]> git.sur5r.net Git - openldap/blob - libraries/liblmdb/mdb.c
Merge remote-tracking branch 'origin/mdb.master' into OPENLDAP_REL_ENG_2_4
[openldap] / libraries / liblmdb / mdb.c
1 /** @file mdb.c
2  *      @brief Lightning memory-mapped database library
3  *
4  *      A Btree-based database management library modeled loosely on the
5  *      BerkeleyDB API, but much simplified.
6  */
7 /*
8  * Copyright 2011-2014 Howard Chu, Symas Corp.
9  * All rights reserved.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted only as authorized by the OpenLDAP
13  * Public License.
14  *
15  * A copy of this license is available in the file LICENSE in the
16  * top-level directory of the distribution or, alternatively, at
17  * <http://www.OpenLDAP.org/license.html>.
18  *
19  * This code is derived from btree.c written by Martin Hedenfalk.
20  *
21  * Copyright (c) 2009, 2010 Martin Hedenfalk <martin@bzero.se>
22  *
23  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
24  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
25  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
26  *
27  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
28  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
29  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
30  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
31  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
32  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
33  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
34  */
35 #ifndef _GNU_SOURCE
36 #define _GNU_SOURCE 1
37 #endif
38 #ifdef _WIN32
39 #include <malloc.h>
40 #include <windows.h>
41 /** getpid() returns int; MinGW defines pid_t but MinGW64 typedefs it
42  *  as int64 which is wrong. MSVC doesn't define it at all, so just
43  *  don't use it.
44  */
45 #define MDB_PID_T       int
46 #define MDB_THR_T       DWORD
47 #include <sys/types.h>
48 #include <sys/stat.h>
49 #ifdef __GNUC__
50 # include <sys/param.h>
51 #else
52 # define LITTLE_ENDIAN  1234
53 # define BIG_ENDIAN     4321
54 # define BYTE_ORDER     LITTLE_ENDIAN
55 # ifndef SSIZE_MAX
56 #  define SSIZE_MAX     INT_MAX
57 # endif
58 #endif
59 #else
60 #include <sys/types.h>
61 #include <sys/stat.h>
62 #define MDB_PID_T       pid_t
63 #define MDB_THR_T       pthread_t
64 #include <sys/param.h>
65 #include <sys/uio.h>
66 #include <sys/mman.h>
67 #ifdef HAVE_SYS_FILE_H
68 #include <sys/file.h>
69 #endif
70 #include <fcntl.h>
71 #endif
72
73 #if defined(__mips) && defined(__linux)
74 /* MIPS has cache coherency issues, requires explicit cache control */
75 #include <asm/cachectl.h>
76 extern int cacheflush(char *addr, int nbytes, int cache);
77 #define CACHEFLUSH(addr, bytes, cache)  cacheflush(addr, bytes, cache)
78 #else
79 #define CACHEFLUSH(addr, bytes, cache)
80 #endif
81
82
83 #include <errno.h>
84 #include <limits.h>
85 #include <stddef.h>
86 #include <inttypes.h>
87 #include <stdio.h>
88 #include <stdlib.h>
89 #include <string.h>
90 #include <time.h>
91 #include <unistd.h>
92
93 #if defined(__sun)
94 /* Most platforms have posix_memalign, older may only have memalign */
95 #define HAVE_MEMALIGN   1
96 #include <malloc.h>
97 #endif
98
99 #if !(defined(BYTE_ORDER) || defined(__BYTE_ORDER))
100 #include <netinet/in.h>
101 #include <resolv.h>     /* defines BYTE_ORDER on HPUX and Solaris */
102 #endif
103
104 #if defined(__APPLE__) || defined (BSD)
105 # define MDB_USE_POSIX_SEM      1
106 # define MDB_FDATASYNC          fsync
107 #elif defined(ANDROID)
108 # define MDB_FDATASYNC          fsync
109 #endif
110
111 #ifndef _WIN32
112 #include <pthread.h>
113 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
114 # define MDB_USE_HASH           1
115 #include <semaphore.h>
116 #endif
117 #endif
118
119 #ifdef USE_VALGRIND
120 #include <valgrind/memcheck.h>
121 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)    VALGRIND_CREATE_MEMPOOL(h,r,z)
122 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s) VALGRIND_MEMPOOL_ALLOC(h,a,s)
123 #define VGMEMP_FREE(h,a) VALGRIND_MEMPOOL_FREE(h,a)
124 #define VGMEMP_DESTROY(h)       VALGRIND_DESTROY_MEMPOOL(h)
125 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)     VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED(a,s)
126 #else
127 #define VGMEMP_CREATE(h,r,z)
128 #define VGMEMP_ALLOC(h,a,s)
129 #define VGMEMP_FREE(h,a)
130 #define VGMEMP_DESTROY(h)
131 #define VGMEMP_DEFINED(a,s)
132 #endif
133
134 #ifndef BYTE_ORDER
135 # if (defined(_LITTLE_ENDIAN) || defined(_BIG_ENDIAN)) && !(defined(_LITTLE_ENDIAN) && defined(_BIG_ENDIAN))
136 /* Solaris just defines one or the other */
137 #  define LITTLE_ENDIAN 1234
138 #  define BIG_ENDIAN    4321
139 #  ifdef _LITTLE_ENDIAN
140 #   define BYTE_ORDER  LITTLE_ENDIAN
141 #  else
142 #   define BYTE_ORDER  BIG_ENDIAN
143 #  endif
144 # else
145 #  define BYTE_ORDER   __BYTE_ORDER
146 # endif
147 #endif
148
149 #ifndef LITTLE_ENDIAN
150 #define LITTLE_ENDIAN   __LITTLE_ENDIAN
151 #endif
152 #ifndef BIG_ENDIAN
153 #define BIG_ENDIAN      __BIG_ENDIAN
154 #endif
155
156 #if defined(__i386) || defined(__x86_64) || defined(_M_IX86)
157 #define MISALIGNED_OK   1
158 #endif
159
160 #include "lmdb.h"
161 #include "midl.h"
162
163 #if (BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN) == (BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN)
164 # error "Unknown or unsupported endianness (BYTE_ORDER)"
165 #elif (-6 & 5) || CHAR_BIT != 8 || UINT_MAX < 0xffffffff || ULONG_MAX % 0xFFFF
166 # error "Two's complement, reasonably sized integer types, please"
167 #endif
168
169 #ifdef __GNUC__
170 /** Put infrequently used env functions in separate section */
171 # ifdef __APPLE__
172 #  define       ESECT   __attribute__ ((section("__TEXT,text_env")))
173 # else
174 #  define       ESECT   __attribute__ ((section("text_env")))
175 # endif
176 #else
177 #define ESECT
178 #endif
179
180 /** @defgroup internal  LMDB Internals
181  *      @{
182  */
183 /** @defgroup compat    Compatibility Macros
184  *      A bunch of macros to minimize the amount of platform-specific ifdefs
185  *      needed throughout the rest of the code. When the features this library
186  *      needs are similar enough to POSIX to be hidden in a one-or-two line
187  *      replacement, this macro approach is used.
188  *      @{
189  */
190
191         /** Features under development */
192 #ifndef MDB_DEVEL
193 #define MDB_DEVEL 0
194 #endif
195
196         /** Wrapper around __func__, which is a C99 feature */
197 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
198 # define mdb_func_      __func__
199 #elif __GNUC__ >= 2 || _MSC_VER >= 1300
200 # define mdb_func_      __FUNCTION__
201 #else
202 /* If a debug message says <mdb_unknown>(), update the #if statements above */
203 # define mdb_func_      "<mdb_unknown>"
204 #endif
205
206 #ifdef _WIN32
207 #define MDB_USE_HASH    1
208 #define MDB_PIDLOCK     0
209 #define THREAD_RET      DWORD
210 #define pthread_t       HANDLE
211 #define pthread_mutex_t HANDLE
212 #define pthread_cond_t  HANDLE
213 #define pthread_key_t   DWORD
214 #define pthread_self()  GetCurrentThreadId()
215 #define pthread_key_create(x,y) \
216         ((*(x) = TlsAlloc()) == TLS_OUT_OF_INDEXES ? ErrCode() : 0)
217 #define pthread_key_delete(x)   TlsFree(x)
218 #define pthread_getspecific(x)  TlsGetValue(x)
219 #define pthread_setspecific(x,y)        (TlsSetValue(x,y) ? 0 : ErrCode())
220 #define pthread_mutex_unlock(x) ReleaseMutex(*x)
221 #define pthread_mutex_lock(x)   WaitForSingleObject(*x, INFINITE)
222 #define pthread_cond_signal(x)  SetEvent(*x)
223 #define pthread_cond_wait(cond,mutex)   do{SignalObjectAndWait(*mutex, *cond, INFINITE, FALSE); WaitForSingleObject(*mutex, INFINITE);}while(0)
224 #define THREAD_CREATE(thr,start,arg)    thr=CreateThread(NULL,0,start,arg,0,NULL)
225 #define THREAD_FINISH(thr)      WaitForSingleObject(thr, INFINITE)
226 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_rmutex)
227 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_rmutex)
228 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_wmutex)
229 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_wmutex)
230 #define getpid()        GetCurrentProcessId()
231 #define MDB_FDATASYNC(fd)       (!FlushFileBuffers(fd))
232 #define MDB_MSYNC(addr,len,flags)       (!FlushViewOfFile(addr,len))
233 #define ErrCode()       GetLastError()
234 #define GET_PAGESIZE(x) {SYSTEM_INFO si; GetSystemInfo(&si); (x) = si.dwPageSize;}
235 #define close(fd)       (CloseHandle(fd) ? 0 : -1)
236 #define munmap(ptr,len) UnmapViewOfFile(ptr)
237 #ifdef PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
238 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION
239 #else
240 #define MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION 0x1000
241 #endif
242 #define Z       "I"
243 #else
244 #define THREAD_RET      void *
245 #define THREAD_CREATE(thr,start,arg)    pthread_create(&thr,NULL,start,arg)
246 #define THREAD_FINISH(thr)      pthread_join(thr,NULL)
247 #define Z       "z"                     /**< printf format modifier for size_t */
248
249         /** For MDB_LOCK_FORMAT: True if readers take a pid lock in the lockfile */
250 #define MDB_PIDLOCK                     1
251
252 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
253
254 #define LOCK_MUTEX_R(env)       mdb_sem_wait((env)->me_rmutex)
255 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     sem_post((env)->me_rmutex)
256 #define LOCK_MUTEX_W(env)       mdb_sem_wait((env)->me_wmutex)
257 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     sem_post((env)->me_wmutex)
258
259 static int
260 mdb_sem_wait(sem_t *sem)
261 {
262    int rc;
263    while ((rc = sem_wait(sem)) && (rc = errno) == EINTR) ;
264    return rc;
265 }
266
267 #else
268         /** Lock the reader mutex.
269          */
270 #define LOCK_MUTEX_R(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
271         /** Unlock the reader mutex.
272          */
273 #define UNLOCK_MUTEX_R(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_mutex)
274
275         /** Lock the writer mutex.
276          *      Only a single write transaction is allowed at a time. Other writers
277          *      will block waiting for this mutex.
278          */
279 #define LOCK_MUTEX_W(env)       pthread_mutex_lock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
280         /** Unlock the writer mutex.
281          */
282 #define UNLOCK_MUTEX_W(env)     pthread_mutex_unlock(&(env)->me_txns->mti_wmutex)
283 #endif  /* MDB_USE_POSIX_SEM */
284
285         /** Get the error code for the last failed system function.
286          */
287 #define ErrCode()       errno
288
289         /** An abstraction for a file handle.
290          *      On POSIX systems file handles are small integers. On Windows
291          *      they're opaque pointers.
292          */
293 #define HANDLE  int
294
295         /**     A value for an invalid file handle.
296          *      Mainly used to initialize file variables and signify that they are
297          *      unused.
298          */
299 #define INVALID_HANDLE_VALUE    (-1)
300
301         /** Get the size of a memory page for the system.
302          *      This is the basic size that the platform's memory manager uses, and is
303          *      fundamental to the use of memory-mapped files.
304          */
305 #define GET_PAGESIZE(x) ((x) = sysconf(_SC_PAGE_SIZE))
306 #endif
307
308 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
309 #define MNAME_LEN       32
310 #else
311 #define MNAME_LEN       (sizeof(pthread_mutex_t))
312 #endif
313
314 /** @} */
315
316 #ifndef _WIN32
317 /**     A flag for opening a file and requesting synchronous data writes.
318  *      This is only used when writing a meta page. It's not strictly needed;
319  *      we could just do a normal write and then immediately perform a flush.
320  *      But if this flag is available it saves us an extra system call.
321  *
322  *      @note If O_DSYNC is undefined but exists in /usr/include,
323  * preferably set some compiler flag to get the definition.
324  * Otherwise compile with the less efficient -DMDB_DSYNC=O_SYNC.
325  */
326 #ifndef MDB_DSYNC
327 # define MDB_DSYNC      O_DSYNC
328 #endif
329 #endif
330
331 /** Function for flushing the data of a file. Define this to fsync
332  *      if fdatasync() is not supported.
333  */
334 #ifndef MDB_FDATASYNC
335 # define MDB_FDATASYNC  fdatasync
336 #endif
337
338 #ifndef MDB_MSYNC
339 # define MDB_MSYNC(addr,len,flags)      msync(addr,len,flags)
340 #endif
341
342 #ifndef MS_SYNC
343 #define MS_SYNC 1
344 #endif
345
346 #ifndef MS_ASYNC
347 #define MS_ASYNC        0
348 #endif
349
350         /** A page number in the database.
351          *      Note that 64 bit page numbers are overkill, since pages themselves
352          *      already represent 12-13 bits of addressable memory, and the OS will
353          *      always limit applications to a maximum of 63 bits of address space.
354          *
355          *      @note In the #MDB_node structure, we only store 48 bits of this value,
356          *      which thus limits us to only 60 bits of addressable data.
357          */
358 typedef MDB_ID  pgno_t;
359
360         /** A transaction ID.
361          *      See struct MDB_txn.mt_txnid for details.
362          */
363 typedef MDB_ID  txnid_t;
364
365 /** @defgroup debug     Debug Macros
366  *      @{
367  */
368 #ifndef MDB_DEBUG
369         /**     Enable debug output.  Needs variable argument macros (a C99 feature).
370          *      Set this to 1 for copious tracing. Set to 2 to add dumps of all IDLs
371          *      read from and written to the database (used for free space management).
372          */
373 #define MDB_DEBUG 0
374 #endif
375
376 #if MDB_DEBUG
377 static int mdb_debug;
378 static txnid_t mdb_debug_start;
379
380         /**     Print a debug message with printf formatting.
381          *      Requires double parenthesis around 2 or more args.
382          */
383 # define DPRINTF(args) ((void) ((mdb_debug) && DPRINTF0 args))
384 # define DPRINTF0(fmt, ...) \
385         fprintf(stderr, "%s:%d " fmt "\n", mdb_func_, __LINE__, __VA_ARGS__)
386 #else
387 # define DPRINTF(args)  ((void) 0)
388 #endif
389         /**     Print a debug string.
390          *      The string is printed literally, with no format processing.
391          */
392 #define DPUTS(arg)      DPRINTF(("%s", arg))
393         /** Debuging output value of a cursor DBI: Negative in a sub-cursor. */
394 #define DDBI(mc) \
395         (((mc)->mc_flags & C_SUB) ? -(int)(mc)->mc_dbi : (int)(mc)->mc_dbi)
396 /** @} */
397
398         /**     @brief The maximum size of a database page.
399          *
400          *      It is 32k or 64k, since value-PAGEBASE must fit in
401          *      #MDB_page.%mp_upper.
402          *
403          *      LMDB will use database pages < OS pages if needed.
404          *      That causes more I/O in write transactions: The OS must
405          *      know (read) the whole page before writing a partial page.
