */
6200                         } else if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6201                                 /* Data is on sub-DB, just store it */
6202                                 flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
6203                                 goto put_sub;
6204                         } else {
6205                                 /* Data is on sub-page */
6206                                 fp = olddata.mv_data;
6207                                 switch (flags) {
6208                                 default:
6209                                         if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
6210                                                 offset = EVEN(NODESIZE + sizeof(indx_t) +
6211                                                         data->mv_size);
6212                                                 break;
6213                                         }
6214                                         offset = fp->mp_pad;
6215                                         if (SIZELEFT(fp) < offset) {
6216                                                 offset *= 4; /* space for 4 more */
6217                                                 break;
6218                                         }
6219                                         /* FALLTHRU: Big enough MDB_DUPFIXED sub-page */
6220                                 case MDB_CURRENT:
6221                                         fp->mp_flags |= P_DIRTY;
6222                                         COPY_PGNO(fp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6223                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6224                                         flags |= F_DUPDATA;
6225                                         goto put_sub;
6226                                 }
6227                                 xdata.mv_size = olddata.mv_size + offset;
6228                         }
6229
6230                         fp_flags = fp->mp_flags;
6231                         if (NODESIZE + NODEKSZ(leaf) + xdata.mv_size > env->me_nodemax) {
6232                                         /* Too big for a sub-page, convert to sub-DB */
6233                                         fp_flags &= ~P_SUBP;
6234 prep_subDB:
6235                                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6236                                                 fp_flags |= P_LEAF2;
6237                                                 dummy.md_pad = fp->mp_pad;
6238                                                 dummy.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6239                                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6240                                                         dummy.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6241                                         } else {
6242                                                 dummy.md_pad = 0;
6243                                                 dummy.md_flags = 0;
6244                                         }
6245                                         dummy.md_depth = 1;
6246                                         dummy.md_branch_pages = 0;
6247                                         dummy.md_leaf_pages = 1;
6248                                         dummy.md_overflow_pages = 0;
6249                                         dummy.md_entries = NUMKEYS(fp);
6250                                         xdata.mv_size = sizeof(MDB_db);
6251                                         xdata.mv_data = &dummy;
6252                                         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &mp)))
6253                                                 return rc;
6254                                         offset = env->me_psize - olddata.mv_size;
6255                                         flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
6256                                         dummy.md_root = mp->mp_pgno;
6257                         }
6258                         if (mp != fp) {
6259                                 mp->mp_flags = fp_flags | P_DIRTY;
6260                                 mp->mp_pad   = fp->mp_pad;
6261                                 mp->mp_lower = fp->mp_lower;
6262                                 mp->mp_upper = fp->mp_upper + offset;
6263                                 if (fp_flags & P_LEAF2) {
6264                                         memcpy(METADATA(mp), METADATA(fp), NUMKEYS(fp) * fp->mp_pad);
6265                                 } else {
6266                                         memcpy((char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE, (char *)fp + fp->mp_upper + PAGEBASE,
6267                                                 olddata.mv_size - fp->mp_upper - PAGEBASE);
6268                                         for (i=0; i<NUMKEYS(fp); i++)
6269                                                 mp->mp_ptrs[i] = fp->mp_ptrs[i] + offset;
6270                                 }
6271                         }
6272
6273                         rdata = &xdata;
6274                         flags |= F_DUPDATA;
6275                         do_sub = 1;
6276                         if (!insert_key)
6277                                 mdb_node_del(mc, 0);
6278                         goto new_sub;
6279                 }
6280 current:
6281                 /* overflow page overwrites need special handling */
6282                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
6283                         MDB_page *omp;
6284                         pgno_t pg;
6285                         int level, ovpages, dpages = OVPAGES(data->mv_size, env->me_psize);
6286
6287                         memcpy(&pg, olddata.mv_data, sizeof(pg));
6288                         if ((rc2 = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, &level)) != 0)
6289                                 return rc2;
6290                         ovpages = omp->mp_pages;
6291
6292                         /* Is the ov page large enough? */
6293                         if (ovpages >= dpages) {
6294                           if (!(omp->mp_flags & P_DIRTY) &&
6295                                   (level || (env->me_flags & MDB_WRITEMAP)))
6296                           {
6297                                 rc = mdb_page_unspill(mc->mc_txn, omp, &omp);
6298                                 if (rc)
6299                                         return rc;
6300                                 level = 0;              /* dirty in this txn or clean */
6301                           }
6302                           /* Is it dirty? */
6303                           if (omp->mp_flags & P_DIRTY) {
6304                                 /* yes, overwrite it. Note in this case we don't
6305                                  * bother to try shrinking the page if the new data
6306                                  * is smaller than the overflow threshold.
6307                                  */
6308                                 if (level > 1) {
6309                                         /* It is writable only in a parent txn */
6310                                         size_t sz = (size_t) env->me_psize * ovpages, off;
6311                                         MDB_page *np = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, ovpages);
6312                                         MDB_ID2 id2;
6313                                         if (!np)
6314                                                 return ENOMEM;
6315                                         id2.mid = pg;
6316                                         id2.mptr = np;
6317                                         rc2 = mdb_mid2l_insert(mc->mc_txn->mt_u.dirty_list, &id2);
6318                                         mdb_cassert(mc, rc2 == 0);
6319                                         if (!(flags & MDB_RESERVE)) {
6320                                                 /* Copy end of page, adjusting alignment so
6321                                                  * compiler may copy words instead of bytes.
6322                                                  */
6323                                                 off = (PAGEHDRSZ + data->mv_size) & -sizeof(size_t);
6324                                                 memcpy((size_t *)((char *)np + off),
6325                                                         (size_t *)((char *)omp + off), sz - off);
6326                                                 sz = PAGEHDRSZ;
6327                                         }
6328                                         memcpy(np, omp, sz); /* Copy beginning of page */
6329                                         omp = np;
6330                                 }
6331                                 SETDSZ(leaf, data->mv_size);
6332                                 if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6333                                         data->mv_data = METADATA(omp);
6334                                 else
6335                                         memcpy(METADATA(omp), data->mv_data, data->mv_size);
6336                                 return MDB_SUCCESS;
6337                           }
6338                         }
6339                         if ((rc2 = mdb_ovpage_free(mc, omp)) != MDB_SUCCESS)
6340                                 return rc2;
6341                 } else if (data->mv_size == olddata.mv_size) {
6342                         /* same size, just replace it. Note that we could
6343                          * also reuse this node if the new data is smaller,
6344                          * but instead we opt to shrink the node in that case.
6345                          */
6346                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6347                                 data->mv_data = olddata.mv_data;
6348                         else if (!(mc->mc_flags & C_SUB))
6349                                 memcpy(olddata.mv_data, data->mv_data, data->mv_size);
6350                         else {
6351                                 memcpy(NODEKEY(leaf), key->mv_data, key->mv_size);
6352                                 goto fix_parent;
6353                         }
6354                         return MDB_SUCCESS;
6355                 }
6356                 mdb_node_del(mc, 0);
6357         }
6358
6359         rdata = data;
6360
6361 new_sub:
6362         nflags = flags & NODE_ADD_FLAGS;
6363         nsize = IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? key->mv_size : mdb_leaf_size(env, key, rdata);
6364         if (SIZELEFT(mc->mc_pg[mc->mc_top]) < nsize) {
6365                 if (( flags & (F_DUPDATA|F_SUBDATA)) == F_DUPDATA )
6366                         nflags &= ~MDB_APPEND; /* sub-page may need room to grow */
6367                 if (!insert_key)
6368                         nflags |= MDB_SPLIT_REPLACE;
6369                 rc = mdb_page_split(mc, key, rdata, P_INVALID, nflags);
6370         } else {
6371                 /* There is room already in this leaf page. */
6372                 rc = mdb_node_add(mc, mc->mc_ki[mc->mc_top], key, rdata, 0, nflags);
6373                 if (rc == 0 && insert_key) {
6374                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6375                         MDB_cursor *m2, *m3;
6376                         MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
6377                         unsigned i = mc->mc_top;
6378                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6379
6380                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6381                                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
6382                                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
6383                                 else
6384                                         m3 = m2;
6385                                 if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6386                                 if (m3->mc_pg[i] == mp && m3->mc_ki[i] >= mc->mc_ki[i]) {
6387                                         m3->mc_ki[i]++;
6388                                 }
6389                         }
6390                 }
6391         }
6392
6393         if (rc == MDB_SUCCESS) {
6394                 /* Now store the actual data in the child DB. Note that we're
6395                  * storing the user data in the keys field, so there are strict
6396                  * size limits on dupdata. The actual data fields of the child
6397                  * DB are all zero size.
6398                  */
6399                 if (do_sub) {
6400                         int xflags;
6401                         size_t ecount;
6402 put_sub:
6403                         xdata.mv_size = 0;
6404                         xdata.mv_data = "";
6405                         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6406                         if (flags & MDB_CURRENT) {
6407                                 xflags = MDB_CURRENT|MDB_NOSPILL;
6408                         } else {
6409                                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
6410                                 xflags = (flags & MDB_NODUPDATA) ?
6411                                         MDB_NOOVERWRITE|MDB_NOSPILL : MDB_NOSPILL;
6412                         }
6413                         /* converted, write the original data first */
6414                         if (dkey.mv_size) {
6415                                 rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, &dkey, &xdata, xflags);
6416                                 if (rc)
6417                                         goto bad_sub;
6418                                 {
6419                                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6420                                         MDB_cursor *m2;
6421                                         unsigned i = mc->mc_top;
6422                                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6423
6424                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6425                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6426                                                 if (!(m2->mc_flags & C_INITIALIZED)) continue;
6427                                                 if (m2->mc_pg[i] == mp && m2->mc_ki[i] == mc->mc_ki[i]) {
6428                                                         mdb_xcursor_init1(m2, leaf);
6429                                                 }
6430                                         }
6431                                 }
6432                                 /* we've done our job */
6433                                 dkey.mv_size = 0;
6434                         }
6435                         ecount = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
6436                         if (flags & MDB_APPENDDUP)
6437                                 xflags |= MDB_APPEND;
6438                         rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, &xdata, xflags);
6439                         if (flags & F_SUBDATA) {
6440                                 void *db = NODEDATA(leaf);
6441                                 memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6442                         }
6443                         insert_data = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries - ecount;
6444                 }
6445                 /* Increment count unless we just replaced an existing item. */
6446                 if (insert_data)
6447                         mc->mc_db->md_entries++;
6448                 if (insert_key) {
6449                         /* Invalidate txn if we created an empty sub-DB */
6450                         if (rc)
6451                                 goto bad_sub;
6452                         /* If we succeeded and the key didn't exist before,
6453                          * make sure the cursor is marked valid.
6454                          */
6455                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6456                 }
6457                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6458                         if (!rc) {
6459                                 mcount++;
6460                                 /* let caller know how many succeeded, if any */
6461                                 data[1].mv_size = mcount;
6462                                 if (mcount < dcount) {
6463                                         data[0].mv_data = (char *)data[0].mv_data + data[0].mv_size;
6464                                         insert_key = insert_data = 0;
6465                                         goto more;
6466                                 }
6467                         }
6468                 }
6469                 return rc;
6470 bad_sub:
6471                 if (rc == MDB_KEYEXIST) /* should not happen, we deleted that item */
6472                         rc = MDB_CORRUPTED;
6473         }
6474         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6475         return rc;
6476 }
6477
6478 int
6479 mdb_cursor_del(MDB_cursor *mc, unsigned int flags)
6480 {
6481         MDB_node        *leaf;
6482         MDB_page        *mp;
6483         int rc;
6484
6485         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6486                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6487
6488         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6489                 return EINVAL;
6490
6491         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
6492                 return MDB_NOTFOUND;
6493
6494         if (!(flags & MDB_NOSPILL) && (rc = mdb_page_spill(mc, NULL, NULL)))
6495                 return rc;
6496
6497         rc = mdb_cursor_touch(mc);
6498         if (rc)
6499                 return rc;
6500
6501         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6502         if (IS_LEAF2(mp))
6503                 goto del_key;
6504         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6505
6506         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6507                 if (flags & MDB_NODUPDATA) {
6508                         /* mdb_cursor_del0() will subtract the final entry */
6509                         mc->mc_db->md_entries -= mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries - 1;
6510                 } else {
6511                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_SUBDATA)) {
6512                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6513                         }
6514                         rc = mdb_cursor_del(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, MDB_NOSPILL);
6515                         if (rc)
6516                                 return rc;
6517                         /* If sub-DB still has entries, we're done */
6518                         if (mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries) {
6519                                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6520                                         /* update subDB info */
6521                                         void *db = NODEDATA(leaf);
6522                                         memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6523                                 } else {
6524                                         MDB_cursor *m2;
6525                                         /* shrink fake page */
6526                                         mdb_node_shrink(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6527                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6528                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6529                                         /* fix other sub-DB cursors pointed at this fake page */
6530                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6531                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6532                                                 if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp &&
6533                                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
6534                                                         m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6535                                         }
6536                                 }
6537                                 mc->mc_db->md_entries--;
6538                                 mc->mc_flags |= C_DEL;
6539                                 return rc;
6540                         }
6541                         /* otherwise fall thru and delete the sub-DB */
6542                 }
6543
6544                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6545                         /* add all the child DB's pages to the free list */
6546                         rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
6547                         if (rc)
6548                                 goto fail;
6549                 }
6550         }
6551
6552         /* add overflow pages to free list */
6553         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
6554                 MDB_page *omp;
6555                 pgno_t pg;
6556
6557                 memcpy(&pg, NODEDATA(leaf), sizeof(pg));
6558                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, NULL)) ||
6559                         (rc = mdb_ovpage_free(mc, omp)))
6560                         goto fail;
6561         }
6562
6563 del_key:
6564         return mdb_cursor_del0(mc);
6565
6566 fail:
6567         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6568         return rc;
6569 }
6570
6571 /** Allocate and initialize new pages for a database.
6572  * @param[in] mc a cursor on the database being added to.
6573  * @param[in] flags flags defining what type of page is being allocated.
6574  * @param[in] num the number of pages to allocate. This is usually 1,
6575  * unless allocating overflow pages for a large record.
6576  * @param[out] mp Address of a page, or NULL on failure.
6577  * @return 0 on success, non-zero on failure.