406          *
407          *      Note that we don't currently support Huge pages. On Linux,
408          *      regular data files cannot use Huge pages, and in general
409          *      Huge pages aren't actually pageable. We rely on the OS
410          *      demand-pager to read our data and page it out when memory
411          *      pressure from other processes is high. So until OSs have
412          *      actual paging support for Huge pages, they're not viable.
413          */
414 #define MAX_PAGESIZE     (PAGEBASE ? 0x10000 : 0x8000)
415
416         /** The minimum number of keys required in a database page.
417          *      Setting this to a larger value will place a smaller bound on the
418          *      maximum size of a data item. Data items larger than this size will
419          *      be pushed into overflow pages instead of being stored directly in
420          *      the B-tree node. This value used to default to 4. With a page size
421          *      of 4096 bytes that meant that any item larger than 1024 bytes would
422          *      go into an overflow page. That also meant that on average 2-3KB of
423          *      each overflow page was wasted space. The value cannot be lower than
424          *      2 because then there would no longer be a tree structure. With this
425          *      value, items larger than 2KB will go into overflow pages, and on
426          *      average only 1KB will be wasted.
427          */
428 #define MDB_MINKEYS      2
429
430         /**     A stamp that identifies a file as an LMDB file.
431          *      There's nothing special about this value other than that it is easily
432          *      recognizable, and it will reflect any byte order mismatches.
433          */
434 #define MDB_MAGIC        0xBEEFC0DE
435
436         /**     The version number for a database's datafile format. */
437 #define MDB_DATA_VERSION         ((MDB_DEVEL) ? 999 : 1)
438         /**     The version number for a database's lockfile format. */
439 #define MDB_LOCK_VERSION         1
440
441         /**     @brief The max size of a key we can write, or 0 for dynamic max.
442          *
443          *      Define this as 0 to compute the max from the page size.  511
444          *      is default for backwards compat: liblmdb <= 0.9.10 can break
445          *      when modifying a DB with keys/dupsort data bigger than its max.
446          *      #MDB_DEVEL sets the default to 0.
447          *
448          *      Data items in an #MDB_DUPSORT database are also limited to
449          *      this size, since they're actually keys of a sub-DB.  Keys and
450          *      #MDB_DUPSORT data items must fit on a node in a regular page.
451          */
452 #ifndef MDB_MAXKEYSIZE
453 #define MDB_MAXKEYSIZE   ((MDB_DEVEL) ? 0 : 511)
454 #endif
455
456         /**     The maximum size of a key we can write to the environment. */
457 #if MDB_MAXKEYSIZE
458 #define ENV_MAXKEY(env) (MDB_MAXKEYSIZE)
459 #else
460 #define ENV_MAXKEY(env) ((env)->me_maxkey)
461 #endif
462
463         /**     @brief The maximum size of a data item.
464          *
465          *      We only store a 32 bit value for node sizes.
466          */
467 #define MAXDATASIZE     0xffffffffUL
468
469 #if MDB_DEBUG
470         /**     Key size which fits in a #DKBUF.
471          *      @ingroup debug
472          */
473 #define DKBUF_MAXKEYSIZE ((MDB_MAXKEYSIZE) > 0 ? (MDB_MAXKEYSIZE) : 511)
474         /**     A key buffer.
475          *      @ingroup debug
476          *      This is used for printing a hex dump of a key's contents.
477          */
478 #define DKBUF   char kbuf[DKBUF_MAXKEYSIZE*2+1]
479         /**     Display a key in hex.
480          *      @ingroup debug
481          *      Invoke a function to display a key in hex.
482          */
483 #define DKEY(x) mdb_dkey(x, kbuf)
484 #else
485 #define DKBUF
486 #define DKEY(x) 0
487 #endif
488
489         /** An invalid page number.
490          *      Mainly used to denote an empty tree.
491          */
492 #define P_INVALID        (~(pgno_t)0)
493
494         /** Test if the flags \b f are set in a flag word \b w. */
495 #define F_ISSET(w, f)    (((w) & (f)) == (f))
496
497         /** Round \b n up to an even number. */
498 #define EVEN(n)         (((n) + 1U) & -2) /* sign-extending -2 to match n+1U */
499
500         /**     Used for offsets within a single page.
501          *      Since memory pages are typically 4 or 8KB in size, 12-13 bits,
502          *      this is plenty.
503          */
504 typedef uint16_t         indx_t;
505
506         /**     Default size of memory map.
507          *      This is certainly too small for any actual applications. Apps should always set
508          *      the size explicitly using #mdb_env_set_mapsize().
509          */
510 #define DEFAULT_MAPSIZE 1048576
511
512 /**     @defgroup readers       Reader Lock Table
513  *      Readers don't acquire any locks for their data access. Instead, they
514  *      simply record their transaction ID in the reader table. The reader
515  *      mutex is needed just to find an empty slot in the reader table. The
516  *      slot's address is saved in thread-specific data so that subsequent read
517  *      transactions started by the same thread need no further locking to proceed.
518  *
519  *      If #MDB_NOTLS is set, the slot address is not saved in thread-specific data.
520  *
521  *      No reader table is used if the database is on a read-only filesystem, or
522  *      if #MDB_NOLOCK is set.
523  *
524  *      Since the database uses multi-version concurrency control, readers don't
525  *      actually need any locking. This table is used to keep track of which
526  *      readers are using data from which old transactions, so that we'll know
527  *      when a particular old transaction is no longer in use. Old transactions
528  *      that have discarded any data pages can then have those pages reclaimed
529  *      for use by a later write transaction.
530  *
531  *      The lock table is constructed such that reader slots are aligned with the
532  *      processor's cache line size. Any slot is only ever used by one thread.
533  *      This alignment guarantees that there will be no contention or cache
534  *      thrashing as threads update their own slot info, and also eliminates
535  *      any need for locking when accessing a slot.
536  *
537  *      A writer thread will scan every slot in the table to determine the oldest
538  *      outstanding reader transaction. Any freed pages older than this will be
539  *      reclaimed by the writer. The writer doesn't use any locks when scanning
540  *      this table. This means that there's no guarantee that the writer will
541  *      see the most up-to-date reader info, but that's not required for correct
542  *      operation - all we need is to know the upper bound on the oldest reader,
543  *      we don't care at all about the newest reader. So the only consequence of
544  *      reading stale information here is that old pages might hang around a
545  *      while longer before being reclaimed. That's actually good anyway, because
546  *      the longer we delay reclaiming old pages, the more likely it is that a
547  *      string of contiguous pages can be found after coalescing old pages from
548  *      many old transactions together.
549  *      @{
550  */
551         /**     Number of slots in the reader table.
552          *      This value was chosen somewhat arbitrarily. 126 readers plus a
553          *      couple mutexes fit exactly into 8KB on my development machine.
554          *      Applications should set the table size using #mdb_env_set_maxreaders().
555          */
556 #define DEFAULT_READERS 126
557
558         /**     The size of a CPU cache line in bytes. We want our lock structures
559          *      aligned to this size to avoid false cache line sharing in the
560          *      lock table.
561          *      This value works for most CPUs. For Itanium this should be 128.
562          */
563 #ifndef CACHELINE
564 #define CACHELINE       64
565 #endif
566
567         /**     The information we store in a single slot of the reader table.
568          *      In addition to a transaction ID, we also record the process and
569          *      thread ID that owns a slot, so that we can detect stale information,
570          *      e.g. threads or processes that went away without cleaning up.
571          *      @note We currently don't check for stale records. We simply re-init
572          *      the table when we know that we're the only process opening the
573          *      lock file.
574          */
575 typedef struct MDB_rxbody {
576         /**     Current Transaction ID when this transaction began, or (txnid_t)-1.
577          *      Multiple readers that start at the same time will probably have the
578          *      same ID here. Again, it's not important to exclude them from
579          *      anything; all we need to know is which version of the DB they
580          *      started from so we can avoid overwriting any data used in that
581          *      particular version.
582          */
583         txnid_t         mrb_txnid;
584         /** The process ID of the process owning this reader txn. */
585         MDB_PID_T       mrb_pid;
586         /** The thread ID of the thread owning this txn. */
587         MDB_THR_T       mrb_tid;
588 } MDB_rxbody;
589
590         /** The actual reader record, with cacheline padding. */
591 typedef struct MDB_reader {
592         union {
593                 MDB_rxbody mrx;
594                 /** shorthand for mrb_txnid */
595 #define mr_txnid        mru.mrx.mrb_txnid
596 #define mr_pid  mru.mrx.mrb_pid
597 #define mr_tid  mru.mrx.mrb_tid
598                 /** cache line alignment */
599                 char pad[(sizeof(MDB_rxbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
600         } mru;
601 } MDB_reader;
602
603         /** The header for the reader table.
604          *      The table resides in a memory-mapped file. (This is a different file
605          *      than is used for the main database.)
606          *
607          *      For POSIX the actual mutexes reside in the shared memory of this
608          *      mapped file. On Windows, mutexes are named objects allocated by the
609          *      kernel; we store the mutex names in this mapped file so that other
610          *      processes can grab them. This same approach is also used on
611          *      MacOSX/Darwin (using named semaphores) since MacOSX doesn't support
612          *      process-shared POSIX mutexes. For these cases where a named object
613          *      is used, the object name is derived from a 64 bit FNV hash of the
614          *      environment pathname. As such, naming collisions are extremely
615          *      unlikely. If a collision occurs, the results are unpredictable.
616          */
617 typedef struct MDB_txbody {
618                 /** Stamp identifying this as an LMDB file. It must be set
619                  *      to #MDB_MAGIC. */
620         uint32_t        mtb_magic;
621                 /** Format of this lock file. Must be set to #MDB_LOCK_FORMAT. */
622         uint32_t        mtb_format;
623 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
624         char    mtb_rmname[MNAME_LEN];
625 #else
626                 /** Mutex protecting access to this table.
627                  *      This is the reader lock that #LOCK_MUTEX_R acquires.
628                  */
629         pthread_mutex_t mtb_mutex;
630 #endif
631                 /**     The ID of the last transaction committed to the database.
632                  *      This is recorded here only for convenience; the value can always
633                  *      be determined by reading the main database meta pages.
634                  */
635         txnid_t         mtb_txnid;
636                 /** The number of slots that have been used in the reader table.
637                  *      This always records the maximum count, it is not decremented
638                  *      when readers release their slots.
639                  */
640         unsigned        mtb_numreaders;
641 } MDB_txbody;
642
643         /** The actual reader table definition. */
644 typedef struct MDB_txninfo {
645         union {
646                 MDB_txbody mtb;
647 #define mti_magic       mt1.mtb.mtb_magic
648 #define mti_format      mt1.mtb.mtb_format
649 #define mti_mutex       mt1.mtb.mtb_mutex
650 #define mti_rmname      mt1.mtb.mtb_rmname
651 #define mti_txnid       mt1.mtb.mtb_txnid
652 #define mti_numreaders  mt1.mtb.mtb_numreaders
653                 char pad[(sizeof(MDB_txbody)+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
654         } mt1;
655         union {
656 #if defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
657                 char mt2_wmname[MNAME_LEN];
658 #define mti_wmname      mt2.mt2_wmname
659 #else
660                 pthread_mutex_t mt2_wmutex;
661 #define mti_wmutex      mt2.mt2_wmutex
662 #endif
663                 char pad[(MNAME_LEN+CACHELINE-1) & ~(CACHELINE-1)];
664         } mt2;
665         MDB_reader      mti_readers[1];
666 } MDB_txninfo;
667
668         /** Lockfile format signature: version, features and field layout */
669 #define MDB_LOCK_FORMAT \
670         ((uint32_t) \
671          ((MDB_LOCK_VERSION) \
672           /* Flags which describe functionality */ \
673           + (((MDB_PIDLOCK) != 0) << 16)))
674 /** @} */
675
676 /** Common header for all page types.
677  * Overflow records occupy a number of contiguous pages with no
678  * headers on any page after the first.
679  */
680 typedef struct MDB_page {
681 #define mp_pgno mp_p.p_pgno
682 #define mp_next mp_p.p_next
683         union {
684                 pgno_t          p_pgno; /**< page number */
685                 struct MDB_page *p_next; /**< for in-memory list of freed pages */
686         } mp_p;
687         uint16_t        mp_pad;
688 /**     @defgroup mdb_page      Page Flags
689  *      @ingroup internal
690  *      Flags for the page headers.
691  *      @{
692  */
693 #define P_BRANCH         0x01           /**< branch page */
694 #define P_LEAF           0x02           /**< leaf page */
695 #define P_OVERFLOW       0x04           /**< overflow page */
696 #define P_META           0x08           /**< meta page */
697 #define P_DIRTY          0x10           /**< dirty page, also set for #P_SUBP pages */
698 #define P_LEAF2          0x20           /**< for #MDB_DUPFIXED records */
699 #define P_SUBP           0x40           /**< for #MDB_DUPSORT sub-pages */
700 #define P_LOOSE          0x4000         /**< page was dirtied then freed, can be reused */
701 #define P_KEEP           0x8000         /**< leave this page alone during spill */
702 /** @} */
703         uint16_t        mp_flags;               /**< @ref mdb_page */
704 #define mp_lower        mp_pb.pb.pb_lower
705 #define mp_upper        mp_pb.pb.pb_upper
706 #define mp_pages        mp_pb.pb_pages
707         union {
708                 struct {
709                         indx_t          pb_lower;               /**< lower bound of free space */
710                         indx_t          pb_upper;               /**< upper bound of free space */
711                 } pb;
712                 uint32_t        pb_pages;       /**< number of overflow pages */
713         } mp_pb;
714         indx_t          mp_ptrs[1];             /**< dynamic size */
715 } MDB_page;
716
717         /** Size of the page header, excluding dynamic data at the end */
718 #define PAGEHDRSZ        ((unsigned) offsetof(MDB_page, mp_ptrs))
719
720         /** Address of first usable data byte in a page, after the header */
721 #define METADATA(p)      ((void *)((char *)(p) + PAGEHDRSZ))
722
723         /** ITS#7713, change PAGEBASE to handle 65536 byte pages */
724 #define PAGEBASE        ((MDB_DEVEL) ? PAGEHDRSZ : 0)
725
726         /** Number of nodes on a page */
727 #define NUMKEYS(p)       (((p)->mp_lower - (PAGEHDRSZ-PAGEBASE)) >> 1)
728
729         /** The amount of space remaining in the page */
730 #define SIZELEFT(p)      (indx_t)((p)->mp_upper - (p)->mp_lower)
731
732         /** The percentage of space used in the page, in tenths of a percent. */
733 #define PAGEFILL(env, p) (1000L * ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ - SIZELEFT(p)) / \
734                                 ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ))
735         /** The minimum page fill factor, in tenths of a percent.
736          *      Pages emptier than this are candidates for merging.
737          */
738 #define FILL_THRESHOLD   250
739
740         /** Test if a page is a leaf page */
741 #define IS_LEAF(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF)
742         /** Test if a page is a LEAF2 page */
743 #define IS_LEAF2(p)      F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF2)
744         /** Test if a page is a branch page */
745 #define IS_BRANCH(p)     F_ISSET((p)->mp_flags, P_BRANCH)
746         /** Test if a page is an overflow page */
747 #define IS_OVERFLOW(p)   F_ISSET((p)->mp_flags, P_OVERFLOW)
748         /** Test if a page is a sub page */
749 #define IS_SUBP(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_SUBP)
750
751         /** The number of overflow pages needed to store the given size. */
752 #define OVPAGES(size, psize)    ((PAGEHDRSZ-1 + (size)) / (psize) + 1)
753
754         /** Link in #MDB_txn.%mt_loose_pgs list */
755 #define NEXT_LOOSE_PAGE(p)              (*(MDB_page **)((p) + 2))
756
757         /** Header for a single key/data pair within a page.
758          * Used in pages of type #P_BRANCH and #P_LEAF without #P_LEAF2.
759          * We guarantee 2-byte alignment for 'MDB_node's.
760          */
761 typedef struct MDB_node {
762         /** lo and hi are used for data size on leaf nodes and for
763          * child pgno on branch nodes. On 64 bit platforms, flags
764          * is also used for pgno. (Branch nodes have no flags).
765          * They are in host byte order in case that lets some
766          * accesses be optimized into a 32-bit word access.
767          */
768 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
769         unsigned short  mn_lo, mn_hi;   /**< part of data size or pgno */
770 #else
771         unsigned short  mn_hi, mn_lo;
772 #endif
773 /** @defgroup mdb_node Node Flags
774  *      @ingroup internal
775  *      Flags for node headers.
776  *      @{
777  */
778 #define F_BIGDATA        0x01                   /**< data put on overflow page */
779 #define F_SUBDATA        0x02                   /**< data is a sub-database */
780 #define F_DUPDATA        0x04                   /**< data has duplicates */
781
782 /** valid flags for #mdb_node_add() */
783 #define NODE_ADD_FLAGS  (F_DUPDATA|F_SUBDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND)
784
785 /** @} */
786         unsigned short  mn_flags;               /**< @ref mdb_node */
787         unsigned short  mn_ksize;               /**< key size */
788         char            mn_data[1];                     /**< key and data are appended here */
789 } MDB_node;
790
791         /** Size of the node header, excluding dynamic data at the end */
792 #define NODESIZE         offsetof(MDB_node, mn_data)
793
794         /** Bit position of top word in page number, for shifting mn_flags */
795 #define PGNO_TOPWORD ((pgno_t)-1 > 0xffffffffu ? 32 : 0)
796
797         /** Size of a node in a branch page with a given key.
798          *      This is just the node header plus the key, there is no data.
799          */
800 #define INDXSIZE(k)      (NODESIZE + ((k) == NULL ? 0 : (k)->mv_size))
801
802         /** Size of a node in a leaf page with a given key and data.
803          *      This is node header plus key plus data size.
804          */
805 #define LEAFSIZE(k, d)   (NODESIZE + (k)->mv_size + (d)->mv_size)
806
807         /** Address of node \b i in page \b p */
808 #define NODEPTR(p, i)    ((MDB_node *)((char *)(p) + (p)->mp_ptrs[i] + PAGEBASE))
809
810         /** Address of the key for the node */
811 #define NODEKEY(node)    (void *)((node)->mn_data)
812
813         /** Address of the data for a node */
814 #define NODEDATA(node)   (void *)((char *)(node)->mn_data + (node)->mn_ksize)
815
816         /** Get the page number pointed to by a branch node */
817 #define NODEPGNO(node) \
818         ((node)->mn_lo | ((pgno_t) (node)->mn_hi << 16) | \
819          (PGNO_TOPWORD ? ((pgno_t) (node)->mn_flags << PGNO_TOPWORD) : 0))
820         /** Set the page number in a branch node */
821 #define SETPGNO(node,pgno)      do { \
822         (node)->mn_lo = (pgno) & 0xffff; (node)->mn_hi = (pgno) >> 16; \
823         if (PGNO_TOPWORD) (node)->mn_flags = (pgno) >> PGNO_TOPWORD; } while(0)
824
825         /** Get the size of the data in a leaf node */
826 #define NODEDSZ(node)    ((node)->mn_lo | ((unsigned)(node)->mn_hi << 16))
827         /** Set the size of the data for a leaf node */
828 #define SETDSZ(node,size)       do { \
829         (node)->mn_lo = (size) & 0xffff; (node)->mn_hi = (size) >> 16;} while(0)
830         /** The size of a key in a node */
831 #define NODEKSZ(node)    ((node)->mn_ksize)
832
833         /** Copy a page number from src to dst */
834 #ifdef MISALIGNED_OK
835 #define COPY_PGNO(dst,src)      dst = src
836 #else
837 #if SIZE_MAX > 4294967295UL
838 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
839         unsigned short *s, *d;  \
840         s = (unsigned short *)&(src);   \
841         d = (unsigned short *)&(dst);   \
842         *d++ = *s++;    \
843         *d++ = *s++;    \
844         *d++ = *s++;    \
845         *d = *s;        \
846 } while (0)
847 #else
848 #define COPY_PGNO(dst,src)      do { \
849         unsigned short *s, *d;  \
850         s = (unsigned short *)&(src);   \
851         d = (unsigned short *)&(dst);   \
852         *d++ = *s++;    \
853         *d = *s;        \
854 } while (0)
855 #endif
856 #endif
857         /** The address of a key in a LEAF2 page.
858          *      LEAF2 pages are used for #MDB_DUPFIXED sorted-duplicate sub-DBs.
859          *      There are no node headers, keys are stored contiguously.
860          */
861 #define LEAF2KEY(p, i, ks)      ((char *)(p) + PAGEHDRSZ + ((i)*(ks)))
862
863         /** Set the \b node's key into \b keyptr, if requested. */
864 #define MDB_GET_KEY(node, keyptr)       { if ((keyptr) != NULL) { \
865         (keyptr)->mv_size = NODEKSZ(node); (keyptr)->mv_data = NODEKEY(node); } }
866
867         /** Set the \b node's key into \b key. */
868 #define MDB_GET_KEY2(node, key) { key.mv_size = NODEKSZ(node); key.mv_data = NODEKEY(node); }
869
870         /** Information about a single database in the environment. */
871 typedef struct MDB_db {
872         uint32_t        md_pad;         /**< also ksize for LEAF2 pages */
873         uint16_t        md_flags;       /**< @ref mdb_dbi_open */
874         uint16_t        md_depth;       /**< depth of this tree */
875         pgno_t          md_branch_pages;        /**< number of internal pages */
876         pgno_t          md_leaf_pages;          /**< number of leaf pages */
877         pgno_t          md_overflow_pages;      /**< number of overflow pages */
878         size_t          md_entries;             /**< number of data items */
879         pgno_t          md_root;                /**< the root page of this tree */
880 } MDB_db;
881
882         /** mdb_dbi_open flags */
883 #define MDB_VALID       0x8000          /**< DB handle is valid, for me_dbflags */
884 #define PERSISTENT_FLAGS        (0xffff & ~(MDB_VALID))
885 #define VALID_FLAGS     (MDB_REVERSEKEY|MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY|MDB_DUPFIXED|\
886         MDB_INTEGERDUP|MDB_REVERSEDUP|MDB_CREATE)
887
888         /** Handle for the DB used to track free pages. */
889 #define FREE_DBI        0
890         /** Handle for the default DB. */
891 #define MAIN_DBI        1
892
893         /** Meta page content.
894          *      A meta page is the start point for accessing a database snapshot.
895          *      Pages 0-1 are meta pages. Transaction N writes meta page #(N % 2).
896          */
897 typedef struct MDB_meta {
898                 /** Stamp identifying this as an LMDB file. It must be set
899                  *      to #MDB_MAGIC. */
900         uint32_t        mm_magic;
901                 /** Version number of this lock file. Must be set to #MDB_DATA_VERSION. */
902         uint32_t        mm_version;
903         void            *mm_address;            /**< address for fixed mapping */
904         size_t          mm_mapsize;                     /**< size of mmap region */
905         MDB_db          mm_dbs[2];                      /**< first is free space, 2nd is main db */
906         /** The size of pages used in this DB */
907 #define mm_psize        mm_dbs[0].md_pad
908         /** Any persistent environment flags. @ref mdb_env */
909 #define mm_flags        mm_dbs[0].md_flags
910         pgno_t          mm_last_pg;                     /**< last used page in file */
911         txnid_t         mm_txnid;                       /**< txnid that committed this page */
912 } MDB_meta;
913
914         /** Buffer for a stack-allocated meta page.
915          *      The members define size and alignment, and silence type
916          *      aliasing warnings.  They are not used directly; that could
917          *      mean incorrectly using several union members in parallel.
918          */
919 typedef union MDB_metabuf {
920         MDB_page        mb_page;
921         struct {
922                 char            mm_pad[PAGEHDRSZ];
923                 MDB_meta        mm_meta;
924         } mb_metabuf;
925 } MDB_metabuf;
926
927         /** Auxiliary DB info.
928          *      The information here is mostly static/read-only. There is
929          *      only a single copy of this record in the environment.
930          */
931 typedef struct MDB_dbx {
932         MDB_val         md_name;                /**< name of the database */
933         MDB_cmp_func    *md_cmp;        /**< function for comparing keys */
934         MDB_cmp_func    *md_dcmp;       /**< function for comparing data items */
935         MDB_rel_func    *md_rel;        /**< user relocate function */
936         void            *md_relctx;             /**< user-provided context for md_rel */
937 } MDB_dbx;
938
939         /** A database transaction.
940          *      Every operation requires a transaction handle.
941          */
942 struct MDB_txn {
943         MDB_txn         *mt_parent;             /**< parent of a nested txn */
944         MDB_txn         *mt_child;              /**< nested txn under this txn */
945         pgno_t          mt_next_pgno;   /**< next unallocated page */
946         /** The ID of this transaction. IDs are integers incrementing from 1.
947          *      Only committed write transactions increment the ID. If a transaction
948          *      aborts, the ID may be re-used by the next writer.
949          */
950         txnid_t         mt_txnid;
951         MDB_env         *mt_env;                /**< the DB environment */
952         /** The list of pages that became unused during this transaction.
953          */
954         MDB_IDL         mt_free_pgs;
955         /** The list of loose pages that became unused and may be reused
956          *      in this transaction, linked through #NEXT_LOOSE_PAGE(page).
957          */
958         MDB_page        *mt_loose_pgs;
959         /* #Number of loose pages (#mt_loose_pgs) */
960         int                     mt_loose_count;
961         /** The sorted list of dirty pages we temporarily wrote to disk
962          *      because the dirty list was full. page numbers in here are
963          *      shifted left by 1, deleted slots have the LSB set.
964          */
965         MDB_IDL         mt_spill_pgs;
966         union {
967                 /** For write txns: Modified pages. Sorted when not MDB_WRITEMAP. */
968                 MDB_ID2L        dirty_list;
969                 /** For read txns: This thread/txn's reader table slot, or NULL. */
970                 MDB_reader      *reader;
971         } mt_u;
972         /** Array of records for each DB known in the environment. */
973         MDB_dbx         *mt_dbxs;
974         /** Array of MDB_db records for each known DB */
975         MDB_db          *mt_dbs;
976         /** Array of sequence numbers for each DB handle */
977         unsigned int    *mt_dbiseqs;
978 /** @defgroup mt_dbflag Transaction DB Flags
979  *      @ingroup internal
980  * @{
981  */
982 #define DB_DIRTY        0x01            /**< DB was modified or is DUPSORT data */
983 #define DB_STALE        0x02            /**< Named-DB record is older than txnID */
984 #define DB_NEW          0x04            /**< Named-DB handle opened in this txn */
985 #define DB_VALID        0x08            /**< DB handle is valid, see also #MDB_VALID */
986 /** @} */
987         /** In write txns, array of cursors for each DB */
988         MDB_cursor      **mt_cursors;
989         /** Array of flags for each DB */
990         unsigned char   *mt_dbflags;
991         /**     Number of DB records in use. This number only ever increments;
992          *      we don't decrement it when individual DB handles are closed.
993          */
994         MDB_dbi         mt_numdbs;
995
996 /** @defgroup mdb_txn   Transaction Flags
997  *      @ingroup internal
998  *      @{
999  */
1000 #define MDB_TXN_RDONLY          0x01            /**< read-only transaction */
1001 #define MDB_TXN_ERROR           0x02            /**< txn is unusable after an error */
1002 #define MDB_TXN_DIRTY           0x04            /**< must write, even if dirty list is empty */
1003 #define MDB_TXN_SPILLS          0x08            /**< txn or a parent has spilled pages */
1004 /** @} */
1005         unsigned int    mt_flags;               /**< @ref mdb_txn */
1006         /** #dirty_list room: Array size - \#dirty pages visible to this txn.
1007          *      Includes ancestor txns' dirty pages not hidden by other txns'
1008          *      dirty/spilled pages. Thus commit(nested txn) has room to merge
1009          *      dirty_list into mt_parent after freeing hidden mt_parent pages.
1010          */
1011         unsigned int    mt_dirty_room;
1012 };
1013
1014 /** Enough space for 2^32 nodes with minimum of 2 keys per node. I.e., plenty.
1015  * At 4 keys per node, enough for 2^64 nodes, so there's probably no need to
1016  * raise this on a 64 bit machine.
1017  */
1018 #define CURSOR_STACK             32
1019
1020 struct MDB_xcursor;
1021
1022         /** Cursors are used for all DB operations.
1023          *      A cursor holds a path of (page pointer, key index) from the DB
1024          *      root to a position in the DB, plus other state. #MDB_DUPSORT
1025          *      cursors include an xcursor to the current data item. Write txns
1026          *      track their cursors and keep them up to date when data moves.
1027          *      Exception: An xcursor's pointer to a #P_SUBP page can be stale.
1028          *      (A node with #F_DUPDATA but no #F_SUBDATA contains a subpage).
1029          */
1030 struct MDB_cursor {
1031         /** Next cursor on this DB in this txn */
1032         MDB_cursor      *mc_next;
1033         /** Backup of the original cursor if this cursor is a shadow */
1034         MDB_cursor      *mc_backup;
1035         /** Context used for databases with #MDB_DUPSORT, otherwise NULL */
1036         struct MDB_xcursor      *mc_xcursor;
1037         /** The transaction that owns this cursor */
1038         MDB_txn         *mc_txn;
1039         /** The database handle this cursor operates on */
1040         MDB_dbi         mc_dbi;
1041         /** The database record for this cursor */
1042         MDB_db          *mc_db;
1043         /** The database auxiliary record for this cursor */
1044         MDB_dbx         *mc_dbx;
1045         /** The @ref mt_dbflag for this database */
1046         unsigned char   *mc_dbflag;
1047         unsigned short  mc_snum;        /**< number of pushed pages */
1048         unsigned short  mc_top;         /**< index of top page, normally mc_snum-1 */
1049 /** @defgroup mdb_cursor        Cursor Flags
1050  *      @ingroup internal
1051  *      Cursor state flags.
1052  *      @{
1053  */
1054 #define C_INITIALIZED   0x01    /**< cursor has been initialized and is valid */
1055 #define C_EOF   0x02                    /**< No more data */
1056 #define C_SUB   0x04                    /**< Cursor is a sub-cursor */
1057 #define C_DEL   0x08                    /**< last op was a cursor_del */
1058 #define C_SPLITTING     0x20            /**< Cursor is in page_split */
1059 #define C_UNTRACK       0x40            /**< Un-track cursor when closing */
1060 /** @} */
1061         unsigned int    mc_flags;       /**< @ref mdb_cursor */
1062         MDB_page        *mc_pg[CURSOR_STACK];   /**< stack of pushed pages */
1063         indx_t          mc_ki[CURSOR_STACK];    /**< stack of page indices */
1064 };
1065
1066         /** Context for sorted-dup records.
1067          *      We could have gone to a fully recursive design, with arbitrarily
1068          *      deep nesting of sub-databases. But for now we only handle these
1069          *      levels - main DB, optional sub-DB, sorted-duplicate DB.