6578  */
6579 static int
6580 mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp)
6581 {
6582         MDB_page        *np;
6583         int rc;
6584
6585         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, num, &np)))
6586                 return rc;
6587         DPRINTF(("allocated new mpage %"Z"u, page size %u",
6588             np->mp_pgno, mc->mc_txn->mt_env->me_psize));
6589         np->mp_flags = flags | P_DIRTY;
6590         np->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6591         np->mp_upper = mc->mc_txn->mt_env->me_psize - PAGEBASE;
6592
6593         if (IS_BRANCH(np))
6594                 mc->mc_db->md_branch_pages++;
6595         else if (IS_LEAF(np))
6596                 mc->mc_db->md_leaf_pages++;
6597         else if (IS_OVERFLOW(np)) {
6598                 mc->mc_db->md_overflow_pages += num;
6599                 np->mp_pages = num;
6600         }
6601         *mp = np;
6602
6603         return 0;
6604 }
6605
6606 /** Calculate the size of a leaf node.
6607  * The size depends on the environment's page size; if a data item
6608  * is too large it will be put onto an overflow page and the node
6609  * size will only include the key and not the data. Sizes are always
6610  * rounded up to an even number of bytes, to guarantee 2-byte alignment
6611  * of the #MDB_node headers.
6612  * @param[in] env The environment handle.
6613  * @param[in] key The key for the node.
6614  * @param[in] data The data for the node.
6615  * @return The number of bytes needed to store the node.
6616  */
6617 static size_t
6618 mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data)
6619 {
6620         size_t           sz;
6621
6622         sz = LEAFSIZE(key, data);
6623         if (sz > env->me_nodemax) {
6624                 /* put on overflow page */
6625                 sz -= data->mv_size - sizeof(pgno_t);
6626         }
6627
6628         return EVEN(sz + sizeof(indx_t));
6629 }
6630
6631 /** Calculate the size of a branch node.
6632  * The size should depend on the environment's page size but since
6633  * we currently don't support spilling large keys onto overflow
6634  * pages, it's simply the size of the #MDB_node header plus the
6635  * size of the key. Sizes are always rounded up to an even number
6636  * of bytes, to guarantee 2-byte alignment of the #MDB_node headers.
6637  * @param[in] env The environment handle.
6638  * @param[in] key The key for the node.
6639  * @return The number of bytes needed to store the node.
6640  */
6641 static size_t
6642 mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key)
6643 {
6644         size_t           sz;
6645
6646         sz = INDXSIZE(key);
6647         if (sz > env->me_nodemax) {
6648                 /* put on overflow page */
6649                 /* not implemented */
6650                 /* sz -= key->size - sizeof(pgno_t); */
6651         }
6652
6653         return sz + sizeof(indx_t);
6654 }
6655
6656 /** Add a node to the page pointed to by the cursor.
6657  * @param[in] mc The cursor for this operation.
6658  * @param[in] indx The index on the page where the new node should be added.
6659  * @param[in] key The key for the new node.
6660  * @param[in] data The data for the new node, if any.
6661  * @param[in] pgno The page number, if adding a branch node.
6662  * @param[in] flags Flags for the node.
6663  * @return 0 on success, non-zero on failure. Possible errors are:
6664  * <ul>
6665  *      <li>ENOMEM - failed to allocate overflow pages for the node.
6666  *      <li>MDB_PAGE_FULL - there is insufficient room in the page. This error
6667  *      should never happen since all callers already calculate the
6668  *      page's free space before calling this function.
6669  * </ul>
6670  */
6671 static int
6672 mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
6673     MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags)
6674 {
6675         unsigned int     i;
6676         size_t           node_size = NODESIZE;
6677         ssize_t          room;
6678         indx_t           ofs;
6679         MDB_node        *node;
6680         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6681         MDB_page        *ofp = NULL;            /* overflow page */
6682         DKBUF;
6683
6684         mdb_cassert(mc, mp->mp_upper >= mp->mp_lower);
6685
6686         DPRINTF(("add to %s %spage %"Z"u index %i, data size %"Z"u key size %"Z"u [%s]",
6687             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch",
6688                 IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
6689                 mdb_dbg_pgno(mp), indx, data ? data->mv_size : 0,
6690                 key ? key->mv_size : 0, key ? DKEY(key) : "null"));
6691
6692         if (IS_LEAF2(mp)) {
6693                 /* Move higher keys up one slot. */
6694                 int ksize = mc->mc_db->md_pad, dif;
6695                 char *ptr = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6696                 dif = NUMKEYS(mp) - indx;
6697                 if (dif > 0)
6698                         memmove(ptr+ksize, ptr, dif*ksize);
6699                 /* insert new key */
6700                 memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6701
6702                 /* Just using these for counting */
6703                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6704                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
6705                 return MDB_SUCCESS;
6706         }
6707
6708         room = (ssize_t)SIZELEFT(mp) - (ssize_t)sizeof(indx_t);
6709         if (key != NULL)
6710                 node_size += key->mv_size;
6711         if (IS_LEAF(mp)) {
6712                 mdb_cassert(mc, data);
6713                 if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA)) {
6714                         /* Data already on overflow page. */
6715                         node_size += sizeof(pgno_t);
6716                 } else if (node_size + data->mv_size > mc->mc_txn->mt_env->me_nodemax) {
6717                         int ovpages = OVPAGES(data->mv_size, mc->mc_txn->mt_env->me_psize);
6718                         int rc;
6719                         /* Put data on overflow page. */
6720                         DPRINTF(("data size is %"Z"u, node would be %"Z"u, put data on overflow page",
6721                             data->mv_size, node_size+data->mv_size));
6722                         node_size = EVEN(node_size + sizeof(pgno_t));
6723                         if ((ssize_t)node_size > room)
6724                                 goto full;
6725                         if ((rc = mdb_page_new(mc, P_OVERFLOW, ovpages, &ofp)))
6726                                 return rc;
6727                         DPRINTF(("allocated overflow page %"Z"u", ofp->mp_pgno));
6728                         flags |= F_BIGDATA;
6729                         goto update;
6730                 } else {
6731                         node_size += data->mv_size;
6732                 }
6733         }
6734         node_size = EVEN(node_size);
6735         if ((ssize_t)node_size > room)
6736                 goto full;
6737
6738 update:
6739         /* Move higher pointers up one slot. */
6740         for (i = NUMKEYS(mp); i > indx; i--)
6741                 mp->mp_ptrs[i] = mp->mp_ptrs[i - 1];
6742
6743         /* Adjust free space offsets. */
6744         ofs = mp->mp_upper - node_size;
6745         mdb_cassert(mc, ofs >= mp->mp_lower + sizeof(indx_t));
6746         mp->mp_ptrs[indx] = ofs;
6747         mp->mp_upper = ofs;
6748         mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6749
6750         /* Write the node data. */
6751         node = NODEPTR(mp, indx);
6752         node->mn_ksize = (key == NULL) ? 0 : key->mv_size;
6753         node->mn_flags = flags;
6754         if (IS_LEAF(mp))
6755                 SETDSZ(node,data->mv_size);
6756         else
6757                 SETPGNO(node,pgno);
6758
6759         if (key)
6760                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
6761
6762         if (IS_LEAF(mp)) {
6763                 mdb_cassert(mc, key);
6764                 if (ofp == NULL) {
6765                         if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA))
6766                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6767                                     sizeof(pgno_t));
6768                         else if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6769                                 data->mv_data = node->mn_data + key->mv_size;
6770                         else
6771                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6772                                     data->mv_size);
6773                 } else {
6774                         memcpy(node->mn_data + key->mv_size, &ofp->mp_pgno,
6775                             sizeof(pgno_t));
6776                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6777                                 data->mv_data = METADATA(ofp);
6778                         else
6779                                 memcpy(METADATA(ofp), data->mv_data, data->mv_size);
6780                 }
6781         }
6782
6783         return MDB_SUCCESS;
6784
6785 full:
6786         DPRINTF(("not enough room in page %"Z"u, got %u ptrs",
6787                 mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp)));
6788         DPRINTF(("upper-lower = %u - %u = %"Z"d", mp->mp_upper,mp->mp_lower,room));
6789         DPRINTF(("node size = %"Z"u", node_size));
6790         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6791         return MDB_PAGE_FULL;
6792 }
6793
6794 /** Delete the specified node from a page.
6795  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to delete.
6796  * @param[in] ksize The size of a node. Only used if the page is
6797  * part of a #MDB_DUPFIXED database.
6798  */
6799 static void
6800 mdb_node_del(MDB_cursor *mc, int ksize)
6801 {
6802         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6803         indx_t  indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
6804         unsigned int     sz;
6805         indx_t           i, j, numkeys, ptr;
6806         MDB_node        *node;
6807         char            *base;
6808
6809         DPRINTF(("delete node %u on %s page %"Z"u", indx,
6810             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mdb_dbg_pgno(mp)));
6811         numkeys = NUMKEYS(mp);
6812         mdb_cassert(mc, indx < numkeys);
6813
6814         if (IS_LEAF2(mp)) {
6815                 int x = numkeys - 1 - indx;
6816                 base = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6817                 if (x)
6818                         memmove(base, base + ksize, x * ksize);
6819                 mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6820                 mp->mp_upper += ksize - sizeof(indx_t);
6821                 return;
6822         }
6823
6824         node = NODEPTR(mp, indx);
6825         sz = NODESIZE + node->mn_ksize;
6826         if (IS_LEAF(mp)) {
6827                 if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
6828                         sz += sizeof(pgno_t);
6829                 else
6830                         sz += NODEDSZ(node);
6831         }
6832         sz = EVEN(sz);
6833
6834         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6835         for (i = j = 0; i < numkeys; i++) {
6836                 if (i != indx) {
6837                         mp->mp_ptrs[j] = mp->mp_ptrs[i];
6838                         if (mp->mp_ptrs[i] < ptr)
6839                                 mp->mp_ptrs[j] += sz;
6840                         j++;
6841                 }
6842         }
6843
6844         base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
6845         memmove(base + sz, base, ptr - mp->mp_upper);
6846
6847         mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6848         mp->mp_upper += sz;
6849 }
6850
6851 /** Compact the main page after deleting a node on a subpage.
6852  * @param[in] mp The main page to operate on.
6853  * @param[in] indx The index of the subpage on the main page.
6854  */
6855 static void
6856 mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx)
6857 {
6858         MDB_node *node;
6859         MDB_page *sp, *xp;
6860         char *base;
6861         int nsize, delta;
6862         indx_t           i, numkeys, ptr;
6863
6864         node = NODEPTR(mp, indx);
6865         sp = (MDB_page *)NODEDATA(node);
6866         delta = SIZELEFT(sp);
6867         xp = (MDB_page *)((char *)sp + delta);
6868
6869         /* shift subpage upward */
6870         if (IS_LEAF2(sp)) {
6871                 nsize = NUMKEYS(sp) * sp->mp_pad;
6872                 if (nsize & 1)
6873                         return;         /* do not make the node uneven-sized */
6874                 memmove(METADATA(xp), METADATA(sp), nsize);
6875         } else {
6876                 int i;
6877                 numkeys = NUMKEYS(sp);
6878                 for (i=numkeys-1; i>=0; i--)
6879                         xp->mp_ptrs[i] = sp->mp_ptrs[i] - delta;
6880         }
6881         xp->mp_upper = sp->mp_lower;
6882         xp->mp_lower = sp->mp_lower;
6883         xp->mp_flags = sp->mp_flags;
6884         xp->mp_pad = sp->mp_pad;
6885         COPY_PGNO(xp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6886
6887         nsize = NODEDSZ(node) - delta;
6888         SETDSZ(node, nsize);
6889
6890         /* shift lower nodes upward */
6891         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6892         numkeys = NUMKEYS(mp);
6893         for (i = 0; i < numkeys; i++) {
6894                 if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
6895                         mp->mp_ptrs[i] += delta;
6896         }
6897
6898         base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
6899         memmove(base + delta, base, ptr - mp->mp_upper + NODESIZE + NODEKSZ(node));
6900         mp->mp_upper += delta;
6901 }
6902
6903 /** Initial setup of a sorted-dups cursor.
6904  * Sorted duplicates are implemented as a sub-database for the given key.
6905  * The duplicate data items are actually keys of the sub-database.
6906  * Operations on the duplicate data items are performed using a sub-cursor
6907  * initialized when the sub-database is first accessed. This function does
6908  * the preliminary setup of the sub-cursor, filling in the fields that
6909  * depend only on the parent DB.
6910  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6911  */
6912 static void
6913 mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc)
6914 {
6915         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6916
6917         mx->mx_cursor.mc_xcursor = NULL;
6918         mx->mx_cursor.mc_txn = mc->mc_txn;
6919         mx->mx_cursor.mc_db = &mx->mx_db;
6920         mx->mx_cursor.mc_dbx = &mx->mx_dbx;
6921         mx->mx_cursor.mc_dbi = mc->mc_dbi;
6922         mx->mx_cursor.mc_dbflag = &mx->mx_dbflag;
6923         mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6924         mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6925         mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6926         mx->mx_dbx.md_name.mv_size = 0;
6927         mx->mx_dbx.md_name.mv_data = NULL;
6928         mx->mx_dbx.md_cmp = mc->mc_dbx->md_dcmp;
6929         mx->mx_dbx.md_dcmp = NULL;
6930         mx->mx_dbx.md_rel = mc->mc_dbx->md_rel;
6931 }
6932
6933 /** Final setup of a sorted-dups cursor.
6934  *      Sets up the fields that depend on the data from the main cursor.
6935  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6936  * @param[in] node The data containing the #MDB_db record for the
6937  * sorted-dup database.