1070          */
1071 typedef struct MDB_xcursor {
1072         /** A sub-cursor for traversing the Dup DB */
1073         MDB_cursor mx_cursor;
1074         /** The database record for this Dup DB */
1075         MDB_db  mx_db;
1076         /**     The auxiliary DB record for this Dup DB */
1077         MDB_dbx mx_dbx;
1078         /** The @ref mt_dbflag for this Dup DB */
1079         unsigned char mx_dbflag;
1080 } MDB_xcursor;
1081
1082         /** State of FreeDB old pages, stored in the MDB_env */
1083 typedef struct MDB_pgstate {
1084         pgno_t          *mf_pghead;     /**< Reclaimed freeDB pages, or NULL before use */
1085         txnid_t         mf_pglast;      /**< ID of last used record, or 0 if !mf_pghead */
1086 } MDB_pgstate;
1087
1088         /** The database environment. */
1089 struct MDB_env {
1090         HANDLE          me_fd;          /**< The main data file */
1091         HANDLE          me_lfd;         /**< The lock file */
1092         HANDLE          me_mfd;                 /**< just for writing the meta pages */
1093         /** Failed to update the meta page. Probably an I/O error. */
1094 #define MDB_FATAL_ERROR 0x80000000U
1095         /** Some fields are initialized. */
1096 #define MDB_ENV_ACTIVE  0x20000000U
1097         /** me_txkey is set */
1098 #define MDB_ENV_TXKEY   0x10000000U
1099         uint32_t        me_flags;               /**< @ref mdb_env */
1100         unsigned int    me_psize;       /**< DB page size, inited from me_os_psize */
1101         unsigned int    me_os_psize;    /**< OS page size, from #GET_PAGESIZE */
1102         unsigned int    me_maxreaders;  /**< size of the reader table */
1103         unsigned int    me_numreaders;  /**< max numreaders set by this env */
1104         MDB_dbi         me_numdbs;              /**< number of DBs opened */
1105         MDB_dbi         me_maxdbs;              /**< size of the DB table */
1106         MDB_PID_T       me_pid;         /**< process ID of this env */
1107         char            *me_path;               /**< path to the DB files */
1108         char            *me_map;                /**< the memory map of the data file */
1109         MDB_txninfo     *me_txns;               /**< the memory map of the lock file or NULL */
1110         MDB_meta        *me_metas[2];   /**< pointers to the two meta pages */
1111         void            *me_pbuf;               /**< scratch area for DUPSORT put() */
1112         MDB_txn         *me_txn;                /**< current write transaction */
1113         MDB_txn         *me_txn0;               /**< prealloc'd write transaction */
1114         size_t          me_mapsize;             /**< size of the data memory map */
1115         off_t           me_size;                /**< current file size */
1116         pgno_t          me_maxpg;               /**< me_mapsize / me_psize */
1117         MDB_dbx         *me_dbxs;               /**< array of static DB info */
1118         uint16_t        *me_dbflags;    /**< array of flags from MDB_db.md_flags */
1119         unsigned int    *me_dbiseqs;    /**< array of dbi sequence numbers */
1120         pthread_key_t   me_txkey;       /**< thread-key for readers */
1121         txnid_t         me_pgoldest;    /**< ID of oldest reader last time we looked */
1122         MDB_pgstate     me_pgstate;             /**< state of old pages from freeDB */
1123 #       define          me_pglast       me_pgstate.mf_pglast
1124 #       define          me_pghead       me_pgstate.mf_pghead
1125         MDB_page        *me_dpages;             /**< list of malloc'd blocks for re-use */
1126         /** IDL of pages that became unused in a write txn */
1127         MDB_IDL         me_free_pgs;
1128         /** ID2L of pages written during a write txn. Length MDB_IDL_UM_SIZE. */
1129         MDB_ID2L        me_dirty_list;
1130         /** Max number of freelist items that can fit in a single overflow page */
1131         int                     me_maxfree_1pg;
1132         /** Max size of a node on a page */
1133         unsigned int    me_nodemax;
1134 #if !(MDB_MAXKEYSIZE)
1135         unsigned int    me_maxkey;      /**< max size of a key */
1136 #endif
1137         int             me_live_reader;         /**< have liveness lock in reader table */
1138 #ifdef _WIN32
1139         int             me_pidquery;            /**< Used in OpenProcess */
1140         HANDLE          me_rmutex;              /* Windows mutexes don't reside in shared mem */
1141         HANDLE          me_wmutex;
1142 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
1143         sem_t           *me_rmutex;             /* Shared mutexes are not supported */
1144         sem_t           *me_wmutex;
1145 #endif
1146         void            *me_userctx;     /**< User-settable context */
1147         MDB_assert_func *me_assert_func; /**< Callback for assertion failures */
1148 };
1149
1150         /** Nested transaction */
1151 typedef struct MDB_ntxn {
1152         MDB_txn         mnt_txn;                /**< the transaction */
1153         MDB_pgstate     mnt_pgstate;    /**< parent transaction's saved freestate */
1154 } MDB_ntxn;
1155
1156         /** max number of pages to commit in one writev() call */
1157 #define MDB_COMMIT_PAGES         64
1158 #if defined(IOV_MAX) && IOV_MAX < MDB_COMMIT_PAGES
1159 #undef MDB_COMMIT_PAGES
1160 #define MDB_COMMIT_PAGES        IOV_MAX
1161 #endif
1162
1163         /** max bytes to write in one call */
1164 #define MAX_WRITE               (0x80000000U >> (sizeof(ssize_t) == 4))
1165
1166         /** Check \b txn and \b dbi arguments to a function */
1167 #define TXN_DBI_EXIST(txn, dbi) \
1168         ((txn) && (dbi) < (txn)->mt_numdbs && ((txn)->mt_dbflags[dbi] & DB_VALID))
1169
1170         /** Check for misused \b dbi handles */
1171 #define TXN_DBI_CHANGED(txn, dbi) \
1172         ((txn)->mt_dbiseqs[dbi] != (txn)->mt_env->me_dbiseqs[dbi])
1173
1174 static int  mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp);
1175 static int  mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp);
1176 static int  mdb_page_touch(MDB_cursor *mc);
1177
1178 static int  mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **mp, int *lvl);
1179 static int  mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc,
1180                             MDB_val *key, int modify);
1181 #define MDB_PS_MODIFY   1
1182 #define MDB_PS_ROOTONLY 2
1183 #define MDB_PS_FIRST    4
1184 #define MDB_PS_LAST             8
1185 static int  mdb_page_search(MDB_cursor *mc,
1186                             MDB_val *key, int flags);
1187 static int      mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1188
1189 #define MDB_SPLIT_REPLACE       MDB_APPENDDUP   /**< newkey is not new */
1190 static int      mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata,
1191                                 pgno_t newpgno, unsigned int nflags);
1192
1193 static int  mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta);
1194 static int  mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env);
1195 static int  mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn);
1196 #if !(defined(_WIN32) || defined(MDB_USE_POSIX_SEM)) /* Drop unused excl arg */
1197 # define mdb_env_close0(env, excl) mdb_env_close1(env)
1198 #endif
1199 static void mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl);
1200
1201 static MDB_node *mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp);
1202 static int  mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
1203                             MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags);
1204 static void mdb_node_del(MDB_cursor *mc, int ksize);
1205 static void mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx);
1206 static int      mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
1207 static int  mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data);
1208 static size_t   mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data);
1209 static size_t   mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key);
1210
1211 static int      mdb_rebalance(MDB_cursor *mc);
1212 static int      mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key);
1213
1214 static void     mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc);
1215 static int      mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp);
1216
1217 static int      mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc);
1218 static int      mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned flags);
1219 static int      mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right);
1220 static int      mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1221 static int      mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op);
1222 static int      mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op,
1223                                 int *exactp);
1224 static int      mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1225 static int      mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
1226
1227 static void     mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx);
1228 static void     mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc);
1229 static void     mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node);
1230
1231 static int      mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs);
1232 static void mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi);
1233
1234 /** @cond */
1235 static MDB_cmp_func     mdb_cmp_memn, mdb_cmp_memnr, mdb_cmp_int, mdb_cmp_cint, mdb_cmp_long;
1236 /** @endcond */
1237
1238 #ifdef _WIN32
1239 static SECURITY_DESCRIPTOR mdb_null_sd;
1240 static SECURITY_ATTRIBUTES mdb_all_sa;
1241 static int mdb_sec_inited;
1242 #endif
1243
1244 /** Return the library version info. */
1245 char *
1246 mdb_version(int *major, int *minor, int *patch)
1247 {
1248         if (major) *major = MDB_VERSION_MAJOR;
1249         if (minor) *minor = MDB_VERSION_MINOR;
1250         if (patch) *patch = MDB_VERSION_PATCH;
1251         return MDB_VERSION_STRING;
1252 }
1253
1254 /** Table of descriptions for LMDB @ref errors */
1255 static char *const mdb_errstr[] = {
1256         "MDB_KEYEXIST: Key/data pair already exists",
1257         "MDB_NOTFOUND: No matching key/data pair found",
1258         "MDB_PAGE_NOTFOUND: Requested page not found",
1259         "MDB_CORRUPTED: Located page was wrong type",
1260         "MDB_PANIC: Update of meta page failed",
1261         "MDB_VERSION_MISMATCH: Database environment version mismatch",
1262         "MDB_INVALID: File is not an LMDB file",
1263         "MDB_MAP_FULL: Environment mapsize limit reached",
1264         "MDB_DBS_FULL: Environment maxdbs limit reached",
1265         "MDB_READERS_FULL: Environment maxreaders limit reached",
1266         "MDB_TLS_FULL: Thread-local storage keys full - too many environments open",
1267         "MDB_TXN_FULL: Transaction has too many dirty pages - transaction too big",
1268         "MDB_CURSOR_FULL: Internal error - cursor stack limit reached",
1269         "MDB_PAGE_FULL: Internal error - page has no more space",
1270         "MDB_MAP_RESIZED: Database contents grew beyond environment mapsize",
1271         "MDB_INCOMPATIBLE: Operation and DB incompatible, or DB flags changed",
1272         "MDB_BAD_RSLOT: Invalid reuse of reader locktable slot",
1273         "MDB_BAD_TXN: Transaction cannot recover - it must be aborted",
1274         "MDB_BAD_VALSIZE: Unsupported size of key/DB name/data, or wrong DUPFIXED size",
1275         "MDB_BAD_DBI: The specified DBI handle was closed/changed unexpectedly",
1276 };
1277
1278 char *
1279 mdb_strerror(int err)
1280 {
1281 #ifdef _WIN32
1282         /** HACK: pad 4KB on stack over the buf. Return system msgs in buf.
1283          *      This works as long as no function between the call to mdb_strerror
1284          *      and the actual use of the message uses more than 4K of stack.
1285          */
1286         char pad[4096];
1287         char buf[1024], *ptr = buf;
1288 #endif
1289         int i;
1290         if (!err)
1291                 return ("Successful return: 0");
1292
1293         if (err >= MDB_KEYEXIST && err <= MDB_LAST_ERRCODE) {
1294                 i = err - MDB_KEYEXIST;
1295                 return mdb_errstr[i];
1296         }
1297
1298 #ifdef _WIN32
1299         /* These are the C-runtime error codes we use. The comment indicates
1300          * their numeric value, and the Win32 error they would correspond to
1301          * if the error actually came from a Win32 API. A major mess, we should
1302          * have used LMDB-specific error codes for everything.
1303          */
1304         switch(err) {
1305         case ENOENT:    /* 2, FILE_NOT_FOUND */
1306         case EIO:               /* 5, ACCESS_DENIED */
1307         case ENOMEM:    /* 12, INVALID_ACCESS */
1308         case EACCES:    /* 13, INVALID_DATA */
1309         case EBUSY:             /* 16, CURRENT_DIRECTORY */
1310         case EINVAL:    /* 22, BAD_COMMAND */
1311         case ENOSPC:    /* 28, OUT_OF_PAPER */
1312                 return strerror(err);
1313         default:
1314                 ;
1315         }
1316         buf[0] = 0;
1317         FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM |
1318                 FORMAT_MESSAGE_IGNORE_INSERTS,
1319                 NULL, err, 0, ptr, sizeof(buf), pad);
1320         return ptr;
1321 #else
1322         return strerror(err);
1323 #endif
1324 }
1325
1326 /** assert(3) variant in cursor context */
1327 #define mdb_cassert(mc, expr)   mdb_assert0((mc)->mc_txn->mt_env, expr, #expr)
1328 /** assert(3) variant in transaction context */
1329 #define mdb_tassert(mc, expr)   mdb_assert0((txn)->mt_env, expr, #expr)
1330 /** assert(3) variant in environment context */
1331 #define mdb_eassert(env, expr)  mdb_assert0(env, expr, #expr)
1332
1333 #ifndef NDEBUG
1334 # define mdb_assert0(env, expr, expr_txt) ((expr) ? (void)0 : \
1335                 mdb_assert_fail(env, expr_txt, mdb_func_, __FILE__, __LINE__))
1336
1337 static void
1338 mdb_assert_fail(MDB_env *env, const char *expr_txt,
1339         const char *func, const char *file, int line)
1340 {
1341         char buf[400];
1342         sprintf(buf, "%.100s:%d: Assertion '%.200s' failed in %.40s()",
1343                 file, line, expr_txt, func);
1344         if (env->me_assert_func)
1345                 env->me_assert_func(env, buf);
1346         fprintf(stderr, "%s\n", buf);
1347         abort();
1348 }
1349 #else
1350 # define mdb_assert0(env, expr, expr_txt) ((void) 0)
1351 #endif /* NDEBUG */
1352
1353 #if MDB_DEBUG
1354 /** Return the page number of \b mp which may be sub-page, for debug output */
1355 static pgno_t
1356 mdb_dbg_pgno(MDB_page *mp)
1357 {
1358         pgno_t ret;
1359         COPY_PGNO(ret, mp->mp_pgno);
1360         return ret;
1361 }
1362
1363 /** Display a key in hexadecimal and return the address of the result.
1364  * @param[in] key the key to display
1365  * @param[in] buf the buffer to write into. Should always be #DKBUF.
1366  * @return The key in hexadecimal form.
1367  */
1368 char *
1369 mdb_dkey(MDB_val *key, char *buf)
1370 {
1371         char *ptr = buf;
1372         unsigned char *c = key->mv_data;
1373         unsigned int i;
1374
1375         if (!key)
1376                 return "";
1377
1378         if (key->mv_size > DKBUF_MAXKEYSIZE)
1379                 return "MDB_MAXKEYSIZE";
1380         /* may want to make this a dynamic check: if the key is mostly
1381          * printable characters, print it as-is instead of converting to hex.