6938  */
6939 static void
6940 mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node)
6941 {
6942         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6943
6944         if (node->mn_flags & F_SUBDATA) {
6945                 memcpy(&mx->mx_db, NODEDATA(node), sizeof(MDB_db));
6946                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = 0;
6947                 mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6948                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6949                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6950         } else {
6951                 MDB_page *fp = NODEDATA(node);
6952                 mx->mx_db.md_pad = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pad;
6953                 mx->mx_db.md_flags = 0;
6954                 mx->mx_db.md_depth = 1;
6955                 mx->mx_db.md_branch_pages = 0;
6956                 mx->mx_db.md_leaf_pages = 1;
6957                 mx->mx_db.md_overflow_pages = 0;
6958                 mx->mx_db.md_entries = NUMKEYS(fp);
6959                 COPY_PGNO(mx->mx_db.md_root, fp->mp_pgno);
6960                 mx->mx_cursor.mc_snum = 1;
6961                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6962                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_INITIALIZED|C_SUB;
6963                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6964                 mx->mx_cursor.mc_ki[0] = 0;
6965                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6966                         mx->mx_db.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6967                         mx->mx_db.md_pad = fp->mp_pad;
6968                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6969                                 mx->mx_db.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6970                 }
6971         }
6972         DPRINTF(("Sub-db -%u root page %"Z"u", mx->mx_cursor.mc_dbi,
6973                 mx->mx_db.md_root));
6974         mx->mx_dbflag = DB_VALID|DB_DIRTY; /* DB_DIRTY guides mdb_cursor_touch */
6975 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6976         if (mx->mx_dbx.md_cmp == mdb_cmp_int && mx->mx_db.md_pad == sizeof(size_t))
6977                 mx->mx_dbx.md_cmp = mdb_cmp_clong;
6978 #endif
6979 }
6980
6981 /** Initialize a cursor for a given transaction and database. */
6982 static void
6983 mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx)
6984 {
6985         mc->mc_next = NULL;
6986         mc->mc_backup = NULL;
6987         mc->mc_dbi = dbi;
6988         mc->mc_txn = txn;
6989         mc->mc_db = &txn->mt_dbs[dbi];
6990         mc->mc_dbx = &txn->mt_dbxs[dbi];
6991         mc->mc_dbflag = &txn->mt_dbflags[dbi];
6992         mc->mc_snum = 0;
6993         mc->mc_top = 0;
6994         mc->mc_pg[0] = 0;
6995         mc->mc_flags = 0;
6996         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT) {
6997                 mdb_tassert(txn, mx != NULL);
6998                 mc->mc_xcursor = mx;
6999                 mdb_xcursor_init0(mc);
7000         } else {
7001                 mc->mc_xcursor = NULL;
7002         }
7003         if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
7004                 mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_ROOTONLY);
7005         }
7006 }
7007
7008 int
7009 mdb_cursor_open(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cursor **ret)
7010 {
7011         MDB_cursor      *mc;
7012         size_t size = sizeof(MDB_cursor);
7013
7014         if (!ret || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
7015                 return EINVAL;
7016
7017         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7018                 return MDB_BAD_TXN;
7019
7020         /* Allow read access to the freelist */
7021         if (!dbi && !F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
7022                 return EINVAL;
7023
7024         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT)
7025                 size += sizeof(MDB_xcursor);
7026
7027         if ((mc = malloc(size)) != NULL) {
7028                 mdb_cursor_init(mc, txn, dbi, (MDB_xcursor *)(mc + 1));
7029                 if (txn->mt_cursors) {
7030                         mc->mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7031                         txn->mt_cursors[dbi] = mc;
7032                         mc->mc_flags |= C_UNTRACK;
7033                 }
7034         } else {
7035                 return ENOMEM;
7036         }
7037
7038         *ret = mc;
7039
7040         return MDB_SUCCESS;
7041 }
7042
7043 int
7044 mdb_cursor_renew(MDB_txn *txn, MDB_cursor *mc)
7045 {
7046         if (!mc || !TXN_DBI_EXIST(txn, mc->mc_dbi))
7047                 return EINVAL;
7048
7049         if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) || txn->mt_cursors)
7050                 return EINVAL;
7051
7052         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7053                 return MDB_BAD_TXN;
7054
7055         mdb_cursor_init(mc, txn, mc->mc_dbi, mc->mc_xcursor);
7056         return MDB_SUCCESS;
7057 }
7058
7059 /* Return the count of duplicate data items for the current key */
7060 int
7061 mdb_cursor_count(MDB_cursor *mc, size_t *countp)
7062 {
7063         MDB_node        *leaf;
7064
7065         if (mc == NULL || countp == NULL)
7066                 return EINVAL;
7067
7068         if (mc->mc_xcursor == NULL)
7069                 return MDB_INCOMPATIBLE;
7070
7071         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7072                 return MDB_BAD_TXN;
7073
7074         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
7075                 return EINVAL;
7076
7077         if (!mc->mc_snum || (mc->mc_flags & C_EOF))
7078                 return MDB_NOTFOUND;
7079
7080         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
7081         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
7082                 *countp = 1;
7083         } else {
7084                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED))
7085                         return EINVAL;
7086
7087                 *countp = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
7088         }
7089         return MDB_SUCCESS;
7090 }
7091
7092 void
7093 mdb_cursor_close(MDB_cursor *mc)
7094 {
7095         if (mc && !mc->mc_backup) {
7096                 /* remove from txn, if tracked */
7097                 if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) && mc->mc_txn->mt_cursors) {
7098                         MDB_cursor **prev = &mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
7099                         while (*prev && *prev != mc) prev = &(*prev)->mc_next;
7100                         if (*prev == mc)
7101                                 *prev = mc->mc_next;
7102                 }
7103                 free(mc);
7104         }
7105 }
7106
7107 MDB_txn *
7108 mdb_cursor_txn(MDB_cursor *mc)
7109 {
7110         if (!mc) return NULL;
7111         return mc->mc_txn;
7112 }
7113
7114 MDB_dbi
7115 mdb_cursor_dbi(MDB_cursor *mc)
7116 {
7117         return mc->mc_dbi;
7118 }
7119
7120 /** Replace the key for a branch node with a new key.
7121  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to operate on.
7122  * @param[in] key The new key to use.
7123  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7124  */
7125 static int
7126 mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key)
7127 {
7128         MDB_page                *mp;
7129         MDB_node                *node;
7130         char                    *base;
7131         size_t                   len;
7132         int                              delta, ksize, oksize;
7133         indx_t                   ptr, i, numkeys, indx;
7134         DKBUF;
7135
7136         indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7137         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7138         node = NODEPTR(mp, indx);
7139         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
7140 #if MDB_DEBUG
7141         {
7142                 MDB_val k2;
7143                 char kbuf2[DKBUF_MAXKEYSIZE*2+1];
7144                 k2.mv_data = NODEKEY(node);
7145                 k2.mv_size = node->mn_ksize;
7146                 DPRINTF(("update key %u (ofs %u) [%s] to [%s] on page %"Z"u",
7147                         indx, ptr,
7148                         mdb_dkey(&k2, kbuf2),
7149                         DKEY(key),
7150                         mp->mp_pgno));
7151         }
7152 #endif
7153
7154         /* Sizes must be 2-byte aligned. */
7155         ksize = EVEN(key->mv_size);
7156         oksize = EVEN(node->mn_ksize);
7157         delta = ksize - oksize;
7158
7159         /* Shift node contents if EVEN(key length) changed. */
7160         if (delta) {
7161                 if (delta > 0 && SIZELEFT(mp) < delta) {
7162                         pgno_t pgno;
7163                         /* not enough space left, do a delete and split */
7164                         DPRINTF(("Not enough room, delta = %d, splitting...", delta));
7165                         pgno = NODEPGNO(node);
7166                         mdb_node_del(mc, 0);
7167                         return mdb_page_split(mc, key, NULL, pgno, MDB_SPLIT_REPLACE);
7168                 }
7169
7170                 numkeys = NUMKEYS(mp);
7171                 for (i = 0; i < numkeys; i++) {
7172                         if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
7173                                 mp->mp_ptrs[i] -= delta;
7174                 }
7175
7176                 base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
7177                 len = ptr - mp->mp_upper + NODESIZE;
7178                 memmove(base - delta, base, len);
7179                 mp->mp_upper -= delta;
7180
7181                 node = NODEPTR(mp, indx);
7182         }
7183
7184         /* But even if no shift was needed, update ksize */
7185         if (node->mn_ksize != key->mv_size)
7186                 node->mn_ksize = key->mv_size;
7187
7188         if (key->mv_size)
7189                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
7190
7191         return MDB_SUCCESS;
7192 }
7193
7194 static void
7195 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
7196
7197 /** Move a node from csrc to cdst.
7198  */
7199 static int
7200 mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7201 {
7202         MDB_node                *srcnode;
7203         MDB_val          key, data;
7204         pgno_t  srcpg;
7205         MDB_cursor mn;
7206         int                      rc;
7207         unsigned short flags;
7208
7209         DKBUF;
7210
7211         /* Mark src and dst as dirty. */
7212         if ((rc = mdb_page_touch(csrc)) ||
7213             (rc = mdb_page_touch(cdst)))
7214                 return rc;
7215
7216         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7217                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7218                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top], key.mv_size);
7219                 data.mv_size = 0;
7220                 data.mv_data = NULL;
7221                 srcpg = 0;
7222                 flags = 0;
7223         } else {
7224                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top]);
7225                 mdb_cassert(csrc, !((size_t)srcnode & 1));
7226                 srcpg = NODEPGNO(srcnode);
7227                 flags = srcnode->mn_flags;
7228                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0 && IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7229                         unsigned int snum = csrc->mc_snum;
7230                         MDB_node *s2;
7231                         /* must find the lowest key below src */
7232                         rc = mdb_page_search_lowest(csrc);
7233                         if (rc)
7234                                 return rc;
7235                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7236                                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7237                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
7238                         } else {
7239                                 s2 = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
7240                                 key.mv_size = NODEKSZ(s2);
7241                                 key.mv_data = NODEKEY(s2);
7242                         }
7243                         csrc->mc_snum = snum--;
7244                         csrc->mc_top = snum;
7245                 } else {
7246                         key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7247                         key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7248                 }
7249                 data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
7250                 data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
7251         }
7252         if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top]) && cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
7253                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
7254                 MDB_node *s2;
7255                 MDB_val bkey;
7256                 /* must find the lowest key below dst */
7257                 mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
7258                 rc = mdb_page_search_lowest(&mn);
7259                 if (rc)
7260                         return rc;
7261                 if (IS_LEAF2(mn.mc_pg[mn.mc_top])) {
7262                         bkey.mv_size = mn.mc_db->md_pad;
7263                         bkey.mv_data = LEAF2KEY(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0, bkey.mv_size);
7264                 } else {
7265                         s2 = NODEPTR(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0);
7266                         bkey.mv_size = NODEKSZ(s2);
7267                         bkey.mv_data = NODEKEY(s2);
7268                 }
7269                 mn.mc_snum = snum--;
7270                 mn.mc_top = snum;
7271                 mn.mc_ki[snum] = 0;
7272                 rc = mdb_update_key(&mn, &bkey);
7273                 if (rc)
7274                         return rc;
7275         }
7276
7277         DPRINTF(("moving %s node %u [%s] on page %"Z"u to node %u on page %"Z"u",
7278             IS_LEAF(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7279             csrc->mc_ki[csrc->mc_top],
7280                 DKEY(&key),
7281             csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno,
7282             cdst->mc_ki[cdst->mc_top], cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno));
7283
7284         /* Add the node to the destination page.
7285          */
7286         rc = mdb_node_add(cdst, cdst->mc_ki[cdst->mc_top], &key, &data, srcpg, flags);
7287         if (rc != MDB_SUCCESS)
7288                 return rc;
7289
7290         /* Delete the node from the source page.
7291          */
7292         mdb_node_del(csrc, key.mv_size);
7293
7294         {
7295                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7296                 MDB_cursor *m2, *m3;
7297                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7298                 MDB_page *mp = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7299
7300                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7301                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7302                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7303                         else
7304                                 m3 = m2;
7305                         if (m3 == csrc) continue;
7306                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == mp && m3->mc_ki[csrc->mc_top] ==
7307                                 csrc->mc_ki[csrc->mc_top]) {
7308                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7309                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
7310                         }
7311                 }
7312         }
7313
7314         /* Update the parent separators.
7315          */
7316         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
7317                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top-1] != 0) {
7318                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7319                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
7320                         } else {
7321                                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
7322                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7323                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7324                         }
7325                         DPRINTF(("update separator for source page %"Z"u to [%s]",
7326                                 csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
7327                         mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
7328                         mn.mc_snum--;
7329                         mn.mc_top--;
7330                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
7331                                 return rc;
7332                 }
7333                 if (IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7334                         MDB_val  nullkey;
7335                         indx_t  ix = csrc->mc_ki[csrc->mc_top];
7336                         nullkey.mv_size = 0;
7337                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = 0;
7338                         rc = mdb_update_key(csrc, &nullkey);
7339                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = ix;
7340                         mdb_cassert(csrc, rc == MDB_SUCCESS);
7341                 }
7342         }
7343
7344         if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
7345                 if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top-1] != 0) {
7346                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7347                                 key.mv_data = LEAF2KEY(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0, key.mv_size);
7348                         } else {
7349                                 srcnode = NODEPTR(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0);
7350                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7351                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7352                         }
7353                         DPRINTF(("update separator for destination page %"Z"u to [%s]",
7354                                 cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
7355                         mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
7356                         mn.mc_snum--;
7357                         mn.mc_top--;
7358                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
7359                                 return rc;
7360                 }
7361                 if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top])) {
7362                         MDB_val  nullkey;
7363                         indx_t  ix = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
7364                         nullkey.mv_size = 0;
7365                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = 0;
7366                         rc = mdb_update_key(cdst, &nullkey);
7367                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = ix;
7368                         mdb_cassert(csrc, rc == MDB_SUCCESS);
7369                 }
7370         }
7371
7372         return MDB_SUCCESS;
7373 }
7374
7375 /** Merge one page into another.
7376  *  The nodes from the page pointed to by \b csrc will
7377  *      be copied to the page pointed to by \b cdst and then
7378  *      the \b csrc page will be freed.
7379  * @param[in] csrc Cursor pointing to the source page.
7380  * @param[in] cdst Cursor pointing to the destination page.
7381  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7382  */
7383 static int
7384 mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7385 {
7386         MDB_page        *psrc, *pdst;
7387         MDB_node        *srcnode;
7388         MDB_val          key, data;
7389         unsigned         nkeys;
7390         int                      rc;
7391         indx_t           i, j;
7392
7393         psrc = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7394         pdst = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7395
7396         DPRINTF(("merging page %"Z"u into %"Z"u", psrc->mp_pgno, pdst->mp_pgno));
7397
7398         mdb_cassert(csrc, csrc->mc_snum > 1);   /* can't merge root page */
7399         mdb_cassert(csrc, cdst->mc_snum > 1);
7400
7401         /* Mark dst as dirty. */
7402         if ((rc = mdb_page_touch(cdst)))
7403                 return rc;
7404
7405         /* Move all nodes from src to dst.