1382          */
1383 #if 1
1384         buf[0] = '\0';
1385         for (i=0; i<key->mv_size; i++)
1386                 ptr += sprintf(ptr, "%02x", *c++);
1387 #else
1388         sprintf(buf, "%.*s", key->mv_size, key->mv_data);
1389 #endif
1390         return buf;
1391 }
1392
1393 static const char *
1394 mdb_leafnode_type(MDB_node *n)
1395 {
1396         static char *const tp[2][2] = {{"", ": DB"}, {": sub-page", ": sub-DB"}};
1397         return F_ISSET(n->mn_flags, F_BIGDATA) ? ": overflow page" :
1398                 tp[F_ISSET(n->mn_flags, F_DUPDATA)][F_ISSET(n->mn_flags, F_SUBDATA)];
1399 }
1400
1401 /** Display all the keys in the page. */
1402 void
1403 mdb_page_list(MDB_page *mp)
1404 {
1405         pgno_t pgno = mdb_dbg_pgno(mp);
1406         const char *type, *state = (mp->mp_flags & P_DIRTY) ? ", dirty" : "";
1407         MDB_node *node;
1408         unsigned int i, nkeys, nsize, total = 0;
1409         MDB_val key;
1410         DKBUF;
1411
1412         switch (mp->mp_flags & (P_BRANCH|P_LEAF|P_LEAF2|P_META|P_OVERFLOW|P_SUBP)) {
1413         case P_BRANCH:              type = "Branch page";               break;
1414         case P_LEAF:                type = "Leaf page";                 break;
1415         case P_LEAF|P_SUBP:         type = "Sub-page";                  break;
1416         case P_LEAF|P_LEAF2:        type = "LEAF2 page";                break;
1417         case P_LEAF|P_LEAF2|P_SUBP: type = "LEAF2 sub-page";    break;
1418         case P_OVERFLOW:
1419                 fprintf(stderr, "Overflow page %"Z"u pages %u%s\n",
1420                         pgno, mp->mp_pages, state);
1421                 return;
1422         case P_META:
1423                 fprintf(stderr, "Meta-page %"Z"u txnid %"Z"u\n",
1424                         pgno, ((MDB_meta *)METADATA(mp))->mm_txnid);
1425                 return;
1426         default:
1427                 fprintf(stderr, "Bad page %"Z"u flags 0x%u\n", pgno, mp->mp_flags);
1428                 return;
1429         }
1430
1431         nkeys = NUMKEYS(mp);
1432         fprintf(stderr, "%s %"Z"u numkeys %d%s\n", type, pgno, nkeys, state);
1433
1434         for (i=0; i<nkeys; i++) {
1435                 if (IS_LEAF2(mp)) {     /* LEAF2 pages have no mp_ptrs[] or node headers */
1436                         key.mv_size = nsize = mp->mp_pad;
1437                         key.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nsize);
1438                         total += nsize;
1439                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s\n", i, nsize, DKEY(&key));
1440                         continue;
1441                 }
1442                 node = NODEPTR(mp, i);
1443                 key.mv_size = node->mn_ksize;
1444                 key.mv_data = node->mn_data;
1445                 nsize = NODESIZE + key.mv_size;
1446                 if (IS_BRANCH(mp)) {
1447                         fprintf(stderr, "key %d: page %"Z"u, %s\n", i, NODEPGNO(node),
1448                                 DKEY(&key));
1449                         total += nsize;
1450                 } else {
1451                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
1452                                 nsize += sizeof(pgno_t);
1453                         else
1454                                 nsize += NODEDSZ(node);
1455                         total += nsize;
1456                         nsize += sizeof(indx_t);
1457                         fprintf(stderr, "key %d: nsize %d, %s%s\n",
1458                                 i, nsize, DKEY(&key), mdb_leafnode_type(node));
1459                 }
1460                 total = EVEN(total);
1461         }
1462         fprintf(stderr, "Total: header %d + contents %d + unused %d\n",
1463                 IS_LEAF2(mp) ? PAGEHDRSZ : PAGEBASE + mp->mp_lower, total, SIZELEFT(mp));
1464 }
1465
1466 void
1467 mdb_cursor_chk(MDB_cursor *mc)
1468 {
1469         unsigned int i;
1470         MDB_node *node;
1471         MDB_page *mp;
1472
1473         if (!mc->mc_snum && !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) return;
1474         for (i=0; i<mc->mc_top; i++) {
1475                 mp = mc->mc_pg[i];
1476                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[i]);
1477                 if (NODEPGNO(node) != mc->mc_pg[i+1]->mp_pgno)
1478                         printf("oops!\n");
1479         }
1480         if (mc->mc_ki[i] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[i]))
1481                 printf("ack!\n");
1482 }
1483 #endif
1484
1485 #if (MDB_DEBUG) > 2
1486 /** Count all the pages in each DB and in the freelist
1487  *  and make sure it matches the actual number of pages
1488  *  being used.
1489  *  All named DBs must be open for a correct count.
1490  */
1491 static void mdb_audit(MDB_txn *txn)
1492 {
1493         MDB_cursor mc;
1494         MDB_val key, data;
1495         MDB_ID freecount, count;
1496         MDB_dbi i;
1497         int rc;
1498
1499         freecount = 0;
1500         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
1501         while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
1502                 freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
1503         mdb_tassert(txn, rc == MDB_NOTFOUND);
1504
1505         count = 0;
1506         for (i = 0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1507                 MDB_xcursor mx;
1508                 if (!(txn->mt_dbflags[i] & DB_VALID))
1509                         continue;
1510                 mdb_cursor_init(&mc, txn, i, &mx);
1511                 if (txn->mt_dbs[i].md_root == P_INVALID)
1512                         continue;
1513                 count += txn->mt_dbs[i].md_branch_pages +
1514                         txn->mt_dbs[i].md_leaf_pages +
1515                         txn->mt_dbs[i].md_overflow_pages;
1516                 if (txn->mt_dbs[i].md_flags & MDB_DUPSORT) {
1517                         rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
1518                         for (; rc == MDB_SUCCESS; rc = mdb_cursor_sibling(&mc, 1)) {
1519                                 unsigned j;
1520                                 MDB_page *mp;
1521                                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
1522                                 for (j=0; j<NUMKEYS(mp); j++) {
1523                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, j);
1524                                         if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
1525                                                 MDB_db db;
1526                                                 memcpy(&db, NODEDATA(leaf), sizeof(db));
1527                                                 count += db.md_branch_pages + db.md_leaf_pages +
1528                                                         db.md_overflow_pages;
1529                                         }
1530                                 }
1531                         }
1532                         mdb_tassert(txn, rc == MDB_NOTFOUND);
1533                 }
1534         }
1535         if (freecount + count + 2 /* metapages */ != txn->mt_next_pgno) {
1536                 fprintf(stderr, "audit: %lu freecount: %lu count: %lu total: %lu next_pgno: %lu\n",
1537                         txn->mt_txnid, freecount, count+2, freecount+count+2, txn->mt_next_pgno);
1538         }
1539 }
1540 #endif
1541
1542 int
1543 mdb_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1544 {
1545         return txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp(a, b);
1546 }
1547
1548 int
1549 mdb_dcmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
1550 {
1551         return txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp(a, b);
1552 }
1553
1554 /** Allocate memory for a page.
1555  * Re-use old malloc'd pages first for singletons, otherwise just malloc.
1556  */
1557 static MDB_page *
1558 mdb_page_malloc(MDB_txn *txn, unsigned num)
1559 {
1560         MDB_env *env = txn->mt_env;
1561         MDB_page *ret = env->me_dpages;
1562         size_t psize = env->me_psize, sz = psize, off;
1563         /* For ! #MDB_NOMEMINIT, psize counts how much to init.
1564          * For a single page alloc, we init everything after the page header.
1565          * For multi-page, we init the final page; if the caller needed that
1566          * many pages they will be filling in at least up to the last page.
1567          */
1568         if (num == 1) {
1569                 if (ret) {
1570                         VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1571                         VGMEMP_DEFINED(ret, sizeof(ret->mp_next));
1572                         env->me_dpages = ret->mp_next;
1573                         return ret;
1574                 }
1575                 psize -= off = PAGEHDRSZ;
1576         } else {
1577                 sz *= num;
1578                 off = sz - psize;
1579         }
1580         if ((ret = malloc(sz)) != NULL) {
1581                 VGMEMP_ALLOC(env, ret, sz);
1582                 if (!(env->me_flags & MDB_NOMEMINIT)) {
1583                         memset((char *)ret + off, 0, psize);
1584                         ret->mp_pad = 0;
1585                 }
1586         } else {
1587                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
1588         }
1589         return ret;
1590 }
1591 /** Free a single page.
1592  * Saves single pages to a list, for future reuse.
1593  * (This is not used for multi-page overflow pages.)
1594  */
1595 static void
1596 mdb_page_free(MDB_env *env, MDB_page *mp)
1597 {
1598         mp->mp_next = env->me_dpages;
1599         VGMEMP_FREE(env, mp);
1600         env->me_dpages = mp;
1601 }
1602
1603 /** Free a dirty page */
1604 static void
1605 mdb_dpage_free(MDB_env *env, MDB_page *dp)
1606 {
1607         if (!IS_OVERFLOW(dp) || dp->mp_pages == 1) {
1608                 mdb_page_free(env, dp);
1609         } else {
1610                 /* large pages just get freed directly */
1611                 VGMEMP_FREE(env, dp);
1612                 free(dp);
1613         }
1614 }
1615
1616 /**     Return all dirty pages to dpage list */
1617 static void
1618 mdb_dlist_free(MDB_txn *txn)
1619 {
1620         MDB_env *env = txn->mt_env;
1621         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1622         unsigned i, n = dl[0].mid;
1623
1624         for (i = 1; i <= n; i++) {
1625                 mdb_dpage_free(env, dl[i].mptr);
1626         }
1627         dl[0].mid = 0;
1628 }
1629
1630 /** Loosen or free a single page.
1631  * Saves single pages to a list for future reuse
1632  * in this same txn. It has been pulled from the freeDB
1633  * and already resides on the dirty list, but has been
1634  * deleted. Use these pages first before pulling again
1635  * from the freeDB.
1636  *
1637  * If the page wasn't dirtied in this txn, just add it
1638  * to this txn's free list.
1639  */
1640 static int
1641 mdb_page_loose(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
1642 {
1643         int loose = 0;
1644         pgno_t pgno = mp->mp_pgno;
1645         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1646
1647         if ((mp->mp_flags & P_DIRTY) && mc->mc_dbi != FREE_DBI) {
1648                 if (txn->mt_parent) {
1649                         MDB_ID2 *dl = txn->mt_u.dirty_list;
1650                         /* If txn has a parent, make sure the page is in our
1651                          * dirty list.
1652                          */
1653                         if (dl[0].mid) {
1654                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
1655                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
1656                                         if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
1657                                                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
1658                                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
1659                                                 return MDB_CORRUPTED;
1660                                         }
1661                                         /* ok, it's ours */
1662                                         loose = 1;
1663                                 }
1664                         }
1665                 } else {
1666                         /* no parent txn, so it's just ours */
1667                         loose = 1;
1668                 }
1669         }
1670         if (loose) {
1671                 DPRINTF(("loosen db %d page %"Z"u", DDBI(mc),
1672                         mp->mp_pgno));
1673                 NEXT_LOOSE_PAGE(mp) = txn->mt_loose_pgs;
1674                 txn->mt_loose_pgs = mp;
1675                 txn->mt_loose_count++;
1676                 mp->mp_flags |= P_LOOSE;
1677         } else {
1678                 int rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, pgno);
1679                 if (rc)
1680                         return rc;
1681         }
1682
1683         return MDB_SUCCESS;
1684 }
1685
1686 /** Set or clear P_KEEP in dirty, non-overflow, non-sub pages watched by txn.
1687  * @param[in] mc A cursor handle for the current operation.
1688  * @param[in] pflags Flags of the pages to update:
1689  * P_DIRTY to set P_KEEP, P_DIRTY|P_KEEP to clear it.
1690  * @param[in] all No shortcuts. Needed except after a full #mdb_page_flush().
1691  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1692  */
1693 static int
1694 mdb_pages_xkeep(MDB_cursor *mc, unsigned pflags, int all)
1695 {
1696         enum { Mask = P_SUBP|P_DIRTY|P_LOOSE|P_KEEP };
1697         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1698         MDB_cursor *m3;
1699         MDB_xcursor *mx;
1700         MDB_page *dp, *mp;
1701         MDB_node *leaf;
1702         unsigned i, j;
1703         int rc = MDB_SUCCESS, level;
1704
1705         /* Mark pages seen by cursors */
1706         if (mc->mc_flags & C_UNTRACK)
1707                 mc = NULL;                              /* will find mc in mt_cursors */
1708         for (i = txn->mt_numdbs;; mc = txn->mt_cursors[--i]) {
1709                 for (; mc; mc=mc->mc_next) {
1710                         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
1711                                 continue;
1712                         for (m3 = mc;; m3 = &mx->mx_cursor) {
1713                                 mp = NULL;
1714                                 for (j=0; j<m3->mc_snum; j++) {
1715                                         mp = m3->mc_pg[j];
1716                                         if ((mp->mp_flags & Mask) == pflags)
1717                                                 mp->mp_flags ^= P_KEEP;
1718                                 }
1719                                 mx = m3->mc_xcursor;
1720                                 /* Proceed to mx if it is at a sub-database */
1721                                 if (! (mx && (mx->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)))
1722                                         break;
1723                                 if (! (mp && (mp->mp_flags & P_LEAF)))
1724                                         break;
1725                                 leaf = NODEPTR(mp, m3->mc_ki[j-1]);
1726                                 if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
1727                                         break;
1728                         }
1729                 }
1730                 if (i == 0)
1731                         break;
1732         }
1733
1734         if (all) {
1735                 /* Mark dirty root pages */
1736                 for (i=0; i<txn->mt_numdbs; i++) {
1737                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
1738                                 pgno_t pgno = txn->mt_dbs[i].md_root;
1739                                 if (pgno == P_INVALID)
1740                                         continue;
1741                                 if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &dp, &level)) != MDB_SUCCESS)
1742                                         break;
1743                                 if ((dp->mp_flags & Mask) == pflags && level <= 1)
1744                                         dp->mp_flags ^= P_KEEP;
1745                         }
1746                 }
1747         }
1748
1749         return rc;
1750 }
1751
1752 static int mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep);
1753
1754 /**     Spill pages from the dirty list back to disk.
1755  * This is intended to prevent running into #MDB_TXN_FULL situations,
1756  * but note that they may still occur in a few cases:
1757  *      1) our estimate of the txn size could be too small. Currently this
1758  *       seems unlikely, except with a large number of #MDB_MULTIPLE items.
1759  *      2) child txns may run out of space if their parents dirtied a
1760  *       lot of pages and never spilled them. TODO: we probably should do
1761  *       a preemptive spill during #mdb_txn_begin() of a child txn, if
1762  *       the parent's dirty_room is below a given threshold.
1763  *
1764  * Otherwise, if not using nested txns, it is expected that apps will
1765  * not run into #MDB_TXN_FULL any more. The pages are flushed to disk
1766  * the same way as for a txn commit, e.g. their P_DIRTY flag is cleared.
1767  * If the txn never references them again, they can be left alone.
1768  * If the txn only reads them, they can be used without any fuss.
1769  * If the txn writes them again, they can be dirtied immediately without
1770  * going thru all of the work of #mdb_page_touch(). Such references are
1771  * handled by #mdb_page_unspill().
1772  *
1773  * Also note, we never spill DB root pages, nor pages of active cursors,
1774  * because we'll need these back again soon anyway. And in nested txns,
1775  * we can't spill a page in a child txn if it was already spilled in a
1776  * parent txn. That would alter the parent txns' data even though
1777  * the child hasn't committed yet, and we'd have no way to undo it if
1778  * the child aborted.
1779  *
1780  * @param[in] m0 cursor A cursor handle identifying the transaction and
1781  *      database for which we are checking space.
1782  * @param[in] key For a put operation, the key being stored.
1783  * @param[in] data For a put operation, the data being stored.
1784  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1785  */
1786 static int
1787 mdb_page_spill(MDB_cursor *m0, MDB_val *key, MDB_val *data)
1788 {
1789         MDB_txn *txn = m0->mc_txn;
1790         MDB_page *dp;
1791         MDB_ID2L dl = txn->mt_u.dirty_list;
1792         unsigned int i, j, need;
1793         int rc;
1794
1795         if (m0->mc_flags & C_SUB)
1796                 return MDB_SUCCESS;
1797
1798         /* Estimate how much space this op will take */
1799         i = m0->mc_db->md_depth;
1800         /* Named DBs also dirty the main DB */
1801         if (m0->mc_dbi > MAIN_DBI)
1802                 i += txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_depth;
1803         /* For puts, roughly factor in the key+data size */
1804         if (key)
1805                 i += (LEAFSIZE(key, data) + txn->mt_env->me_psize) / txn->mt_env->me_psize;
1806         i += i; /* double it for good measure */
1807         need = i;
1808
1809         if (txn->mt_dirty_room > i)
1810                 return MDB_SUCCESS;
1811
1812         if (!txn->mt_spill_pgs) {
1813                 txn->mt_spill_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX);
1814                 if (!txn->mt_spill_pgs)
1815                         return ENOMEM;
1816         } else {
1817                 /* purge deleted slots */
1818                 MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
1819                 unsigned int num = sl[0];
1820                 j=0;
1821                 for (i=1; i<=num; i++) {
1822                         if (!(sl[i] & 1))
1823                                 sl[++j] = sl[i];
1824                 }
1825                 sl[0] = j;
1826         }
1827
1828         /* Preserve pages which may soon be dirtied again */
1829         if ((rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY, 1)) != MDB_SUCCESS)
1830                 goto done;
1831
1832         /* Less aggressive spill - we originally spilled the entire dirty list,
1833          * with a few exceptions for cursor pages and DB root pages. But this
1834          * turns out to be a lot of wasted effort because in a large txn many
1835          * of those pages will need to be used again. So now we spill only 1/8th
1836          * of the dirty pages. Testing revealed this to be a good tradeoff,
1837          * better than 1/2, 1/4, or 1/10.