7406          */
7407         j = nkeys = NUMKEYS(pdst);
7408         if (IS_LEAF2(psrc)) {
7409                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7410                 key.mv_data = METADATA(psrc);
7411                 for (i = 0; i < NUMKEYS(psrc); i++, j++) {
7412                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, NULL, 0, 0);
7413                         if (rc != MDB_SUCCESS)
7414                                 return rc;
7415                         key.mv_data = (char *)key.mv_data + key.mv_size;
7416                 }
7417         } else {
7418                 for (i = 0; i < NUMKEYS(psrc); i++, j++) {
7419                         srcnode = NODEPTR(psrc, i);
7420                         if (i == 0 && IS_BRANCH(psrc)) {
7421                                 MDB_cursor mn;
7422                                 MDB_node *s2;
7423                                 mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
7424                                 /* must find the lowest key below src */
7425                                 rc = mdb_page_search_lowest(&mn);
7426                                 if (rc)
7427                                         return rc;
7428                                 if (IS_LEAF2(mn.mc_pg[mn.mc_top])) {
7429                                         key.mv_size = mn.mc_db->md_pad;
7430                                         key.mv_data = LEAF2KEY(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0, key.mv_size);
7431                                 } else {
7432                                         s2 = NODEPTR(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0);
7433                                         key.mv_size = NODEKSZ(s2);
7434                                         key.mv_data = NODEKEY(s2);
7435                                 }
7436                         } else {
7437                                 key.mv_size = srcnode->mn_ksize;
7438                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7439                         }
7440
7441                         data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
7442                         data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
7443                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, &data, NODEPGNO(srcnode), srcnode->mn_flags);
7444                         if (rc != MDB_SUCCESS)
7445                                 return rc;
7446                 }
7447         }
7448
7449         DPRINTF(("dst page %"Z"u now has %u keys (%.1f%% filled)",
7450             pdst->mp_pgno, NUMKEYS(pdst),
7451                 (float)PAGEFILL(cdst->mc_txn->mt_env, pdst) / 10));
7452
7453         /* Unlink the src page from parent and add to free list.
7454          */
7455         csrc->mc_top--;
7456         mdb_node_del(csrc, 0);
7457         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
7458                 key.mv_size = 0;
7459                 rc = mdb_update_key(csrc, &key);
7460                 if (rc) {
7461                         csrc->mc_top++;
7462                         return rc;
7463                 }
7464         }
7465         csrc->mc_top++;
7466
7467         psrc = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7468         /* If not operating on FreeDB, allow this page to be reused
7469          * in this txn. Otherwise just add to free list.
7470          */
7471         rc = mdb_page_loose(csrc, psrc);
7472         if (rc)
7473                 return rc;
7474         if (IS_LEAF(psrc))
7475                 csrc->mc_db->md_leaf_pages--;
7476         else
7477                 csrc->mc_db->md_branch_pages--;
7478         {
7479                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7480                 MDB_cursor *m2, *m3;
7481                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7482
7483                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7484                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7485                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7486                         else
7487                                 m3 = m2;
7488                         if (m3 == csrc) continue;
7489                         if (m3->mc_snum < csrc->mc_snum) continue;
7490                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == psrc) {
7491                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = pdst;
7492                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] += nkeys;
7493                         }
7494                 }
7495         }
7496         {
7497                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
7498                 uint16_t depth = cdst->mc_db->md_depth;
7499                 mdb_cursor_pop(cdst);
7500                 rc = mdb_rebalance(cdst);
7501                 /* Did the tree shrink? */
7502                 if (depth > cdst->mc_db->md_depth)
7503                         snum--;
7504                 cdst->mc_snum = snum;
7505                 cdst->mc_top = snum-1;
7506         }
7507         return rc;
7508 }
7509
7510 /** Copy the contents of a cursor.
7511  * @param[in] csrc The cursor to copy from.
7512  * @param[out] cdst The cursor to copy to.
7513  */
7514 static void
7515 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7516 {
7517         unsigned int i;
7518
7519         cdst->mc_txn = csrc->mc_txn;
7520         cdst->mc_dbi = csrc->mc_dbi;
7521         cdst->mc_db  = csrc->mc_db;
7522         cdst->mc_dbx = csrc->mc_dbx;
7523         cdst->mc_snum = csrc->mc_snum;
7524         cdst->mc_top = csrc->mc_top;
7525         cdst->mc_flags = csrc->mc_flags;
7526
7527         for (i=0; i<csrc->mc_snum; i++) {
7528                 cdst->mc_pg[i] = csrc->mc_pg[i];
7529                 cdst->mc_ki[i] = csrc->mc_ki[i];
7530         }
7531 }
7532
7533 /** Rebalance the tree after a delete operation.
7534  * @param[in] mc Cursor pointing to the page where rebalancing
7535  * should begin.
7536  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7537  */
7538 static int
7539 mdb_rebalance(MDB_cursor *mc)
7540 {
7541         MDB_node        *node;
7542         int rc;
7543         unsigned int ptop, minkeys;
7544         MDB_cursor      mn;
7545         indx_t oldki;
7546
7547         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
7548         DPRINTF(("rebalancing %s page %"Z"u (has %u keys, %.1f%% full)",
7549             IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7550             mdb_dbg_pgno(mc->mc_pg[mc->mc_top]), NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]),
7551                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) / 10));
7552
7553         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= FILL_THRESHOLD &&
7554                 NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= minkeys) {
7555                 DPRINTF(("no need to rebalance page %"Z"u, above fill threshold",
7556                     mdb_dbg_pgno(mc->mc_pg[mc->mc_top])));
7557                 return MDB_SUCCESS;
7558         }
7559
7560         if (mc->mc_snum < 2) {
7561                 MDB_page *mp = mc->mc_pg[0];
7562                 if (IS_SUBP(mp)) {
7563                         DPUTS("Can't rebalance a subpage, ignoring");
7564                         return MDB_SUCCESS;
7565                 }
7566                 if (NUMKEYS(mp) == 0) {
7567                         DPUTS("tree is completely empty");
7568                         mc->mc_db->md_root = P_INVALID;
7569                         mc->mc_db->md_depth = 0;
7570                         mc->mc_db->md_leaf_pages = 0;
7571                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7572                         if (rc)
7573                                 return rc;
7574                         /* Adjust cursors pointing to mp */
7575                         mc->mc_snum = 0;
7576                         mc->mc_top = 0;
7577                         mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
7578                         {
7579                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7580                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7581
7582                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7583                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7584                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7585                                         else
7586                                                 m3 = m2;
7587                                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7588                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7589                                                 m3->mc_snum = 0;
7590                                                 m3->mc_top = 0;
7591                                                 m3->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
7592                                         }
7593                                 }
7594                         }
7595                 } else if (IS_BRANCH(mp) && NUMKEYS(mp) == 1) {
7596                         int i;
7597                         DPUTS("collapsing root page!");
7598                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7599                         if (rc)
7600                                 return rc;
7601                         mc->mc_db->md_root = NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0));
7602                         rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,mc->mc_db->md_root,&mc->mc_pg[0],NULL);
7603                         if (rc)
7604                                 return rc;
7605                         mc->mc_db->md_depth--;
7606                         mc->mc_db->md_branch_pages--;
7607                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7608                         for (i = 1; i<mc->mc_db->md_depth; i++) {
7609                                 mc->mc_pg[i] = mc->mc_pg[i+1];
7610                                 mc->mc_ki[i] = mc->mc_ki[i+1];
7611                         }
7612                         {
7613                                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7614                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7615                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7616
7617                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7618                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7619                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7620                                         else
7621                                                 m3 = m2;
7622                                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7623                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7624                                                 m3->mc_snum--;
7625                                                 m3->mc_top--;
7626                                                 for (i=0; i<m3->mc_snum; i++) {
7627                                                         m3->mc_pg[i] = m3->mc_pg[i+1];
7628                                                         m3->mc_ki[i] = m3->mc_ki[i+1];
7629                                                 }
7630                                         }
7631                                 }
7632                         }
7633                 } else
7634                         DPUTS("root page doesn't need rebalancing");
7635                 return MDB_SUCCESS;
7636         }
7637
7638         /* The parent (branch page) must have at least 2 pointers,
7639          * otherwise the tree is invalid.
7640          */
7641         ptop = mc->mc_top-1;
7642         mdb_cassert(mc, NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop]) > 1);
7643
7644         /* Leaf page fill factor is below the threshold.
7645          * Try to move keys from left or right neighbor, or
7646          * merge with a neighbor page.
7647          */
7648
7649         /* Find neighbors.
7650          */
7651         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7652         mn.mc_xcursor = NULL;
7653
7654         oldki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7655         if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7656                 /* We're the leftmost leaf in our parent.
7657                  */
7658                 DPUTS("reading right neighbor");
7659                 mn.mc_ki[ptop]++;
7660                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7661                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7662                 if (rc)
7663                         return rc;
7664                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7665                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]);
7666         } else {
7667                 /* There is at least one neighbor to the left.
7668                  */
7669                 DPUTS("reading left neighbor");
7670                 mn.mc_ki[ptop]--;
7671                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7672                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7673                 if (rc)
7674                         return rc;
7675                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) - 1;
7676                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
7677         }
7678
7679         DPRINTF(("found neighbor page %"Z"u (%u keys, %.1f%% full)",
7680             mn.mc_pg[mn.mc_top]->mp_pgno, NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]),
7681                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) / 10));
7682
7683         /* If the neighbor page is above threshold and has enough keys,
7684          * move one key from it. Otherwise we should try to merge them.
7685          * (A branch page must never have less than 2 keys.)
7686          */
7687         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mn.mc_pg[mn.mc_top]));
7688         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) >= FILL_THRESHOLD && NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) > minkeys) {
7689                 rc = mdb_node_move(&mn, mc);
7690                 if (mc->mc_ki[ptop]) {
7691                         oldki++;
7692                 }
7693         } else {
7694                 if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7695                         rc = mdb_page_merge(&mn, mc);
7696                 } else {
7697                         oldki += NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]);
7698                         mn.mc_ki[mn.mc_top] += mc->mc_ki[mn.mc_top] + 1;
7699                         rc = mdb_page_merge(mc, &mn);
7700                         mdb_cursor_copy(&mn, mc);
7701                 }
7702                 mc->mc_flags &= ~C_EOF;
7703         }
7704         mc->mc_ki[mc->mc_top] = oldki;
7705         return rc;
7706 }
7707
7708 /** Complete a delete operation started by #mdb_cursor_del(). */
7709 static int
7710 mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc)
7711 {
7712         int rc;
7713         MDB_page *mp;
7714         indx_t ki;
7715         unsigned int nkeys;
7716
7717         ki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7718         mdb_node_del(mc, mc->mc_db->md_pad);
7719         mc->mc_db->md_entries--;
7720         rc = mdb_rebalance(mc);
7721
7722         if (rc == MDB_SUCCESS) {
7723                 MDB_cursor *m2, *m3;
7724                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7725
7726                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7727                 nkeys = NUMKEYS(mp);
7728
7729                 /* if mc points past last node in page, find next sibling */
7730                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
7731                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
7732                         if (rc == MDB_NOTFOUND) {
7733                                 mc->mc_flags |= C_EOF;
7734                                 rc = MDB_SUCCESS;
7735                         }
7736                 }
7737
7738                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7739                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; !rc && m2; m2=m2->mc_next) {
7740                         m3 = (mc->mc_flags & C_SUB) ? &m2->mc_xcursor->mx_cursor : m2;
7741                         if (! (m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
7742                                 continue;
7743                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum)
7744                                 continue;
7745                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
7746                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= ki) {
7747                                         m3->mc_flags |= C_DEL;
7748                                         if (m3->mc_ki[mc->mc_top] > ki)
7749                                                 m3->mc_ki[mc->mc_top]--;
7750                                         else if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT)
7751                                                 m3->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags |= C_EOF;
7752                                 }
7753                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
7754                                         rc = mdb_cursor_sibling(m3, 1);
7755                                         if (rc == MDB_NOTFOUND) {
7756                                                 m3->mc_flags |= C_EOF;
7757                                                 rc = MDB_SUCCESS;
7758                                         }
7759                                 }
7760                         }
7761                 }
7762                 mc->mc_flags |= C_DEL;
7763         }
7764
7765         if (rc)
7766                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
7767         return rc;
7768 }
7769
7770 int
7771 mdb_del(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7772     MDB_val *key, MDB_val *data)
7773 {
7774         if (!key || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
7775                 return EINVAL;
7776
7777         if (txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
7778                 return (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
7779
7780         if (!F_ISSET(txn->mt_dbs[dbi].md_flags, MDB_DUPSORT)) {
7781                 /* must ignore any data */
7782                 data = NULL;
7783         }
7784
7785         return mdb_del0(txn, dbi, key, data, 0);
7786 }
7787
7788 static int
7789 mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7790         MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned flags)
7791 {
7792         MDB_cursor mc;
7793         MDB_xcursor mx;
7794         MDB_cursor_op op;
7795         MDB_val rdata, *xdata;
7796         int              rc, exact = 0;
7797         DKBUF;
7798
7799         DPRINTF(("====> delete db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
7800
7801         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
7802
7803         if (data) {
7804                 op = MDB_GET_BOTH;
7805                 rdata = *data;
7806                 xdata = &rdata;
7807         } else {
7808                 op = MDB_SET;
7809                 xdata = NULL;
7810                 flags |= MDB_NODUPDATA;
7811         }
7812         rc = mdb_cursor_set(&mc, key, xdata, op, &exact);
7813         if (rc == 0) {
7814                 /* let mdb_page_split know about this cursor if needed:
7815                  * delete will trigger a rebalance; if it needs to move
7816                  * a node from one page to another, it will have to
7817                  * update the parent's separator key(s). If the new sepkey
7818                  * is larger than the current one, the parent page may
7819                  * run out of space, triggering a split. We need this
7820                  * cursor to be consistent until the end of the rebalance.
7821                  */
7822                 mc.mc_flags |= C_UNTRACK;
7823                 mc.mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7824                 txn->mt_cursors[dbi] = &mc;
7825                 rc = mdb_cursor_del(&mc, flags);
7826                 txn->mt_cursors[dbi] = mc.mc_next;
7827         }
7828         return rc;
7829 }
7830
7831 /** Split a page and insert a new node.
7832  * @param[in,out] mc Cursor pointing to the page and desired insertion index.
7833  * The cursor will be updated to point to the actual page and index where
7834  * the node got inserted after the split.
7835  * @param[in] newkey The key for the newly inserted node.
7836  * @param[in] newdata The data for the newly inserted node.
7837  * @param[in] newpgno The page number, if the new node is a branch node.
7838  * @param[in] nflags The #NODE_ADD_FLAGS for the new node.
7839  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7840  */
7841 static int
7842 mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata, pgno_t newpgno,
7843         unsigned int nflags)
7844 {
7845         unsigned int flags;
7846         int              rc = MDB_SUCCESS, new_root = 0, did_split = 0;
7847         indx_t           newindx;
7848         pgno_t           pgno = 0;
7849         int      i, j, split_indx, nkeys, pmax;
7850         MDB_env         *env = mc->mc_txn->mt_env;
7851         MDB_node        *node;
7852         MDB_val  sepkey, rkey, xdata, *rdata = &xdata;
7853         MDB_page        *copy = NULL;
7854         MDB_page        *mp, *rp, *pp;
7855         int ptop;
7856         MDB_cursor      mn;
7857         DKBUF;
7858
7859         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7860         newindx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7861         nkeys = NUMKEYS(mp);
7862
7863         DPRINTF(("-----> splitting %s page %"Z"u and adding [%s] at index %i/%i",
7864             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mp->mp_pgno,
7865             DKEY(newkey), mc->mc_ki[mc->mc_top], nkeys));
7866
7867         /* Create a right sibling. */
7868         if ((rc = mdb_page_new(mc, mp->mp_flags, 1, &rp)))
7869                 return rc;
7870         DPRINTF(("new right sibling: page %"Z"u", rp->mp_pgno));
7871
7872         if (mc->mc_snum < 2) {
7873                 if ((rc = mdb_page_new(mc, P_BRANCH, 1, &pp)))
7874                         goto done;
7875                 /* shift current top to make room for new parent */
7876                 mc->mc_pg[1] = mc->mc_pg[0];
7877                 mc->mc_ki[1] = mc->mc_ki[0];
7878                 mc->mc_pg[0] = pp;
7879                 mc->mc_ki[0] = 0;
7880                 mc->mc_db->md_root = pp->mp_pgno;
7881                 DPRINTF(("root split! new root = %"Z"u", pp->mp_pgno));
7882                 mc->mc_db->md_depth++;
7883                 new_root = 1;
7884
7885                 /* Add left (implicit) pointer. */
7886                 if ((rc = mdb_node_add(mc, 0, NULL, NULL, mp->mp_pgno, 0)) != MDB_SUCCESS) {
7887                         /* undo the pre-push */
7888                         mc->mc_pg[0] = mc->mc_pg[1];
7889                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7890                         mc->mc_db->md_root = mp->mp_pgno;
7891                         mc->mc_db->md_depth--;
7892                         goto done;
7893                 }
7894                 mc->mc_snum = 2;
7895                 mc->mc_top = 1;
7896                 ptop = 0;
7897         } else {
7898                 ptop = mc->mc_top-1;
7899                 DPRINTF(("parent branch page is %"Z"u", mc->mc_pg[ptop]->mp_pgno));
7900         }
7901
7902         mc->mc_flags |= C_SPLITTING;
7903         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7904         mn.mc_pg[mn.mc_top] = rp;
7905         mn.mc_ki[ptop] = mc->mc_ki[ptop]+1;
7906
7907         if (nflags & MDB_APPEND) {
7908                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7909                 sepkey = *newkey;
7910                 split_indx = newindx;
7911                 nkeys = 0;
7912         } else {
7913
7914                 split_indx = (nkeys+1) / 2;
7915
7916                 if (IS_LEAF2(rp)) {
7917                         char *split, *ins;
7918                         int x;
7919                         unsigned int lsize, rsize, ksize;
7920                         /* Move half of the keys to the right sibling */
7921                         x = mc->mc_ki[mc->mc_top] - split_indx;
7922                         ksize = mc->mc_db->md_pad;
7923                         split = LEAF2KEY(mp, split_indx, ksize);
7924                         rsize = (nkeys - split_indx) * ksize;
7925                         lsize = (nkeys - split_indx) * sizeof(indx_t);
7926                         mp->mp_lower -= lsize;
7927                         rp->mp_lower += lsize;
7928                         mp->mp_upper += rsize - lsize;
7929                         rp->mp_upper -= rsize - lsize;
7930                         sepkey.mv_size = ksize;
7931                         if (newindx == split_indx) {
7932                                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
7933                         } else {
7934                                 sepkey.mv_data = split;
7935                         }
7936                         if (x<0) {
7937                                 ins = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
7938                                 memcpy(rp->mp_ptrs, split, rsize);
7939                                 sepkey.mv_data = rp->mp_ptrs;
7940                                 memmove(ins+ksize, ins, (split_indx - mc->mc_ki[mc->mc_top]) * ksize);
7941                                 memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7942                                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7943                                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7944                         } else {
7945                                 if (x)
7946                                         memcpy(rp->mp_ptrs, split, x * ksize);
7947                                 ins = LEAF2KEY(rp, x, ksize);
7948                                 memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7949                                 memcpy(ins+ksize, split + x * ksize, rsize - x * ksize);
7950                                 rp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7951                                 rp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7952                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = x;
7953                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7954                         }
7955                 } else {
7956                         int psize, nsize, k;
7957                         /* Maximum free space in an empty page */
7958                         pmax = env->me_psize - PAGEHDRSZ;
7959                         if (IS_LEAF(mp))
7960                                 nsize = mdb_leaf_size(env, newkey, newdata);
7961                         else
7962                                 nsize = mdb_branch_size(env, newkey);
7963                         nsize = EVEN(nsize);
7964
7965                         /* grab a page to hold a temporary copy */
7966                         copy = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, 1);
7967                         if (copy == NULL) {
7968                                 rc = ENOMEM;
7969                                 goto done;
7970                         }
7971                         copy->mp_pgno  = mp->mp_pgno;
7972                         copy->mp_flags = mp->mp_flags;
7973                         copy->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
7974                         copy->mp_upper = env->me_psize - PAGEBASE;
7975
7976                         /* prepare to insert */
7977                         for (i=0, j=0; i<nkeys; i++) {
7978                                 if (i == newindx) {
7979                                         copy->mp_ptrs[j++] = 0;
7980                                 }
7981                                 copy->mp_ptrs[j++] = mp->mp_ptrs[i];
7982                         }
7983
7984                         /* When items are relatively large the split point needs
7985                          * to be checked, because being off-by-one will make the
7986                          * difference between success or failure in mdb_node_add.
7987                          *
7988                          * It's also relevant if a page happens to be laid out
7989                          * such that one half of its nodes are all "small" and
7990                          * the other half of its nodes are "large." If the new
7991                          * item is also "large" and falls on the half with
7992                          * "large" nodes, it also may not fit.
7993                          *
7994                          * As a final tweak, if the new item goes on the last
7995                          * spot on the page (and thus, onto the new page), bias
7996                          * the split so the new page is emptier than the old page.
7997                          * This yields better packing during sequential inserts.
7998                          */
7999                         if (nkeys < 20 || nsize > pmax/16 || newindx >= nkeys) {
8000                                 /* Find split point */
8001                                 psize = 0;
8002                                 if (newindx <= split_indx || newindx >= nkeys) {
8003                                         i = 0; j = 1;
8004                                         k = newindx >= nkeys ? nkeys : split_indx+2;
8005                                 } else {
8006                                         i = nkeys; j = -1;
8007                                         k = split_indx-1;
8008                                 }
8009                                 for (; i!=k; i+=j) {
8010                                         if (i == newindx) {
8011                                                 psize += nsize;
8012                                                 node = NULL;
8013                                         } else {
8014                                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[i] + PAGEBASE);
8015                                                 psize += NODESIZE + NODEKSZ(node) + sizeof(indx_t);
8016                                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8017                                                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
8018                                                                 psize += sizeof(pgno_t);
8019                                                         else
8020                                                                 psize += NODEDSZ(node);
8021                                                 }
8022                                                 psize = EVEN(psize);
8023                                         }
8024                                         if (psize > pmax || i == k-j) {
8025                                                 split_indx = i + (j<0);
8026                                                 break;
8027                                         }
8028                                 }
8029                         }
8030                         if (split_indx == newindx) {
8031                                 sepkey.mv_size = newkey->mv_size;
8032                                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
8033                         } else {
8034                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[split_indx] + PAGEBASE);
8035                                 sepkey.mv_size = node->mn_ksize;
8036                                 sepkey.mv_data = NODEKEY(node);
8037                         }
8038                 }
8039         }
8040
8041         DPRINTF(("separator is %d [%s]", split_indx, DKEY(&sepkey)));
8042
8043         /* Copy separator key to the parent.
8044          */
8045         if (SIZELEFT(mn.mc_pg[ptop]) < mdb_branch_size(env, &sepkey)) {
8046                 mn.mc_snum--;
8047                 mn.mc_top--;
8048                 did_split = 1;
8049                 rc = mdb_page_split(&mn, &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
8050                 if (rc)
8051                         goto done;
8052
8053                 /* root split? */
8054                 if (mn.mc_snum == mc->mc_snum) {
8055                         mc->mc_pg[mc->mc_snum] = mc->mc_pg[mc->mc_top];
8056                         mc->mc_ki[mc->mc_snum] = mc->mc_ki[mc->mc_top];
8057                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mc->mc_pg[ptop];
8058                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = mc->mc_ki[ptop];
8059                         mc->mc_snum++;
8060                         mc->mc_top++;
8061                         ptop++;
8062                 }
8063                 /* Right page might now have changed parent.
8064                  * Check if left page also changed parent.
8065                  */
8066                 if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
8067                     mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
8068                         for (i=0; i<ptop; i++) {
8069                                 mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
8070                                 mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8071                         }
8072                         mc->mc_pg[ptop] = mn.mc_pg[ptop];
8073                         if (mn.mc_ki[ptop]) {
8074                                 mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop] - 1;
8075                         } else {
8076                                 /* find right page's left sibling */
8077                                 mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
8078                                 mdb_cursor_sibling(mc, 0);
8079                         }
8080                 }
8081         } else {
8082                 mn.mc_top--;
8083                 rc = mdb_node_add(&mn, mn.mc_ki[ptop], &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
8084                 mn.mc_top++;
8085         }
8086         mc->mc_flags ^= C_SPLITTING;
8087         if (rc != MDB_SUCCESS) {
8088                 goto done;
8089         }
8090         if (nflags & MDB_APPEND) {
8091                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8092                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
8093                 rc = mdb_node_add(mc, 0, newkey, newdata, newpgno, nflags);
8094                 if (rc)
8095                         goto done;
8096                 for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
8097                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8098         } else if (!IS_LEAF2(mp)) {
8099                 /* Move nodes */
8100                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8101                 i = split_indx;
8102                 j = 0;
8103                 do {
8104                         if (i == newindx) {
8105                                 rkey.mv_data = newkey->mv_data;
8106                                 rkey.mv_size = newkey->mv_size;
8107                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8108                                         rdata = newdata;
8109                                 } else
8110                                         pgno = newpgno;
8111                                 flags = nflags;
8112                                 /* Update index for the new key. */
8113                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = j;
8114                         } else {
8115                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[i] + PAGEBASE);
8116                                 rkey.mv_data = NODEKEY(node);
8117                                 rkey.mv_size = node->mn_ksize;
8118                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8119                                         xdata.mv_data = NODEDATA(node);
8120                                         xdata.mv_size = NODEDSZ(node);
8121                                         rdata = &xdata;
8122                                 } else
8123                                         pgno = NODEPGNO(node);
8124                                 flags = node->mn_flags;
8125                         }
8126
8127                         if (!IS_LEAF(mp) && j == 0) {
8128                                 /* First branch index doesn't need key data. */
8129                                 rkey.mv_size = 0;
8130                         }
8131
8132                         rc = mdb_node_add(mc, j, &rkey, rdata, pgno, flags);
8133                         if (rc)
8134                                 goto done;
8135                         if (i == nkeys) {
8136                                 i = 0;
8137                                 j = 0;
8138                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = copy;
8139                         } else {
8140                                 i++;
8141                                 j++;
8142                         }
8143                 } while (i != split_indx);
8144
8145                 nkeys = NUMKEYS(copy);
8146                 for (i=0; i<nkeys; i++)
8147                         mp->mp_ptrs[i] = copy->mp_ptrs[i];
8148                 mp->mp_lower = copy->mp_lower;
8149                 mp->mp_upper = copy->mp_upper;
8150                 memcpy(NODEPTR(mp, nkeys-1), NODEPTR(copy, nkeys-1),
8151                         env->me_psize - copy->mp_upper - PAGEBASE);
8152
8153                 /* reset back to original page */
8154                 if (newindx < split_indx) {
8155                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
8156                         if (nflags & MDB_RESERVE) {
8157                                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
8158                                 if (!(node->mn_flags & F_BIGDATA))
8159                                         newdata->mv_data = NODEDATA(node);
8160                         }
8161                 } else {
8162                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8163                         mc->mc_ki[ptop]++;
8164                         /* Make sure mc_ki is still valid.