1838          */
1839         if (need < MDB_IDL_UM_MAX / 8)
1840                 need = MDB_IDL_UM_MAX / 8;
1841
1842         /* Save the page IDs of all the pages we're flushing */
1843         /* flush from the tail forward, this saves a lot of shifting later on. */
1844         for (i=dl[0].mid; i && need; i--) {
1845                 MDB_ID pn = dl[i].mid << 1;
1846                 dp = dl[i].mptr;
1847                 if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP))
1848                         continue;
1849                 /* Can't spill twice, make sure it's not already in a parent's
1850                  * spill list.
1851                  */
1852                 if (txn->mt_parent) {
1853                         MDB_txn *tx2;
1854                         for (tx2 = txn->mt_parent; tx2; tx2 = tx2->mt_parent) {
1855                                 if (tx2->mt_spill_pgs) {
1856                                         j = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
1857                                         if (j <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[j] == pn) {
1858                                                 dp->mp_flags |= P_KEEP;
1859                                                 break;
1860                                         }
1861                                 }
1862                         }
1863                         if (tx2)
1864                                 continue;
1865                 }
1866                 if ((rc = mdb_midl_append(&txn->mt_spill_pgs, pn)))
1867                         goto done;
1868                 need--;
1869         }
1870         mdb_midl_sort(txn->mt_spill_pgs);
1871
1872         /* Flush the spilled part of dirty list */
1873         if ((rc = mdb_page_flush(txn, i)) != MDB_SUCCESS)
1874                 goto done;
1875
1876         /* Reset any dirty pages we kept that page_flush didn't see */
1877         rc = mdb_pages_xkeep(m0, P_DIRTY|P_KEEP, i);
1878
1879 done:
1880         txn->mt_flags |= rc ? MDB_TXN_ERROR : MDB_TXN_SPILLS;
1881         return rc;
1882 }
1883
1884 /** Find oldest txnid still referenced. Expects txn->mt_txnid > 0. */
1885 static txnid_t
1886 mdb_find_oldest(MDB_txn *txn)
1887 {
1888         int i;
1889         txnid_t mr, oldest = txn->mt_txnid - 1;
1890         if (txn->mt_env->me_txns) {
1891                 MDB_reader *r = txn->mt_env->me_txns->mti_readers;
1892                 for (i = txn->mt_env->me_txns->mti_numreaders; --i >= 0; ) {
1893                         if (r[i].mr_pid) {
1894                                 mr = r[i].mr_txnid;
1895                                 if (oldest > mr)
1896                                         oldest = mr;
1897                         }
1898                 }
1899         }
1900         return oldest;
1901 }
1902
1903 /** Add a page to the txn's dirty list */
1904 static void
1905 mdb_page_dirty(MDB_txn *txn, MDB_page *mp)
1906 {
1907         MDB_ID2 mid;
1908         int rc, (*insert)(MDB_ID2L, MDB_ID2 *);
1909
1910         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
1911                 insert = mdb_mid2l_append;
1912         } else {
1913                 insert = mdb_mid2l_insert;
1914         }
1915         mid.mid = mp->mp_pgno;
1916         mid.mptr = mp;
1917         rc = insert(txn->mt_u.dirty_list, &mid);
1918         mdb_tassert(txn, rc == 0);
1919         txn->mt_dirty_room--;
1920 }
1921
1922 /** Allocate page numbers and memory for writing.  Maintain me_pglast,
1923  * me_pghead and mt_next_pgno.
1924  *
1925  * If there are free pages available from older transactions, they
1926  * are re-used first. Otherwise allocate a new page at mt_next_pgno.
1927  * Do not modify the freedB, just merge freeDB records into me_pghead[]
1928  * and move me_pglast to say which records were consumed.  Only this
1929  * function can create me_pghead and move me_pglast/mt_next_pgno.
1930  * @param[in] mc cursor A cursor handle identifying the transaction and
1931  *      database for which we are allocating.
1932  * @param[in] num the number of pages to allocate.
1933  * @param[out] mp Address of the allocated page(s). Requests for multiple pages
1934  *  will always be satisfied by a single contiguous chunk of memory.
1935  * @return 0 on success, non-zero on failure.
1936  */
1937 static int
1938 mdb_page_alloc(MDB_cursor *mc, int num, MDB_page **mp)
1939 {
1940 #ifdef MDB_PARANOID     /* Seems like we can ignore this now */
1941         /* Get at most <Max_retries> more freeDB records once me_pghead
1942          * has enough pages.  If not enough, use new pages from the map.
1943          * If <Paranoid> and mc is updating the freeDB, only get new
1944          * records if me_pghead is empty. Then the freelist cannot play
1945          * catch-up with itself by growing while trying to save it.
1946          */
1947         enum { Paranoid = 1, Max_retries = 500 };
1948 #else
1949         enum { Paranoid = 0, Max_retries = INT_MAX /*infinite*/ };
1950 #endif
1951         int rc, retry = num * 60;
1952         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
1953         MDB_env *env = txn->mt_env;
1954         pgno_t pgno, *mop = env->me_pghead;
1955         unsigned i, j, mop_len = mop ? mop[0] : 0, n2 = num-1;
1956         MDB_page *np;
1957         txnid_t oldest = 0, last;
1958         MDB_cursor_op op;
1959         MDB_cursor m2;
1960         int found_old = 0;
1961
1962         /* If there are any loose pages, just use them */
1963         if (num == 1 && txn->mt_loose_pgs) {
1964                 np = txn->mt_loose_pgs;
1965                 txn->mt_loose_pgs = NEXT_LOOSE_PAGE(np);
1966                 txn->mt_loose_count--;
1967                 DPRINTF(("db %d use loose page %"Z"u", DDBI(mc),
1968                                 np->mp_pgno));
1969                 *mp = np;
1970                 return MDB_SUCCESS;
1971         }
1972
1973         *mp = NULL;
1974
1975         /* If our dirty list is already full, we can't do anything */
1976         if (txn->mt_dirty_room == 0) {
1977                 rc = MDB_TXN_FULL;
1978                 goto fail;
1979         }
1980
1981         for (op = MDB_FIRST;; op = MDB_NEXT) {
1982                 MDB_val key, data;
1983                 MDB_node *leaf;
1984                 pgno_t *idl;
1985
1986                 /* Seek a big enough contiguous page range. Prefer
1987                  * pages at the tail, just truncating the list.
1988                  */
1989                 if (mop_len > n2) {
1990                         i = mop_len;
1991                         do {
1992                                 pgno = mop[i];
1993                                 if (mop[i-n2] == pgno+n2)
1994                                         goto search_done;
1995                         } while (--i > n2);
1996                         if (--retry < 0)
1997                                 break;
1998                 }
1999
2000                 if (op == MDB_FIRST) {  /* 1st iteration */
2001                         /* Prepare to fetch more and coalesce */
2002                         last = env->me_pglast;
2003                         oldest = env->me_pgoldest;
2004                         mdb_cursor_init(&m2, txn, FREE_DBI, NULL);
2005                         if (last) {
2006                                 op = MDB_SET_RANGE;
2007                                 key.mv_data = &last; /* will look up last+1 */
2008                                 key.mv_size = sizeof(last);
2009                         }
2010                         if (Paranoid && mc->mc_dbi == FREE_DBI)
2011                                 retry = -1;
2012                 }
2013                 if (Paranoid && retry < 0 && mop_len)
2014                         break;
2015
2016                 last++;
2017                 /* Do not fetch more if the record will be too recent */
2018                 if (oldest <= last) {
2019                         if (!found_old) {
2020                                 oldest = mdb_find_oldest(txn);
2021                                 env->me_pgoldest = oldest;
2022                                 found_old = 1;
2023                         }
2024                         if (oldest <= last)
2025                                 break;
2026                 }
2027                 rc = mdb_cursor_get(&m2, &key, NULL, op);
2028                 if (rc) {
2029                         if (rc == MDB_NOTFOUND)
2030                                 break;
2031                         goto fail;
2032                 }
2033                 last = *(txnid_t*)key.mv_data;
2034                 if (oldest <= last) {
2035                         if (!found_old) {
2036                                 oldest = mdb_find_oldest(txn);
2037                                 env->me_pgoldest = oldest;
2038                                 found_old = 1;
2039                         }
2040                         if (oldest <= last)
2041                                 break;
2042                 }
2043                 np = m2.mc_pg[m2.mc_top];
2044                 leaf = NODEPTR(np, m2.mc_ki[m2.mc_top]);
2045                 if ((rc = mdb_node_read(txn, leaf, &data)) != MDB_SUCCESS)
2046                         return rc;
2047
2048                 idl = (MDB_ID *) data.mv_data;
2049                 i = idl[0];
2050                 if (!mop) {
2051                         if (!(env->me_pghead = mop = mdb_midl_alloc(i))) {
2052                                 rc = ENOMEM;
2053                                 goto fail;
2054                         }
2055                 } else {
2056                         if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, i)) != 0)
2057                                 goto fail;
2058                         mop = env->me_pghead;
2059                 }
2060                 env->me_pglast = last;
2061 #if (MDB_DEBUG) > 1
2062                 DPRINTF(("IDL read txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2063                         last, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2064                 for (j = i; j; j--)
2065                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", idl[j]));
2066 #endif
2067                 /* Merge in descending sorted order */
2068                 mdb_midl_xmerge(mop, idl);
2069                 mop_len = mop[0];
2070         }
2071
2072         /* Use new pages from the map when nothing suitable in the freeDB */
2073         i = 0;
2074         pgno = txn->mt_next_pgno;
2075         if (pgno + num >= env->me_maxpg) {
2076                         DPUTS("DB size maxed out");
2077                         rc = MDB_MAP_FULL;
2078                         goto fail;
2079         }
2080
2081 search_done:
2082         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2083                 np = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
2084         } else {
2085                 if (!(np = mdb_page_malloc(txn, num))) {
2086                         rc = ENOMEM;
2087                         goto fail;
2088                 }
2089         }
2090         if (i) {
2091                 mop[0] = mop_len -= num;
2092                 /* Move any stragglers down */
2093                 for (j = i-num; j < mop_len; )
2094                         mop[++j] = mop[++i];
2095         } else {
2096                 txn->mt_next_pgno = pgno + num;
2097         }
2098         np->mp_pgno = pgno;
2099         mdb_page_dirty(txn, np);
2100         *mp = np;
2101
2102         return MDB_SUCCESS;
2103
2104 fail:
2105         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2106         return rc;
2107 }
2108
2109 /** Copy the used portions of a non-overflow page.
2110  * @param[in] dst page to copy into
2111  * @param[in] src page to copy from
2112  * @param[in] psize size of a page
2113  */
2114 static void
2115 mdb_page_copy(MDB_page *dst, MDB_page *src, unsigned int psize)
2116 {
2117         enum { Align = sizeof(pgno_t) };
2118         indx_t upper = src->mp_upper, lower = src->mp_lower, unused = upper-lower;
2119
2120         /* If page isn't full, just copy the used portion. Adjust
2121          * alignment so memcpy may copy words instead of bytes.
2122          */
2123         if ((unused &= -Align) && !IS_LEAF2(src)) {
2124                 upper = (upper + PAGEBASE) & -Align;
2125                 memcpy(dst, src, (lower + PAGEBASE + (Align-1)) & -Align);
2126                 memcpy((pgno_t *)((char *)dst+upper), (pgno_t *)((char *)src+upper),
2127                         psize - upper);
2128         } else {
2129                 memcpy(dst, src, psize - unused);
2130         }
2131 }
2132
2133 /** Pull a page off the txn's spill list, if present.
2134  * If a page being referenced was spilled to disk in this txn, bring
2135  * it back and make it dirty/writable again.
2136  * @param[in] txn the transaction handle.
2137  * @param[in] mp the page being referenced. It must not be dirty.
2138  * @param[out] ret the writable page, if any. ret is unchanged if
2139  * mp wasn't spilled.
2140  */
2141 static int
2142 mdb_page_unspill(MDB_txn *txn, MDB_page *mp, MDB_page **ret)
2143 {
2144         MDB_env *env = txn->mt_env;
2145         const MDB_txn *tx2;
2146         unsigned x;
2147         pgno_t pgno = mp->mp_pgno, pn = pgno << 1;
2148
2149         for (tx2 = txn; tx2; tx2=tx2->mt_parent) {
2150                 if (!tx2->mt_spill_pgs)
2151                         continue;
2152                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
2153                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
2154                         MDB_page *np;
2155                         int num;
2156                         if (txn->mt_dirty_room == 0)
2157                                 return MDB_TXN_FULL;
2158                         if (IS_OVERFLOW(mp))
2159                                 num = mp->mp_pages;
2160                         else
2161                                 num = 1;
2162                         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2163                                 np = mp;
2164                         } else {
2165                                 np = mdb_page_malloc(txn, num);
2166                                 if (!np)
2167                                         return ENOMEM;
2168                                 if (num > 1)
2169                                         memcpy(np, mp, num * env->me_psize);
2170                                 else
2171                                         mdb_page_copy(np, mp, env->me_psize);
2172                         }
2173                         if (tx2 == txn) {
2174                                 /* If in current txn, this page is no longer spilled.
2175                                  * If it happens to be the last page, truncate the spill list.
2176                                  * Otherwise mark it as deleted by setting the LSB.
2177                                  */
2178                                 if (x == txn->mt_spill_pgs[0])
2179                                         txn->mt_spill_pgs[0]--;
2180                                 else
2181                                         txn->mt_spill_pgs[x] |= 1;
2182                         }       /* otherwise, if belonging to a parent txn, the
2183                                  * page remains spilled until child commits
2184                                  */
2185
2186                         mdb_page_dirty(txn, np);
2187                         np->mp_flags |= P_DIRTY;
2188                         *ret = np;
2189                         break;
2190                 }
2191         }
2192         return MDB_SUCCESS;
2193 }
2194
2195 /** Touch a page: make it dirty and re-insert into tree with updated pgno.
2196  * @param[in] mc cursor pointing to the page to be touched
2197  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2198  */
2199 static int
2200 mdb_page_touch(MDB_cursor *mc)
2201 {
2202         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top], *np;
2203         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
2204         MDB_cursor *m2, *m3;
2205         pgno_t  pgno;
2206         int rc;
2207
2208         if (!F_ISSET(mp->mp_flags, P_DIRTY)) {
2209                 if (txn->mt_flags & MDB_TXN_SPILLS) {
2210                         np = NULL;
2211                         rc = mdb_page_unspill(txn, mp, &np);
2212                         if (rc)
2213                                 goto fail;
2214                         if (np)
2215                                 goto done;
2216                 }
2217                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, 1)) ||
2218                         (rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &np)))
2219                         goto fail;
2220                 pgno = np->mp_pgno;
2221                 DPRINTF(("touched db %d page %"Z"u -> %"Z"u", DDBI(mc),
2222                         mp->mp_pgno, pgno));
2223                 mdb_cassert(mc, mp->mp_pgno != pgno);
2224                 mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
2225                 /* Update the parent page, if any, to point to the new page */
2226                 if (mc->mc_top) {
2227                         MDB_page *parent = mc->mc_pg[mc->mc_top-1];
2228                         MDB_node *node = NODEPTR(parent, mc->mc_ki[mc->mc_top-1]);
2229                         SETPGNO(node, pgno);
2230                 } else {
2231                         mc->mc_db->md_root = pgno;
2232                 }
2233         } else if (txn->mt_parent && !IS_SUBP(mp)) {
2234                 MDB_ID2 mid, *dl = txn->mt_u.dirty_list;
2235                 pgno = mp->mp_pgno;
2236                 /* If txn has a parent, make sure the page is in our
2237                  * dirty list.