8165                          */
8166                         if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
8167                                 mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
8168                                 for (i=0; i<=ptop; i++) {
8169                                         mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
8170                                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8171                                 }
8172                         }
8173                 }
8174         }
8175
8176         {
8177                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
8178                 MDB_cursor *m2, *m3;
8179                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
8180                 int fixup = NUMKEYS(mp);
8181
8182                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
8183                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
8184                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
8185                         else
8186                                 m3 = m2;
8187                         if (m3 == mc)
8188                                 continue;
8189                         if (!(m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
8190                                 continue;
8191                         if (m3->mc_flags & C_SPLITTING)
8192                                 continue;
8193                         if (new_root) {
8194                                 int k;
8195                                 /* root split */
8196                                 for (k=m3->mc_top; k>=0; k--) {
8197                                         m3->mc_ki[k+1] = m3->mc_ki[k];
8198                                         m3->mc_pg[k+1] = m3->mc_pg[k];
8199                                 }
8200                                 if (m3->mc_ki[0] >= split_indx) {
8201                                         m3->mc_ki[0] = 1;
8202                                 } else {
8203                                         m3->mc_ki[0] = 0;
8204                                 }
8205                                 m3->mc_pg[0] = mc->mc_pg[0];
8206                                 m3->mc_snum++;
8207                                 m3->mc_top++;
8208                         }
8209                         if (m3->mc_top >= mc->mc_top && m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
8210                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= newindx && !(nflags & MDB_SPLIT_REPLACE))
8211                                         m3->mc_ki[mc->mc_top]++;
8212                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= fixup) {
8213                                         m3->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8214                                         m3->mc_ki[mc->mc_top] -= fixup;
8215                                         m3->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
8216                                 }
8217                         } else if (!did_split && m3->mc_top >= ptop && m3->mc_pg[ptop] == mc->mc_pg[ptop] &&
8218                                 m3->mc_ki[ptop] >= mc->mc_ki[ptop]) {
8219                                 m3->mc_ki[ptop]++;
8220                         }
8221                 }
8222         }
8223         DPRINTF(("mp left: %d, rp left: %d", SIZELEFT(mp), SIZELEFT(rp)));
8224
8225 done:
8226         if (copy)                                       /* tmp page */
8227                 mdb_page_free(env, copy);
8228         if (rc)
8229                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
8230         return rc;
8231 }
8232
8233 int
8234 mdb_put(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
8235     MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned int flags)
8236 {
8237         MDB_cursor mc;
8238         MDB_xcursor mx;
8239
8240         if (!key || !data || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
8241                 return EINVAL;
8242
8243         if ((flags & (MDB_NOOVERWRITE|MDB_NODUPDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND|MDB_APPENDDUP)) != flags)
8244                 return EINVAL;
8245
8246         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
8247         return mdb_cursor_put(&mc, key, data, flags);
8248 }
8249
8250 #ifndef MDB_WBUF
8251 #define MDB_WBUF        (1024*1024)
8252 #endif
8253
8254         /** State needed for a compacting copy. */
8255 typedef struct mdb_copy {
8256         pthread_mutex_t mc_mutex;
8257         pthread_cond_t mc_cond;
8258         char *mc_wbuf[2];
8259         char *mc_over[2];
8260         MDB_env *mc_env;
8261         MDB_txn *mc_txn;
8262         int mc_wlen[2];
8263         int mc_olen[2];
8264         pgno_t mc_next_pgno;
8265         HANDLE mc_fd;
8266         int mc_status;
8267         volatile int mc_new;
8268         int mc_toggle;
8269
8270 } mdb_copy;
8271
8272         /** Dedicated writer thread for compacting copy. */
8273 static THREAD_RET ESECT
8274 mdb_env_copythr(void *arg)
8275 {
8276         mdb_copy *my = arg;
8277         char *ptr;
8278         int toggle = 0, wsize, rc;
8279 #ifdef _WIN32
8280         DWORD len;
8281 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
8282 #else
8283         int len;
8284 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
8285 #endif
8286
8287         pthread_mutex_lock(&my->mc_mutex);
8288         my->mc_new = 0;
8289         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8290         for(;;) {
8291                 while (!my->mc_new)
8292                         pthread_cond_wait(&my->mc_cond, &my->mc_mutex);
8293                 if (my->mc_new < 0) {
8294                         my->mc_new = 0;
8295                         break;
8296                 }
8297                 my->mc_new = 0;
8298                 wsize = my->mc_wlen[toggle];
8299                 ptr = my->mc_wbuf[toggle];
8300 again:
8301                 while (wsize > 0) {
8302                         DO_WRITE(rc, my->mc_fd, ptr, wsize, len);
8303                         if (!rc) {
8304                                 rc = ErrCode();
8305                                 break;
8306                         } else if (len > 0) {
8307                                 rc = MDB_SUCCESS;
8308                                 ptr += len;
8309                                 wsize -= len;
8310                                 continue;
8311                         } else {
8312                                 rc = EIO;
8313                                 break;
8314                         }
8315                 }
8316                 if (rc) {
8317                         my->mc_status = rc;
8318                         break;
8319                 }
8320                 /* If there's an overflow page tail, write it too */
8321                 if (my->mc_olen[toggle]) {
8322                         wsize = my->mc_olen[toggle];
8323                         ptr = my->mc_over[toggle];
8324                         my->mc_olen[toggle] = 0;
8325                         goto again;
8326                 }
8327                 my->mc_wlen[toggle] = 0;
8328                 toggle ^= 1;
8329                 pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8330         }
8331         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8332         pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8333         return (THREAD_RET)0;
8334 #undef DO_WRITE
8335 }
8336
8337         /** Tell the writer thread there's a buffer ready to write */
8338 static int ESECT
8339 mdb_env_cthr_toggle(mdb_copy *my, int st)
8340 {
8341         int toggle = my->mc_toggle ^ 1;
8342         pthread_mutex_lock(&my->mc_mutex);
8343         if (my->mc_status) {
8344                 pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8345                 return my->mc_status;
8346         }
8347         while (my->mc_new == 1)
8348                 pthread_cond_wait(&my->mc_cond, &my->mc_mutex);
8349         my->mc_new = st;
8350         my->mc_toggle = toggle;
8351         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8352         pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8353         return 0;
8354 }
8355
8356         /** Depth-first tree traversal for compacting copy. */
8357 static int ESECT
8358 mdb_env_cwalk(mdb_copy *my, pgno_t *pg, int flags)
8359 {
8360         MDB_cursor mc;
8361         MDB_txn *txn = my->mc_txn;
8362         MDB_node *ni;
8363         MDB_page *mo, *mp, *leaf;
8364         char *buf, *ptr;
8365         int rc, toggle;
8366         unsigned int i;
8367
8368         /* Empty DB, nothing to do */
8369         if (*pg == P_INVALID)
8370                 return MDB_SUCCESS;
8371
8372         mc.mc_snum = 1;
8373         mc.mc_top = 0;
8374         mc.mc_txn = txn;
8375
8376         rc = mdb_page_get(my->mc_txn, *pg, &mc.mc_pg[0], NULL);
8377         if (rc)
8378                 return rc;
8379         rc = mdb_page_search_root(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
8380         if (rc)
8381                 return rc;
8382
8383         /* Make cursor pages writable */
8384         buf = ptr = malloc(my->mc_env->me_psize * mc.mc_snum);
8385         if (buf == NULL)
8386                 return ENOMEM;
8387
8388         for (i=0; i<mc.mc_top; i++) {
8389                 mdb_page_copy((MDB_page *)ptr, mc.mc_pg[i], my->mc_env->me_psize);
8390                 mc.mc_pg[i] = (MDB_page *)ptr;
8391                 ptr += my->mc_env->me_psize;
8392         }
8393
8394         /* This is writable space for a leaf page. Usually not needed. */
8395         leaf = (MDB_page *)ptr;
8396
8397         toggle = my->mc_toggle;
8398         while (mc.mc_snum > 0) {
8399                 unsigned n;
8400                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
8401                 n = NUMKEYS(mp);
8402
8403                 if (IS_LEAF(mp)) {
8404                         if (!IS_LEAF2(mp) && !(flags & F_DUPDATA)) {
8405                                 for (i=0; i<n; i++) {
8406                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8407                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
8408                                                 MDB_page *omp;
8409                                                 pgno_t pg;
8410
8411                                                 /* Need writable leaf */
8412                                                 if (mp != leaf) {
8413                                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = leaf;
8414                                                         mdb_page_copy(leaf, mp, my->mc_env->me_psize);
8415                                                         mp = leaf;
8416                                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8417                                                 }
8418
8419                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
8420                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
8421                                                 if (rc)
8422                                                         goto done;
8423                                                 if (my->mc_wlen[toggle] >= MDB_WBUF) {
8424                                                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8425                                                         if (rc)
8426                                                                 goto done;
8427                                                         toggle = my->mc_toggle;
8428                                                 }
8429                                                 mo = (MDB_page *)(my->mc_wbuf[toggle] + my->mc_wlen[toggle]);
8430                                                 memcpy(mo, omp, my->mc_env->me_psize);
8431                                                 mo->mp_pgno = my->mc_next_pgno;
8432                                                 my->mc_next_pgno += omp->mp_pages;
8433                                                 my->mc_wlen[toggle] += my->mc_env->me_psize;
8434                                                 if (omp->mp_pages > 1) {
8435                                                         my->mc_olen[toggle] = my->mc_env->me_psize * (omp->mp_pages - 1);
8436                                                         my->mc_over[toggle] = (char *)omp + my->mc_env->me_psize;
8437                                                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8438                                                         if (rc)
8439                                                                 goto done;
8440                                                         toggle = my->mc_toggle;
8441                                                 }
8442                                                 memcpy(NODEDATA(ni), &mo->mp_pgno, sizeof(pgno_t));
8443                                         } else if (ni->mn_flags & F_SUBDATA) {
8444                                                 MDB_db db;
8445
8446                                                 /* Need writable leaf */
8447                                                 if (mp != leaf) {
8448                                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = leaf;
8449                                                         mdb_page_copy(leaf, mp, my->mc_env->me_psize);
8450                                                         mp = leaf;
8451                                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8452                                                 }
8453
8454                                                 memcpy(&db, NODEDATA(ni), sizeof(db));
8455                                                 my->mc_toggle = toggle;
8456                                                 rc = mdb_env_cwalk(my, &db.md_root, ni->mn_flags & F_DUPDATA);
8457                                                 if (rc)
8458                                                         goto done;
8459                                                 toggle = my->mc_toggle;
8460                                                 memcpy(NODEDATA(ni), &db, sizeof(db));
8461                                         }
8462                                 }
8463                         }
8464                 } else {
8465                         mc.mc_ki[mc.mc_top]++;
8466                         if (mc.mc_ki[mc.mc_top] < n) {
8467                                 pgno_t pg;
8468 again:
8469                                 ni = NODEPTR(mp, mc.mc_ki[mc.mc_top]);
8470                                 pg = NODEPGNO(ni);
8471                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &mp, NULL);
8472                                 if (rc)
8473                                         goto done;
8474                                 mc.mc_top++;
8475                                 mc.mc_snum++;
8476                                 mc.mc_ki[mc.mc_top] = 0;
8477                                 if (IS_BRANCH(mp)) {
8478                                         /* Whenever we advance to a sibling branch page,
8479                                          * we must proceed all the way down to its first leaf.
8480                                          */
8481                                         mdb_page_copy(mc.mc_pg[mc.mc_top], mp, my->mc_env->me_psize);
8482                                         goto again;
8483                                 } else
8484                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = mp;
8485                                 continue;
8486                         }
8487                 }
8488                 if (my->mc_wlen[toggle] >= MDB_WBUF) {
8489                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8490                         if (rc)
8491                                 goto done;
8492                         toggle = my->mc_toggle;
8493                 }
8494                 mo = (MDB_page *)(my->mc_wbuf[toggle] + my->mc_wlen[toggle]);
8495                 mdb_page_copy(mo, mp, my->mc_env->me_psize);
8496                 mo->mp_pgno = my->mc_next_pgno++;
8497                 my->mc_wlen[toggle] += my->mc_env->me_psize;
8498                 if (mc.mc_top) {
8499                         /* Update parent if there is one */
8500                         ni = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top-1], mc.mc_ki[mc.mc_top-1]);
8501                         SETPGNO(ni, mo->mp_pgno);
8502                         mdb_cursor_pop(&mc);
8503                 } else {
8504                         /* Otherwise we're done */
8505                         *pg = mo->mp_pgno;
8506                         break;
8507                 }
8508         }
8509 done:
8510         free(buf);
8511         return rc;
8512 }
8513
8514         /** Copy environment with compaction. */
8515 static int ESECT
8516 mdb_env_copyfd1(MDB_env *env, HANDLE fd)
8517 {
8518         MDB_meta *mm;
8519         MDB_page *mp;
8520         mdb_copy my;
8521         MDB_txn *txn = NULL;
8522         pthread_t thr;
8523         int rc;
8524
8525 #ifdef _WIN32
8526         my.mc_mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
8527         my.mc_cond = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
8528         my.mc_wbuf[0] = _aligned_malloc(MDB_WBUF*2, env->me_os_psize);
8529         if (my.mc_wbuf[0] == NULL)
8530                 return errno;
8531 #else
8532         pthread_mutex_init(&my.mc_mutex, NULL);
8533         pthread_cond_init(&my.mc_cond, NULL);
8534 #ifdef HAVE_MEMALIGN
8535         my.mc_wbuf[0] = memalign(env->me_os_psize, MDB_WBUF*2);
8536         if (my.mc_wbuf[0] == NULL)
8537                 return errno;
8538 #else
8539         rc = posix_memalign((void **)&my.mc_wbuf[0], env->me_os_psize, MDB_WBUF*2);
8540         if (rc)
8541                 return rc;
8542 #endif
8543 #endif
8544         memset(my.mc_wbuf[0], 0, MDB_WBUF*2);
8545         my.mc_wbuf[1] = my.mc_wbuf[0] + MDB_WBUF;
8546         my.mc_wlen[0] = 0;
8547         my.mc_wlen[1] = 0;
8548         my.mc_olen[0] = 0;
8549         my.mc_olen[1] = 0;
8550         my.mc_next_pgno = 2;
8551         my.mc_status = 0;
8552         my.mc_new = 1;
8553         my.mc_toggle = 0;
8554         my.mc_env = env;
8555         my.mc_fd = fd;
8556         THREAD_CREATE(thr, mdb_env_copythr, &my);
8557
8558         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
8559         if (rc)
8560                 return rc;
8561
8562         mp = (MDB_page *)my.mc_wbuf[0];
8563         memset(mp, 0, 2*env->me_psize);
8564         mp->mp_pgno = 0;
8565         mp->mp_flags = P_META;
8566         mm = (MDB_meta *)METADATA(mp);
8567         mdb_env_init_meta0(env, mm);
8568         mm->mm_address = env->me_metas[0]->mm_address;
8569
8570         mp = (MDB_page *)(my.mc_wbuf[0] + env->me_psize);
8571         mp->mp_pgno = 1;
8572         mp->mp_flags = P_META;
8573         *(MDB_meta *)METADATA(mp) = *mm;
8574         mm = (MDB_meta *)METADATA(mp);
8575
8576         /* Count the number of free pages, subtract from lastpg to find
8577          * number of active pages
8578          */
8579         {
8580                 MDB_ID freecount = 0;
8581                 MDB_cursor mc;
8582                 MDB_val key, data;
8583                 mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
8584                 while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
8585                         freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
8586                 freecount += txn->mt_dbs[0].md_branch_pages +
8587                         txn->mt_dbs[0].md_leaf_pages +
8588                         txn->mt_dbs[0].md_overflow_pages;
8589
8590                 /* Set metapage 1 */
8591                 mm->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - freecount - 1;
8592                 mm->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
8593                 if (mm->mm_last_pg > 1) {
8594                         mm->mm_dbs[1].md_root = mm->mm_last_pg;
8595                         mm->mm_txnid = 1;
8596                 } else {
8597                         mm->mm_dbs[1].md_root = P_INVALID;
8598                 }
8599         }
8600         my.mc_wlen[0] = env->me_psize * 2;
8601         my.mc_txn = txn;
8602         pthread_mutex_lock(&my.mc_mutex);
8603         while(my.mc_new)
8604                 pthread_cond_wait(&my.mc_cond, &my.mc_mutex);
8605         pthread_mutex_unlock(&my.mc_mutex);
8606         rc = mdb_env_cwalk(&my, &txn->mt_dbs[1].md_root, 0);
8607         if (rc == MDB_SUCCESS && my.mc_wlen[my.mc_toggle])
8608                 rc = mdb_env_cthr_toggle(&my, 1);
8609         mdb_env_cthr_toggle(&my, -1);
8610         pthread_mutex_lock(&my.mc_mutex);
8611         while(my.mc_new)
8612                 pthread_cond_wait(&my.mc_cond, &my.mc_mutex);
8613         pthread_mutex_unlock(&my.mc_mutex);
8614         THREAD_FINISH(thr);
8615
8616         mdb_txn_abort(txn);
8617 #ifdef _WIN32
8618         CloseHandle(my.mc_cond);
8619         CloseHandle(my.mc_mutex);
8620         _aligned_free(my.mc_wbuf[0]);
8621 #else
8622         pthread_cond_destroy(&my.mc_cond);
8623         pthread_mutex_destroy(&my.mc_mutex);
8624         free(my.mc_wbuf[0]);
8625 #endif
8626         return rc;
8627 }
8628
8629         /** Copy environment as-is. */
8630 static int ESECT
8631 mdb_env_copyfd0(MDB_env *env, HANDLE fd)
8632 {
8633         MDB_txn *txn = NULL;
8634         int rc;
8635         size_t wsize;
8636         char *ptr;
8637 #ifdef _WIN32
8638         DWORD len, w2;
8639 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
8640 #else
8641         ssize_t len;
8642         size_t w2;
8643 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
8644 #endif
8645
8646         /* Do the lock/unlock of the reader mutex before starting the
8647          * write txn.  Otherwise other read txns could block writers.