2238                  */
2239                 if (dl[0].mid) {
2240                         unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
2241                         if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
2242                                 if (mp != dl[x].mptr) { /* bad cursor? */
2243                                         mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
2244                                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2245                                         return MDB_CORRUPTED;
2246                                 }
2247                                 return 0;
2248                         }
2249                 }
2250                 mdb_cassert(mc, dl[0].mid < MDB_IDL_UM_MAX);
2251                 /* No - copy it */
2252                 np = mdb_page_malloc(txn, 1);
2253                 if (!np)
2254                         return ENOMEM;
2255                 mid.mid = pgno;
2256                 mid.mptr = np;
2257                 rc = mdb_mid2l_insert(dl, &mid);
2258                 mdb_cassert(mc, rc == 0);
2259         } else {
2260                 return 0;
2261         }
2262
2263         mdb_page_copy(np, mp, txn->mt_env->me_psize);
2264         np->mp_pgno = pgno;
2265         np->mp_flags |= P_DIRTY;
2266
2267 done:
2268         /* Adjust cursors pointing to mp */
2269         mc->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2270         m2 = txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
2271         if (mc->mc_flags & C_SUB) {
2272                 for (; m2; m2=m2->mc_next) {
2273                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
2274                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
2275                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp)
2276                                 m3->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2277                 }
2278         } else {
2279                 for (; m2; m2=m2->mc_next) {
2280                         if (m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
2281                         if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
2282                                 m2->mc_pg[mc->mc_top] = np;
2283                                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
2284                                         IS_LEAF(np) &&
2285                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
2286                                 {
2287                                         MDB_node *leaf = NODEPTR(np, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
2288                                         if (!(leaf->mn_flags & F_SUBDATA))
2289                                                 m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
2290                                 }
2291                         }
2292                 }
2293         }
2294         return 0;
2295
2296 fail:
2297         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2298         return rc;
2299 }
2300
2301 int
2302 mdb_env_sync(MDB_env *env, int force)
2303 {
2304         int rc = 0;
2305         if (force || !F_ISSET(env->me_flags, MDB_NOSYNC)) {
2306                 if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
2307                         int flags = ((env->me_flags & MDB_MAPASYNC) && !force)
2308                                 ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
2309                         if (MDB_MSYNC(env->me_map, env->me_mapsize, flags))
2310                                 rc = ErrCode();
2311 #ifdef _WIN32
2312                         else if (flags == MS_SYNC && MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
2313                                 rc = ErrCode();
2314 #endif
2315                 } else {
2316                         if (MDB_FDATASYNC(env->me_fd))
2317                                 rc = ErrCode();
2318                 }
2319         }
2320         return rc;
2321 }
2322
2323 /** Back up parent txn's cursors, then grab the originals for tracking */
2324 static int
2325 mdb_cursor_shadow(MDB_txn *src, MDB_txn *dst)
2326 {
2327         MDB_cursor *mc, *bk;
2328         MDB_xcursor *mx;
2329         size_t size;
2330         int i;
2331
2332         for (i = src->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2333                 if ((mc = src->mt_cursors[i]) != NULL) {
2334                         size = sizeof(MDB_cursor);
2335                         if (mc->mc_xcursor)
2336                                 size += sizeof(MDB_xcursor);
2337                         for (; mc; mc = bk->mc_next) {
2338                                 bk = malloc(size);
2339                                 if (!bk)
2340                                         return ENOMEM;
2341                                 *bk = *mc;
2342                                 mc->mc_backup = bk;
2343                                 mc->mc_db = &dst->mt_dbs[i];
2344                                 /* Kill pointers into src - and dst to reduce abuse: The
2345                                  * user may not use mc until dst ends. Otherwise we'd...
2346                                  */
2347                                 mc->mc_txn    = NULL;   /* ...set this to dst */
2348                                 mc->mc_dbflag = NULL;   /* ...and &dst->mt_dbflags[i] */
2349                                 if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL) {
2350                                         *(MDB_xcursor *)(bk+1) = *mx;
2351                                         mx->mx_cursor.mc_txn = NULL; /* ...and dst. */
2352                                 }
2353                                 mc->mc_next = dst->mt_cursors[i];
2354                                 dst->mt_cursors[i] = mc;
2355                         }
2356                 }
2357         }
2358         return MDB_SUCCESS;
2359 }
2360
2361 /** Close this write txn's cursors, give parent txn's cursors back to parent.
2362  * @param[in] txn the transaction handle.
2363  * @param[in] merge true to keep changes to parent cursors, false to revert.
2364  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2365  */
2366 static void
2367 mdb_cursors_close(MDB_txn *txn, unsigned merge)
2368 {
2369         MDB_cursor **cursors = txn->mt_cursors, *mc, *next, *bk;
2370         MDB_xcursor *mx;
2371         int i;
2372
2373         for (i = txn->mt_numdbs; --i >= 0; ) {
2374                 for (mc = cursors[i]; mc; mc = next) {
2375                         next = mc->mc_next;
2376                         if ((bk = mc->mc_backup) != NULL) {
2377                                 if (merge) {
2378                                         /* Commit changes to parent txn */
2379                                         mc->mc_next = bk->mc_next;
2380                                         mc->mc_backup = bk->mc_backup;
2381                                         mc->mc_txn = bk->mc_txn;
2382                                         mc->mc_db = bk->mc_db;
2383                                         mc->mc_dbflag = bk->mc_dbflag;
2384                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2385                                                 mx->mx_cursor.mc_txn = bk->mc_txn;
2386                                 } else {
2387                                         /* Abort nested txn */
2388                                         *mc = *bk;
2389                                         if ((mx = mc->mc_xcursor) != NULL)
2390                                                 *mx = *(MDB_xcursor *)(bk+1);
2391                                 }
2392                                 mc = bk;
2393                         }
2394                         /* Only malloced cursors are permanently tracked. */
2395                         free(mc);
2396                 }
2397                 cursors[i] = NULL;
2398         }
2399 }
2400
2401 #if !(MDB_DEBUG)
2402 #define mdb_txn_reset0(txn, act) mdb_txn_reset0(txn)
2403 #endif
2404 static void
2405 mdb_txn_reset0(MDB_txn *txn, const char *act);
2406
2407 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2408 enum Pidlock_op {
2409         Pidset, Pidcheck
2410 };
2411 #else
2412 enum Pidlock_op {
2413         Pidset = F_SETLK, Pidcheck = F_GETLK
2414 };
2415 #endif
2416
2417 /** Set or check a pid lock. Set returns 0 on success.
2418  * Check returns 0 if the process is certainly dead, nonzero if it may
2419  * be alive (the lock exists or an error happened so we do not know).
2420  *
2421  * On Windows Pidset is a no-op, we merely check for the existence
2422  * of the process with the given pid. On POSIX we use a single byte
2423  * lock on the lockfile, set at an offset equal to the pid.
2424  */
2425 static int
2426 mdb_reader_pid(MDB_env *env, enum Pidlock_op op, MDB_PID_T pid)
2427 {
2428 #if !(MDB_PIDLOCK)              /* Currently the same as defined(_WIN32) */
2429         int ret = 0;
2430         HANDLE h;
2431         if (op == Pidcheck) {
2432                 h = OpenProcess(env->me_pidquery, FALSE, pid);
2433                 /* No documented "no such process" code, but other program use this: */
2434                 if (!h)
2435                         return ErrCode() != ERROR_INVALID_PARAMETER;
2436                 /* A process exists until all handles to it close. Has it exited? */
2437                 ret = WaitForSingleObject(h, 0) != 0;
2438                 CloseHandle(h);
2439         }
2440         return ret;
2441 #else
2442         for (;;) {
2443                 int rc;
2444                 struct flock lock_info;
2445                 memset(&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
2446                 lock_info.l_type = F_WRLCK;
2447                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
2448                 lock_info.l_start = pid;
2449                 lock_info.l_len = 1;
2450                 if ((rc = fcntl(env->me_lfd, op, &lock_info)) == 0) {
2451                         if (op == F_GETLK && lock_info.l_type != F_UNLCK)
2452                                 rc = -1;
2453                 } else if ((rc = ErrCode()) == EINTR) {
2454                         continue;
2455                 }
2456                 return rc;
2457         }
2458 #endif
2459 }
2460
2461 /** Common code for #mdb_txn_begin() and #mdb_txn_renew().
2462  * @param[in] txn the transaction handle to initialize
2463  * @return 0 on success, non-zero on failure.
2464  */
2465 static int
2466 mdb_txn_renew0(MDB_txn *txn)
2467 {
2468         MDB_env *env = txn->mt_env;
2469         MDB_txninfo *ti = env->me_txns;
2470         MDB_meta *meta;
2471         unsigned int i, nr;
2472         uint16_t x;
2473         int rc, new_notls = 0;
2474
2475         /* Setup db info */
2476         txn->mt_numdbs = env->me_numdbs;
2477         txn->mt_dbxs = env->me_dbxs;    /* mostly static anyway */
2478
2479         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) {
2480                 if (!ti) {
2481                         meta = env->me_metas[ mdb_env_pick_meta(env) ];
2482                         txn->mt_txnid = meta->mm_txnid;
2483                         txn->mt_u.reader = NULL;
2484                 } else {
2485                         MDB_reader *r = (env->me_flags & MDB_NOTLS) ? txn->mt_u.reader :
2486                                 pthread_getspecific(env->me_txkey);
2487                         if (r) {
2488                                 if (r->mr_pid != env->me_pid || r->mr_txnid != (txnid_t)-1)
2489                                         return MDB_BAD_RSLOT;
2490                         } else {
2491                                 MDB_PID_T pid = env->me_pid;
2492                                 MDB_THR_T tid = pthread_self();
2493
2494                                 if (!env->me_live_reader) {
2495                                         rc = mdb_reader_pid(env, Pidset, pid);
2496                                         if (rc)
2497                                                 return rc;
2498                                         env->me_live_reader = 1;
2499                                 }
2500
2501                                 LOCK_MUTEX_R(env);
2502                                 nr = ti->mti_numreaders;
2503                                 for (i=0; i<nr; i++)
2504                                         if (ti->mti_readers[i].mr_pid == 0)
2505                                                 break;
2506                                 if (i == env->me_maxreaders) {
2507                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
2508                                         return MDB_READERS_FULL;
2509                                 }
2510                                 ti->mti_readers[i].mr_pid = pid;
2511                                 ti->mti_readers[i].mr_tid = tid;
2512                                 if (i == nr)
2513                                         ti->mti_numreaders = ++nr;
2514                                 /* Save numreaders for un-mutexed mdb_env_close() */
2515                                 env->me_numreaders = nr;
2516                                 UNLOCK_MUTEX_R(env);
2517
2518                                 r = &ti->mti_readers[i];
2519                                 new_notls = (env->me_flags & MDB_NOTLS);
2520                                 if (!new_notls && (rc=pthread_setspecific(env->me_txkey, r))) {
2521                                         r->mr_pid = 0;
2522                                         return rc;
2523                                 }
2524                         }
2525                         txn->mt_txnid = r->mr_txnid = ti->mti_txnid;
2526                         txn->mt_u.reader = r;
2527                         meta = env->me_metas[txn->mt_txnid & 1];
2528                 }
2529         } else {
2530                 if (ti) {
2531                         LOCK_MUTEX_W(env);
2532
2533                         txn->mt_txnid = ti->mti_txnid;
2534                         meta = env->me_metas[txn->mt_txnid & 1];
2535                 } else {
2536                         meta = env->me_metas[ mdb_env_pick_meta(env) ];
2537                         txn->mt_txnid = meta->mm_txnid;
2538                 }
2539                 txn->mt_txnid++;
2540 #if MDB_DEBUG
2541                 if (txn->mt_txnid == mdb_debug_start)
2542                         mdb_debug = 1;
2543 #endif
2544                 txn->mt_dirty_room = MDB_IDL_UM_MAX;
2545                 txn->mt_u.dirty_list = env->me_dirty_list;
2546                 txn->mt_u.dirty_list[0].mid = 0;
2547                 txn->mt_free_pgs = env->me_free_pgs;
2548                 txn->mt_free_pgs[0] = 0;
2549                 txn->mt_spill_pgs = NULL;
2550                 env->me_txn = txn;
2551                 memcpy(txn->mt_dbiseqs, env->me_dbiseqs, env->me_maxdbs * sizeof(unsigned int));
2552         }
2553
2554         /* Copy the DB info and flags */
2555         memcpy(txn->mt_dbs, meta->mm_dbs, 2 * sizeof(MDB_db));
2556
2557         /* Moved to here to avoid a data race in read TXNs */
2558         txn->mt_next_pgno = meta->mm_last_pg+1;
2559
2560         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
2561                 x = env->me_dbflags[i];
2562                 txn->mt_dbs[i].md_flags = x & PERSISTENT_FLAGS;
2563                 txn->mt_dbflags[i] = (x & MDB_VALID) ? DB_VALID|DB_STALE : 0;
2564         }
2565         txn->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[1] = DB_VALID;
2566
2567         if (env->me_maxpg < txn->mt_next_pgno) {
2568                 mdb_txn_reset0(txn, "renew0-mapfail");
2569                 if (new_notls) {
2570                         txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2571                         txn->mt_u.reader = NULL;
2572                 }
2573                 return MDB_MAP_RESIZED;
2574         }
2575
2576         return MDB_SUCCESS;
2577 }
2578
2579 int
2580 mdb_txn_renew(MDB_txn *txn)
2581 {
2582         int rc;
2583
2584         if (!txn || txn->mt_dbxs)       /* A reset txn has mt_dbxs==NULL */
2585                 return EINVAL;
2586
2587         if (txn->mt_env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2588                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2589                 return MDB_PANIC;
2590         }
2591
2592         rc = mdb_txn_renew0(txn);
2593         if (rc == MDB_SUCCESS) {
2594                 DPRINTF(("renew txn %"Z"u%c %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
2595                         txn->mt_txnid, (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? 'r' : 'w',
2596                         (void *)txn, (void *)txn->mt_env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
2597         }
2598         return rc;
2599 }
2600
2601 int
2602 mdb_txn_begin(MDB_env *env, MDB_txn *parent, unsigned int flags, MDB_txn **ret)
2603 {
2604         MDB_txn *txn;
2605         MDB_ntxn *ntxn;
2606         int rc, size, tsize = sizeof(MDB_txn);
2607
2608         if (env->me_flags & MDB_FATAL_ERROR) {
2609                 DPUTS("environment had fatal error, must shutdown!");
2610                 return MDB_PANIC;
2611         }
2612         if ((env->me_flags & MDB_RDONLY) && !(flags & MDB_RDONLY))
2613                 return EACCES;
2614         if (parent) {
2615                 /* Nested transactions: Max 1 child, write txns only, no writemap */
2616                 if (parent->mt_child ||
2617                         (flags & MDB_RDONLY) ||
2618                         (parent->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR)) ||
2619                         (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
2620                 {
2621                         return (parent->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EINVAL : MDB_BAD_TXN;
2622                 }
2623                 tsize = sizeof(MDB_ntxn);
2624         }
2625         size = tsize + env->me_maxdbs * (sizeof(MDB_db)+1);
2626         if (!(flags & MDB_RDONLY)) {
2627                 if (!parent) {
2628                         txn = env->me_txn0;
2629                         txn->mt_flags = 0;
2630                         goto ok;
2631                 }
2632                 size += env->me_maxdbs * sizeof(MDB_cursor *);
2633                 /* child txns use parent's dbiseqs */
2634                 if (!parent)
2635                         size += env->me_maxdbs * sizeof(unsigned int);
2636         }
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                 mdb_cursors_close(txn, 0);
2778
2779                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP)) {
2780                         mdb_dlist_free(txn);
2781                 }
2782                 mdb_midl_free(env->me_pghead);
2783
2784                 if (txn->mt_parent) {
2785                         txn->mt_parent->mt_child = NULL;
2786                         env->me_pgstate = ((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate;
2787                         mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
2788                         mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
2789                         free(txn->mt_u.dirty_list);
2790                         return;
2791                 }
2792
2793                 if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
2794                         env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2795                 env->me_pghead = NULL;
2796                 env->me_pglast = 0;
2797
2798                 env->me_txn = NULL;
2799                 /* The writer mutex was locked in mdb_txn_begin. */
2800                 if (env->me_txns)
2801                         UNLOCK_MUTEX_W(env);
2802         }
2803 }
2804
2805 void
2806 mdb_txn_reset(MDB_txn *txn)
2807 {
2808         if (txn == NULL)
2809                 return;
2810
2811         /* This call is only valid for read-only txns */
2812         if (!(txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY))
2813                 return;
2814
2815         mdb_txn_reset0(txn, "reset");
2816 }
2817
2818 void
2819 mdb_txn_abort(MDB_txn *txn)
2820 {
2821         if (txn == NULL)
2822                 return;
2823
2824         if (txn->mt_child)
2825                 mdb_txn_abort(txn->mt_child);
2826
2827         mdb_txn_reset0(txn, "abort");
2828         /* Free reader slot tied to this txn (if MDB_NOTLS && writable FS) */
2829         if ((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) && txn->mt_u.reader)
2830                 txn->mt_u.reader->mr_pid = 0;
2831
2832         if (txn != txn->mt_env->me_txn0)
2833                 free(txn);
2834 }
2835
2836 /** Save the freelist as of this transaction to the freeDB.