8648          */
8649         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
8650         if (rc)
8651                 return rc;
8652
8653         if (env->me_txns) {
8654                 /* We must start the actual read txn after blocking writers */
8655                 mdb_txn_reset0(txn, "reset-stage1");
8656
8657                 /* Temporarily block writers until we snapshot the meta pages */
8658                 LOCK_MUTEX_W(env);
8659
8660                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
8661                 if (rc) {
8662                         UNLOCK_MUTEX_W(env);
8663                         goto leave;
8664                 }
8665         }
8666
8667         wsize = env->me_psize * 2;
8668         ptr = env->me_map;
8669         w2 = wsize;
8670         while (w2 > 0) {
8671                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
8672                 if (!rc) {
8673                         rc = ErrCode();
8674                         break;
8675                 } else if (len > 0) {
8676                         rc = MDB_SUCCESS;
8677                         ptr += len;
8678                         w2 -= len;
8679                         continue;
8680                 } else {
8681                         /* Non-blocking or async handles are not supported */
8682                         rc = EIO;
8683                         break;
8684                 }
8685         }
8686         if (env->me_txns)
8687                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
8688
8689         if (rc)
8690                 goto leave;
8691
8692         w2 = txn->mt_next_pgno * env->me_psize;
8693 #ifdef WIN32
8694         {
8695                 LARGE_INTEGER fsize;
8696
8697                 if (!GetFileSizeEx(env->me_fd, &fsize)) {
8698                         rc = ErrCode();
8699                         goto leave;
8700                 }
8701
8702                 if (w2 > fsize.QuadPart)
8703                         w2 = fsize.QuadPart;
8704         }
8705 #else
8706         {
8707                 struct stat st;
8708
8709                 if ((rc = fstat(env->me_fd, &st))) {
8710                         goto leave;
8711                 }
8712
8713                 if (w2 > (size_t)st.st_size)
8714                         w2 = st.st_size;
8715         }
8716 #endif
8717         wsize = w2 - wsize;
8718         while (wsize > 0) {
8719                 if (wsize > MAX_WRITE)
8720                         w2 = MAX_WRITE;
8721                 else
8722                         w2 = wsize;
8723                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
8724                 if (!rc) {
8725                         rc = ErrCode();
8726                         break;
8727                 } else if (len > 0) {
8728                         rc = MDB_SUCCESS;
8729                         ptr += len;
8730                         wsize -= len;
8731                         continue;
8732                 } else {
8733                         rc = EIO;
8734                         break;
8735                 }
8736         }
8737
8738 leave:
8739         mdb_txn_abort(txn);
8740         return rc;
8741 }
8742
8743 int ESECT
8744 mdb_env_copyfd2(MDB_env *env, HANDLE fd, unsigned int flags)
8745 {
8746         if (flags & MDB_CP_COMPACT)
8747                 return mdb_env_copyfd1(env, fd);
8748         else
8749                 return mdb_env_copyfd0(env, fd);
8750 }
8751
8752 int ESECT
8753 mdb_env_copyfd(MDB_env *env, HANDLE fd)
8754 {
8755         return mdb_env_copyfd2(env, fd, 0);
8756 }
8757
8758 int ESECT
8759 mdb_env_copy2(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags)
8760 {
8761         int rc, len;
8762         char *lpath;
8763         HANDLE newfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
8764
8765         if (env->me_flags & MDB_NOSUBDIR) {
8766                 lpath = (char *)path;
8767         } else {
8768                 len = strlen(path);
8769                 len += sizeof(DATANAME);
8770                 lpath = malloc(len);
8771                 if (!lpath)
8772                         return ENOMEM;
8773                 sprintf(lpath, "%s" DATANAME, path);
8774         }
8775
8776         /* The destination path must exist, but the destination file must not.
8777          * We don't want the OS to cache the writes, since the source data is
8778          * already in the OS cache.
8779          */
8780 #ifdef _WIN32
8781         newfd = CreateFile(lpath, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_NEW,
8782                                 FILE_FLAG_NO_BUFFERING|FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
8783 #else
8784         newfd = open(lpath, O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0666);
8785 #endif
8786         if (newfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
8787                 rc = ErrCode();
8788                 goto leave;
8789         }
8790
8791         if (env->me_psize >= env->me_os_psize) {
8792 #ifdef O_DIRECT
8793         /* Set O_DIRECT if the file system supports it */
8794         if ((rc = fcntl(newfd, F_GETFL)) != -1)
8795                 (void) fcntl(newfd, F_SETFL, rc | O_DIRECT);
8796 #endif
8797 #ifdef F_NOCACHE        /* __APPLE__ */
8798         rc = fcntl(newfd, F_NOCACHE, 1);
8799         if (rc) {
8800                 rc = ErrCode();
8801                 goto leave;
8802         }
8803 #endif
8804         }
8805
8806         rc = mdb_env_copyfd2(env, newfd, flags);
8807
8808 leave:
8809         if (!(env->me_flags & MDB_NOSUBDIR))
8810                 free(lpath);
8811         if (newfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
8812                 if (close(newfd) < 0 && rc == MDB_SUCCESS)
8813                         rc = ErrCode();
8814
8815         return rc;
8816 }
8817
8818 int ESECT
8819 mdb_env_copy(MDB_env *env, const char *path)
8820 {
8821         return mdb_env_copy2(env, path, 0);
8822 }
8823
8824 int ESECT
8825 mdb_env_set_flags(MDB_env *env, unsigned int flag, int onoff)
8826 {
8827         if ((flag & CHANGEABLE) != flag)
8828                 return EINVAL;
8829         if (onoff)
8830                 env->me_flags |= flag;
8831         else
8832                 env->me_flags &= ~flag;
8833         return MDB_SUCCESS;
8834 }
8835
8836 int ESECT
8837 mdb_env_get_flags(MDB_env *env, unsigned int *arg)
8838 {
8839         if (!env || !arg)
8840                 return EINVAL;
8841
8842         *arg = env->me_flags;
8843         return MDB_SUCCESS;
8844 }
8845
8846 int ESECT
8847 mdb_env_set_userctx(MDB_env *env, void *ctx)
8848 {
8849         if (!env)
8850                 return EINVAL;
8851         env->me_userctx = ctx;
8852         return MDB_SUCCESS;
8853 }
8854
8855 void * ESECT
8856 mdb_env_get_userctx(MDB_env *env)
8857 {
8858         return env ? env->me_userctx : NULL;
8859 }
8860
8861 int ESECT
8862 mdb_env_set_assert(MDB_env *env, MDB_assert_func *func)
8863 {
8864         if (!env)
8865                 return EINVAL;
8866 #ifndef NDEBUG
8867         env->me_assert_func = func;
8868 #endif
8869         return MDB_SUCCESS;
8870 }
8871
8872 int ESECT
8873 mdb_env_get_path(MDB_env *env, const char **arg)
8874 {
8875         if (!env || !arg)
8876                 return EINVAL;
8877
8878         *arg = env->me_path;
8879         return MDB_SUCCESS;
8880 }
8881
8882 int ESECT
8883 mdb_env_get_fd(MDB_env *env, mdb_filehandle_t *arg)
8884 {
8885         if (!env || !arg)
8886                 return EINVAL;
8887
8888         *arg = env->me_fd;
8889         return MDB_SUCCESS;
8890 }
8891
8892 /** Common code for #mdb_stat() and #mdb_env_stat().
8893  * @param[in] env the environment to operate in.
8894  * @param[in] db the #MDB_db record containing the stats to return.
8895  * @param[out] arg the address of an #MDB_stat structure to receive the stats.
8896  * @return 0, this function always succeeds.
8897  */
8898 static int ESECT
8899 mdb_stat0(MDB_env *env, MDB_db *db, MDB_stat *arg)
8900 {
8901         arg->ms_psize = env->me_psize;
8902         arg->ms_depth = db->md_depth;
8903         arg->ms_branch_pages = db->md_branch_pages;
8904         arg->ms_leaf_pages = db->md_leaf_pages;
8905         arg->ms_overflow_pages = db->md_overflow_pages;
8906         arg->ms_entries = db->md_entries;
8907
8908         return MDB_SUCCESS;
8909 }
8910
8911 int ESECT
8912 mdb_env_stat(MDB_env *env, MDB_stat *arg)
8913 {
8914         int toggle;
8915
8916         if (env == NULL || arg == NULL)
8917                 return EINVAL;
8918
8919         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
8920
8921         return mdb_stat0(env, &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI], arg);
8922 }
8923
8924 int ESECT
8925 mdb_env_info(MDB_env *env, MDB_envinfo *arg)
8926 {
8927         int toggle;
8928
8929         if (env == NULL || arg == NULL)
8930                 return EINVAL;
8931
8932         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
8933         arg->me_mapaddr = env->me_metas[toggle]->mm_address;
8934         arg->me_mapsize = env->me_mapsize;
8935         arg->me_maxreaders = env->me_maxreaders;
8936
8937         /* me_numreaders may be zero if this process never used any readers. Use
8938          * the shared numreader count if it exists.
8939          */
8940         arg->me_numreaders = env->me_txns ? env->me_txns->mti_numreaders : env->me_numreaders;
8941
8942         arg->me_last_pgno = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
8943         arg->me_last_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
8944         return MDB_SUCCESS;
8945 }
8946
8947 /** Set the default comparison functions for a database.
8948  * Called immediately after a database is opened to set the defaults.
8949  * The user can then override them with #mdb_set_compare() or
8950  * #mdb_set_dupsort().
8951  * @param[in] txn A transaction handle returned by #mdb_txn_begin()
8952  * @param[in] dbi A database handle returned by #mdb_dbi_open()
8953  */
8954 static void
8955 mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi)
8956 {
8957         uint16_t f = txn->mt_dbs[dbi].md_flags;
8958
8959         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp =
8960                 (f & MDB_REVERSEKEY) ? mdb_cmp_memnr :
8961                 (f & MDB_INTEGERKEY) ? mdb_cmp_cint  : mdb_cmp_memn;
8962
8963         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp =
8964                 !(f & MDB_DUPSORT) ? 0 :
8965                 ((f & MDB_INTEGERDUP)
8966                  ? ((f & MDB_DUPFIXED)   ? mdb_cmp_int   : mdb_cmp_cint)
8967                  : ((f & MDB_REVERSEDUP) ? mdb_cmp_memnr : mdb_cmp_memn));
8968 }
8969
8970 int mdb_dbi_open(MDB_txn *txn, const char *name, unsigned int flags, MDB_dbi *dbi)
8971 {
8972         MDB_val key, data;
8973         MDB_dbi i;
8974         MDB_cursor mc;
8975         MDB_db dummy;
8976         int rc, dbflag, exact;
8977         unsigned int unused = 0, seq;
8978         size_t len;
8979
8980         if (txn->mt_dbxs[FREE_DBI].md_cmp == NULL) {
8981                 mdb_default_cmp(txn, FREE_DBI);
8982         }
8983
8984         if ((flags & VALID_FLAGS) != flags)
8985                 return EINVAL;
8986         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
8987                 return MDB_BAD_TXN;
8988
8989         /* main DB? */
8990         if (!name) {
8991                 *dbi = MAIN_DBI;
8992                 if (flags & PERSISTENT_FLAGS) {
8993                         uint16_t f2 = flags & PERSISTENT_FLAGS;
8994                         /* make sure flag changes get committed */
8995                         if ((txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags | f2) != txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags) {
8996                                 txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags |= f2;
8997                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
8998                         }
8999                 }
9000                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
9001                 return MDB_SUCCESS;
9002         }
9003
9004         if (txn->mt_dbxs[MAIN_DBI].md_cmp == NULL) {
9005                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
9006         }
9007
9008         /* Is the DB already open? */
9009         len = strlen(name);
9010         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
9011                 if (!txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size) {
9012                         /* Remember this free slot */
9013                         if (!unused) unused = i;
9014                         continue;
9015                 }
9016                 if (len == txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size &&
9017                         !strncmp(name, txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_data, len)) {
9018                         *dbi = i;
9019                         return MDB_SUCCESS;
9020                 }
9021         }
9022
9023         /* If no free slot and max hit, fail */
9024         if (!unused && txn->mt_numdbs >= txn->mt_env->me_maxdbs)
9025                 return MDB_DBS_FULL;
9026
9027         /* Cannot mix named databases with some mainDB flags */
9028         if (txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY))
9029                 return (flags & MDB_CREATE) ? MDB_INCOMPATIBLE : MDB_NOTFOUND;
9030
9031         /* Find the DB info */
9032         dbflag = DB_NEW|DB_VALID;
9033         exact = 0;
9034         key.mv_size = len;
9035         key.mv_data = (void *)name;
9036         mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
9037         rc = mdb_cursor_set(&mc, &key, &data, MDB_SET, &exact);
9038         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9039                 /* make sure this is actually a DB */
9040                 MDB_node *node = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top], mc.mc_ki[mc.mc_top]);
9041                 if (!(node->mn_flags & F_SUBDATA))
9042                         return MDB_INCOMPATIBLE;
9043         } else if (rc == MDB_NOTFOUND && (flags & MDB_CREATE)) {
9044                 /* Create if requested */
9045                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
9046                 data.mv_data = &dummy;
9047                 memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
9048                 dummy.md_root = P_INVALID;
9049                 dummy.md_flags = flags & PERSISTENT_FLAGS;
9050                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, F_SUBDATA);
9051                 dbflag |= DB_DIRTY;
9052         }
9053
9054         /* OK, got info, add to table */
9055         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9056                 unsigned int slot = unused ? unused : txn->mt_numdbs;
9057                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_data = strdup(name);
9058                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_size = len;
9059                 txn->mt_dbxs[slot].md_rel = NULL;
9060                 txn->mt_dbflags[slot] = dbflag;
9061                 /* txn-> and env-> are the same in read txns, use
9062                  * tmp variable to avoid undefined assignment
9063                  */
9064                 seq = ++txn->mt_env->me_dbiseqs[slot];
9065                 txn->mt_dbiseqs[slot] = seq;
9066
9067                 memcpy(&txn->mt_dbs[slot], data.mv_data, sizeof(MDB_db));
9068                 *dbi = slot;
9069                 mdb_default_cmp(txn, slot);
9070                 if (!unused) {
9071                         txn->mt_numdbs++;
9072                 }
9073         }
9074
9075         return rc;
9076 }
9077
9078 int mdb_stat(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_stat *arg)
9079 {
9080         if (!arg || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9081                 return EINVAL;
9082
9083         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
9084                 return MDB_BAD_TXN;
9085
9086         if (txn->mt_dbflags[dbi] & DB_STALE) {
9087                 MDB_cursor mc;
9088                 MDB_xcursor mx;
9089                 /* Stale, must read the DB's root. cursor_init does it for us. */
9090                 mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
9091         }
9092         return mdb_stat0(txn->mt_env, &txn->mt_dbs[dbi], arg);
9093 }
9094
9095 void mdb_dbi_close(MDB_env *env, MDB_dbi dbi)
9096 {
9097         char *ptr;
9098         if (dbi <= MAIN_DBI || dbi >= env->me_maxdbs)
9099                 return;
9100         ptr = env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data;
9101         /* If there was no name, this was already closed */
9102         if (ptr) {
9103                 env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data = NULL;
9104                 env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_size = 0;
9105                 env->me_dbflags[dbi] = 0;
9106                 env->me_dbiseqs[dbi]++;
9107                 free(ptr);
9108         }
9109 }
9110
9111 int mdb_dbi_flags(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, unsigned int *flags)
9112 {
9113         /* We could return the flags for the FREE_DBI too but what's the point? */
9114         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9115                 return EINVAL;
9116         *flags = txn->mt_dbs[dbi].md_flags & PERSISTENT_FLAGS;
9117         return MDB_SUCCESS;
9118 }
9119
9120 /** Add all the DB's pages to the free list.
9121  * @param[in] mc Cursor on the DB to free.
9122  * @param[in] subs non-Zero to check for sub-DBs in this DB.
9123  * @return 0 on success, non-zero on failure.
9124  */
9125 static int
9126 mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs)
9127 {
9128         int rc;
9129
9130         rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
9131         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9132                 MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
9133                 MDB_node *ni;
9134                 MDB_cursor mx;
9135                 unsigned int i;
9136
9137                 /* LEAF2 pages have no nodes, cannot have sub-DBs */
9138                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
9139                         mdb_cursor_pop(mc);
9140
9141                 mdb_cursor_copy(mc, &mx);
9142                 while (mc->mc_snum > 0) {
9143                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
9144                         unsigned n = NUMKEYS(mp);
9145                         if (IS_LEAF(mp)) {
9146                                 for (i=0; i<n; i++) {
9147                                         ni = NODEPTR(mp, i);
9148                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
9149                                                 MDB_page *omp;
9150                                                 pgno_t pg;
9151                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
9152                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
9153                                                 if (rc != 0)
9154                                                         goto done;
9155                                                 mdb_cassert(mc, IS_OVERFLOW(omp));
9156                                                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs,
9157                                                         pg, omp->mp_pages);
9158                                                 if (rc)
9159                                                         goto done;
9160                                         } else if (subs && (ni->mn_flags & F_SUBDATA)) {
9161                                                 mdb_xcursor_init1(mc, ni);
9162                                                 rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
9163                                                 if (rc)
9164                                                         goto done;
9165                                         }
9166                                 }
9167                         } else {
9168                                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, n)) != 0)
9169                                         goto done;
9170                                 for (i=0; i<n; i++) {
9171                                         pgno_t pg;
9172                                         ni = NODEPTR(mp, i);
9173                                         pg = NODEPGNO(ni);
9174                                         /* free it */
9175                                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, pg);
9176                                 }
9177                         }
9178                         if (!mc->mc_top)
9179                                 break;
9180                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
9181                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
9182                         if (rc) {
9183                                 if (rc != MDB_NOTFOUND)
9184                                         goto done;
9185                                 /* no more siblings, go back to beginning
9186                                  * of previous level.
9187                                  */
9188                                 mdb_cursor_pop(mc);
9189                                 mc->mc_ki[0] = 0;
9190                                 for (i=1; i<mc->mc_snum; i++) {
9191                                         mc->mc_ki[i] = 0;
9192                                         mc->mc_pg[i] = mx.mc_pg[i];
9193                                 }
9194                         }
9195                 }
9196                 /* free it */
9197                 rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, mc->mc_db->md_root);
9198 done:
9199                 if (rc)
9200                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
9201         } else if (rc == MDB_NOTFOUND) {
9202                 rc = MDB_SUCCESS;
9203         }
9204         return rc;
9205 }
9206
9207 int mdb_drop(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, int del)
9208 {
9209         MDB_cursor *mc, *m2;
9210         int rc;
9211
9212         if ((unsigned)del > 1 || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9213                 return EINVAL;
9214
9215         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
9216                 return EACCES;
9217
9218         if (dbi > MAIN_DBI && TXN_DBI_CHANGED(txn, dbi))
9219                 return MDB_BAD_DBI;
9220
9221         rc = mdb_cursor_open(txn, dbi, &mc);
9222         if (rc)
9223                 return rc;
9224
9225         rc = mdb_drop0(mc, mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT);
9226         /* Invalidate the dropped DB's cursors */
9227         for (m2 = txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2 = m2->mc_next)
9228                 m2->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
9229         if (rc)
9230                 goto leave;
9231
9232         /* Can't delete the main DB */
9233         if (del && dbi > MAIN_DBI) {
9234                 rc = mdb_del0(txn, MAIN_DBI, &mc->mc_dbx->md_name, NULL, 0);
9235                 if (!rc) {
9236                         txn->mt_dbflags[dbi] = DB_STALE;
9237                         mdb_dbi_close(txn->mt_env, dbi);
9238                 } else {
9239                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
9240                 }
9241         } else {
9242                 /* reset the DB record, mark it dirty */
9243                 txn->mt_dbflags[dbi] |= DB_DIRTY;
9244                 txn->mt_dbs[dbi].md_depth = 0;
9245                 txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages = 0;
9246                 txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages = 0;
9247                 txn->mt_dbs[dbi].md_overflow_pages = 0;
9248                 txn->mt_dbs[dbi].md_entries = 0;
9249                 txn->mt_dbs[dbi].md_root = P_INVALID;
9250
9251                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
9252         }
9253 leave:
9254         mdb_cursor_close(mc);
9255         return rc;
9256 }
9257
9258 int mdb_set_compare(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
9259 {
9260         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9261                 return EINVAL;
9262
9263         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp = cmp;
9264         return MDB_SUCCESS;
9265 }
9266
9267 int mdb_set_dupsort(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
9268 {
9269         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9270                 return EINVAL;
9271
9272         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp = cmp;
9273         return MDB_SUCCESS;
9274 }
9275
9276 int mdb_set_relfunc(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_rel_func *rel)
9277 {
9278         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9279                 return EINVAL;
9280
9281         txn->mt_dbxs[dbi].md_rel = rel;
9282         return MDB_SUCCESS;
9283 }
9284
9285 int mdb_set_relctx(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, void *ctx)
9286 {
9287         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9288                 return EINVAL;
9289
9290         txn->mt_dbxs[dbi].md_relctx = ctx;
9291         return MDB_SUCCESS;
9292 }
9293
9294 int ESECT
9295 mdb_env_get_maxkeysize(MDB_env *env)
9296 {
9297         return ENV_MAXKEY(env);
9298 }
9299
9300 int ESECT
9301 mdb_reader_list(MDB_env *env, MDB_msg_func *func, void *ctx)
9302 {
9303         unsigned int i, rdrs;
9304         MDB_reader *mr;
9305         char buf[64];
9306         int rc = 0, first = 1;
9307
9308         if (!env || !func)
9309                 return -1;
9310         if (!env->me_txns) {
9311                 return func("(no reader locks)\n", ctx);
9312         }
9313         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
9314         mr = env->me_txns->mti_readers;
9315         for (i=0; i<rdrs; i++) {
9316                 if (mr[i].mr_pid) {
9317                         txnid_t txnid = mr[i].mr_txnid;
9318                         sprintf(buf, txnid == (txnid_t)-1 ?
9319                                 "%10d %"Z"x -\n" : "%10d %"Z"x %"Z"u\n",
9320                                 (int)mr[i].mr_pid, (size_t)mr[i].mr_tid, txnid);
9321                         if (first) {
9322                                 first = 0;
9323                                 rc = func("    pid     thread     txnid\n", ctx);
9324                                 if (rc < 0)
9325                                         break;
9326                         }
9327                         rc = func(buf, ctx);
9328                         if (rc < 0)
9329                                 break;
9330                 }
9331         }
9332         if (first) {
9333                 rc = func("(no active readers)\n", ctx);
9334         }
9335         return rc;
9336 }
9337
9338 /** Insert pid into list if not already present.
9339  * return -1 if already present.
9340  */
9341 static int ESECT
9342 mdb_pid_insert(MDB_PID_T *ids, MDB_PID_T pid)
9343 {
9344         /* binary search of pid in list */
9345         unsigned base = 0;
9346         unsigned cursor = 1;
9347         int val = 0;
9348         unsigned n = ids[0];
9349
9350         while( 0 < n ) {
9351                 unsigned pivot = n >> 1;
9352                 cursor = base + pivot + 1;
9353                 val = pid - ids[cursor];
9354
9355                 if( val < 0 ) {
9356                         n = pivot;
9357
9358                 } else if ( val > 0 ) {
9359                         base = cursor;
9360                         n -= pivot + 1;
9361
9362                 } else {
9363                         /* found, so it's a duplicate */
9364                         return -1;
9365                 }
9366         }
9367
9368         if( val > 0 ) {
9369                 ++cursor;
9370         }
9371         ids[0]++;
9372         for (n = ids[0]; n > cursor; n--)
9373                 ids[n] = ids[n-1];
9374         ids[n] = pid;
9375         return 0;
9376 }
9377
9378 int ESECT
9379 mdb_reader_check(MDB_env *env, int *dead)
9380 {
9381         unsigned int i, j, rdrs;
9382         MDB_reader *mr;
9383         MDB_PID_T *pids, pid;
9384         int count = 0;
9385
9386         if (!env)
9387                 return EINVAL;
9388         if (dead)
9389                 *dead = 0;
9390         if (!env->me_txns)
9391                 return MDB_SUCCESS;
9392         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
9393         pids = malloc((rdrs+1) * sizeof(MDB_PID_T));
9394         if (!pids)
9395                 return ENOMEM;
9396         pids[0] = 0;
9397         mr = env->me_txns->mti_readers;
9398         for (i=0; i<rdrs; i++) {
9399                 if (mr[i].mr_pid && mr[i].mr_pid != env->me_pid) {
9400                         pid = mr[i].mr_pid;
9401                         if (mdb_pid_insert(pids, pid) == 0) {
9402                                 if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
9403                                         LOCK_MUTEX_R(env);
9404                                         /* Recheck, a new process may have reused pid */
9405                                         if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
9406                                                 for (j=i; j<rdrs; j++)
9407                                                         if (mr[j].mr_pid == pid) {
9408                                                                 DPRINTF(("clear stale reader pid %u txn %"Z"d",
9409                                                                         (unsigned) pid, mr[j].mr_txnid));
9410                                                                 mr[j].mr_pid = 0;
9411                                                                 count++;
9412                                                         }
9413                                         }
9414                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
9415                                 }
9416                         }
9417                 }
9418         }
9419         free(pids);
9420         if (dead)
9421                 *dead = count;
9422         return MDB_SUCCESS;
9423 }
9424 /** @} */