2837  * This changes the freelist. Keep trying until it stabilizes.
2838  */
2839 static int
2840 mdb_freelist_save(MDB_txn *txn)
2841 {
2842         /* env->me_pghead[] can grow and shrink during this call.
2843          * env->me_pglast and txn->mt_free_pgs[] can only grow.
2844          * Page numbers cannot disappear from txn->mt_free_pgs[].
2845          */
2846         MDB_cursor mc;
2847         MDB_env *env = txn->mt_env;
2848         int rc, maxfree_1pg = env->me_maxfree_1pg, more = 1;
2849         txnid_t pglast = 0, head_id = 0;
2850         pgno_t  freecnt = 0, *free_pgs, *mop;
2851         ssize_t head_room = 0, total_room = 0, mop_len, clean_limit;
2852
2853         mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
2854
2855         if (env->me_pghead) {
2856                 /* Make sure first page of freeDB is touched and on freelist */
2857                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST|MDB_PS_MODIFY);
2858                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2859                         return rc;
2860         }
2861
2862         if (!env->me_pghead && txn->mt_loose_pgs) {
2863                 /* Put loose page numbers in mt_free_pgs, since
2864                  * we may be unable to return them to me_pghead.
2865                  */
2866                 MDB_page *mp = txn->mt_loose_pgs;
2867                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, txn->mt_loose_count)) != 0)
2868                         return rc;
2869                 for (; mp; mp = NEXT_LOOSE_PAGE(mp))
2870                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
2871                 txn->mt_loose_pgs = NULL;
2872                 txn->mt_loose_count = 0;
2873         }
2874
2875         /* MDB_RESERVE cancels meminit in ovpage malloc (when no WRITEMAP) */
2876         clean_limit = (env->me_flags & (MDB_NOMEMINIT|MDB_WRITEMAP))
2877                 ? SSIZE_MAX : maxfree_1pg;
2878
2879         for (;;) {
2880                 /* Come back here after each Put() in case freelist changed */
2881                 MDB_val key, data;
2882                 pgno_t *pgs;
2883                 ssize_t j;
2884
2885                 /* If using records from freeDB which we have not yet
2886                  * deleted, delete them and any we reserved for me_pghead.
2887                  */
2888                 while (pglast < env->me_pglast) {
2889                         rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, NULL);
2890                         if (rc)
2891                                 return rc;
2892                         pglast = head_id = *(txnid_t *)key.mv_data;
2893                         total_room = head_room = 0;
2894                         mdb_tassert(txn, pglast <= env->me_pglast);
2895                         rc = mdb_cursor_del(&mc, 0);
2896                         if (rc)
2897                                 return rc;
2898                 }
2899
2900                 /* Save the IDL of pages freed by this txn, to a single record */
2901                 if (freecnt < txn->mt_free_pgs[0]) {
2902                         if (!freecnt) {
2903                                 /* Make sure last page of freeDB is touched and on freelist */
2904                                 rc = mdb_page_search(&mc, NULL, MDB_PS_LAST|MDB_PS_MODIFY);
2905                                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
2906                                         return rc;
2907                         }
2908                         free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2909                         /* Write to last page of freeDB */
2910                         key.mv_size = sizeof(txn->mt_txnid);
2911                         key.mv_data = &txn->mt_txnid;
2912                         do {
2913                                 freecnt = free_pgs[0];
2914                                 data.mv_size = MDB_IDL_SIZEOF(free_pgs);
2915                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2916                                 if (rc)
2917                                         return rc;
2918                                 /* Retry if mt_free_pgs[] grew during the Put() */
2919                                 free_pgs = txn->mt_free_pgs;
2920                         } while (freecnt < free_pgs[0]);
2921                         mdb_midl_sort(free_pgs);
2922                         memcpy(data.mv_data, free_pgs, data.mv_size);
2923 #if (MDB_DEBUG) > 1
2924                         {
2925                                 unsigned int i = free_pgs[0];
2926                                 DPRINTF(("IDL write txn %"Z"u root %"Z"u num %u",
2927                                         txn->mt_txnid, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, i));
2928                                 for (; i; i--)
2929                                         DPRINTF(("IDL %"Z"u", free_pgs[i]));
2930                         }
2931 #endif
2932                         continue;
2933                 }
2934
2935                 mop = env->me_pghead;
2936                 mop_len = (mop ? mop[0] : 0) + txn->mt_loose_count;
2937
2938                 /* Reserve records for me_pghead[]. Split it if multi-page,
2939                  * to avoid searching freeDB for a page range. Use keys in
2940                  * range [1,me_pglast]: Smaller than txnid of oldest reader.
2941                  */
2942                 if (total_room >= mop_len) {
2943                         if (total_room == mop_len || --more < 0)
2944                                 break;
2945                 } else if (head_room >= maxfree_1pg && head_id > 1) {
2946                         /* Keep current record (overflow page), add a new one */
2947                         head_id--;
2948                         head_room = 0;
2949                 }
2950                 /* (Re)write {key = head_id, IDL length = head_room} */
2951                 total_room -= head_room;
2952                 head_room = mop_len - total_room;
2953                 if (head_room > maxfree_1pg && head_id > 1) {
2954                         /* Overflow multi-page for part of me_pghead */
2955                         head_room /= head_id; /* amortize page sizes */
2956                         head_room += maxfree_1pg - head_room % (maxfree_1pg + 1);
2957                 } else if (head_room < 0) {
2958                         /* Rare case, not bothering to delete this record */
2959                         head_room = 0;
2960                 }
2961                 key.mv_size = sizeof(head_id);
2962                 key.mv_data = &head_id;
2963                 data.mv_size = (head_room + 1) * sizeof(pgno_t);
2964                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_RESERVE);
2965                 if (rc)
2966                         return rc;
2967                 /* IDL is initially empty, zero out at least the length */
2968                 pgs = (pgno_t *)data.mv_data;
2969                 j = head_room > clean_limit ? head_room : 0;
2970                 do {
2971                         pgs[j] = 0;
2972                 } while (--j >= 0);
2973                 total_room += head_room;
2974         }
2975
2976         /* Return loose page numbers to me_pghead, though usually none are
2977          * left at this point.  The pages themselves remain in dirty_list.
2978          */
2979         if (txn->mt_loose_pgs) {
2980                 MDB_page *mp = txn->mt_loose_pgs;
2981                 unsigned count = txn->mt_loose_count;
2982                 MDB_IDL loose;
2983                 /* Room for loose pages + temp IDL with same */
2984                 if ((rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, 2*count+1)) != 0)
2985                         return rc;
2986                 mop = env->me_pghead;
2987                 loose = mop + MDB_IDL_ALLOCLEN(mop) - count;
2988                 for (count = 0; mp; mp = NEXT_LOOSE_PAGE(mp))
2989                         loose[ ++count ] = mp->mp_pgno;
2990                 loose[0] = count;
2991                 mdb_midl_sort(loose);
2992                 mdb_midl_xmerge(mop, loose);
2993                 txn->mt_loose_pgs = NULL;
2994                 txn->mt_loose_count = 0;
2995                 mop_len = mop[0];
2996         }
2997
2998         /* Fill in the reserved me_pghead records */
2999         rc = MDB_SUCCESS;
3000         if (mop_len) {
3001                 MDB_val key, data;
3002
3003                 mop += mop_len;
3004                 rc = mdb_cursor_first(&mc, &key, &data);
3005                 for (; !rc; rc = mdb_cursor_next(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) {
3006                         txnid_t id = *(txnid_t *)key.mv_data;
3007                         ssize_t len = (ssize_t)(data.mv_size / sizeof(MDB_ID)) - 1;
3008                         MDB_ID save;
3009
3010                         mdb_tassert(txn, len >= 0 && id <= env->me_pglast);
3011                         key.mv_data = &id;
3012                         if (len > mop_len) {
3013                                 len = mop_len;
3014                                 data.mv_size = (len + 1) * sizeof(MDB_ID);
3015                         }
3016                         data.mv_data = mop -= len;
3017                         save = mop[0];
3018                         mop[0] = len;
3019                         rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, MDB_CURRENT);
3020                         mop[0] = save;
3021                         if (rc || !(mop_len -= len))
3022                                 break;
3023                 }
3024         }
3025         return rc;
3026 }
3027
3028 /** Flush (some) dirty pages to the map, after clearing their dirty flag.
3029  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3030  * @param[in] keep number of initial pages in dirty_list to keep dirty.
3031  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3032  */
3033 static int
3034 mdb_page_flush(MDB_txn *txn, int keep)
3035 {
3036         MDB_env         *env = txn->mt_env;
3037         MDB_ID2L        dl = txn->mt_u.dirty_list;
3038         unsigned        psize = env->me_psize, j;
3039         int                     i, pagecount = dl[0].mid, rc;
3040         size_t          size = 0, pos = 0;
3041         pgno_t          pgno = 0;
3042         MDB_page        *dp = NULL;
3043 #ifdef _WIN32
3044         OVERLAPPED      ov;
3045 #else
3046         struct iovec iov[MDB_COMMIT_PAGES];
3047         ssize_t         wpos = 0, wsize = 0, wres;
3048         size_t          next_pos = 1; /* impossible pos, so pos != next_pos */
3049         int                     n = 0;
3050 #endif
3051
3052         j = i = keep;
3053
3054         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3055                 /* Clear dirty flags */
3056                 while (++i <= pagecount) {
3057                         dp = dl[i].mptr;
3058                         /* Don't flush this page yet */
3059                         if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP)) {
3060                                 dp->mp_flags &= ~P_KEEP;
3061                                 dl[++j] = dl[i];
3062                                 continue;
3063                         }
3064                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
3065                 }
3066                 goto done;
3067         }
3068
3069         /* Write the pages */
3070         for (;;) {
3071                 if (++i <= pagecount) {
3072                         dp = dl[i].mptr;
3073                         /* Don't flush this page yet */
3074                         if (dp->mp_flags & (P_LOOSE|P_KEEP)) {
3075                                 dp->mp_flags &= ~P_KEEP;
3076                                 dl[i].mid = 0;
3077                                 continue;
3078                         }
3079                         pgno = dl[i].mid;
3080                         /* clear dirty flag */
3081                         dp->mp_flags &= ~P_DIRTY;
3082                         pos = pgno * psize;
3083                         size = psize;
3084                         if (IS_OVERFLOW(dp)) size *= dp->mp_pages;
3085                 }
3086 #ifdef _WIN32
3087                 else break;
3088
3089                 /* Windows actually supports scatter/gather I/O, but only on
3090                  * unbuffered file handles. Since we're relying on the OS page
3091                  * cache for all our data, that's self-defeating. So we just
3092                  * write pages one at a time. We use the ov structure to set
3093                  * the write offset, to at least save the overhead of a Seek
3094                  * system call.
3095                  */
3096                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
3097                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3098                 ov.Offset = pos & 0xffffffff;
3099                 ov.OffsetHigh = pos >> 16 >> 16;
3100                 if (!WriteFile(env->me_fd, dp, size, NULL, &ov)) {
3101                         rc = ErrCode();
3102                         DPRINTF(("WriteFile: %d", rc));
3103                         return rc;
3104                 }
3105 #else
3106                 /* Write up to MDB_COMMIT_PAGES dirty pages at a time. */
3107                 if (pos!=next_pos || n==MDB_COMMIT_PAGES || wsize+size>MAX_WRITE) {
3108                         if (n) {
3109                                 /* Write previous page(s) */
3110 #ifdef MDB_USE_PWRITEV
3111                                 wres = pwritev(env->me_fd, iov, n, wpos);
3112 #else
3113                                 if (n == 1) {
3114                                         wres = pwrite(env->me_fd, iov[0].iov_base, wsize, wpos);
3115                                 } else {
3116                                         if (lseek(env->me_fd, wpos, SEEK_SET) == -1) {
3117                                                 rc = ErrCode();
3118                                                 DPRINTF(("lseek: %s", strerror(rc)));
3119                                                 return rc;
3120                                         }
3121                                         wres = writev(env->me_fd, iov, n);
3122                                 }
3123 #endif
3124                                 if (wres != wsize) {
3125                                         if (wres < 0) {
3126                                                 rc = ErrCode();
3127                                                 DPRINTF(("Write error: %s", strerror(rc)));
3128                                         } else {
3129                                                 rc = EIO; /* TODO: Use which error code? */
3130                                                 DPUTS("short write, filesystem full?");
3131                                         }
3132                                         return rc;
3133                                 }
3134                                 n = 0;
3135                         }
3136                         if (i > pagecount)
3137                                 break;
3138                         wpos = pos;
3139                         wsize = 0;
3140                 }
3141                 DPRINTF(("committing page %"Z"u", pgno));
3142                 next_pos = pos + size;
3143                 iov[n].iov_len = size;
3144                 iov[n].iov_base = (char *)dp;
3145                 wsize += size;
3146                 n++;
3147 #endif  /* _WIN32 */
3148         }
3149
3150         /* MIPS has cache coherency issues, this is a no-op everywhere else
3151          * Note: for any size >= on-chip cache size, entire on-chip cache is
3152          * flushed.
3153          */
3154         CACHEFLUSH(env->me_map, txn->mt_next_pgno * env->me_psize, DCACHE);
3155
3156         for (i = keep; ++i <= pagecount; ) {
3157                 dp = dl[i].mptr;
3158                 /* This is a page we skipped above */
3159                 if (!dl[i].mid) {
3160                         dl[++j] = dl[i];
3161                         dl[j].mid = dp->mp_pgno;
3162                         continue;
3163                 }
3164                 mdb_dpage_free(env, dp);
3165         }
3166
3167 done:
3168         i--;
3169         txn->mt_dirty_room += i - j;
3170         dl[0].mid = j;
3171         return MDB_SUCCESS;
3172 }
3173
3174 int
3175 mdb_txn_commit(MDB_txn *txn)
3176 {
3177         int             rc;
3178         unsigned int i;
3179         MDB_env *env;
3180
3181         if (txn == NULL || txn->mt_env == NULL)
3182                 return EINVAL;
3183
3184         if (txn->mt_child) {
3185                 rc = mdb_txn_commit(txn->mt_child);
3186                 txn->mt_child = NULL;
3187                 if (rc)
3188                         goto fail;
3189         }
3190
3191         env = txn->mt_env;
3192
3193         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
3194                 mdb_dbis_update(txn, 1);
3195                 txn->mt_numdbs = 2; /* so txn_abort() doesn't close any new handles */
3196                 mdb_txn_abort(txn);
3197                 return MDB_SUCCESS;
3198         }
3199
3200         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
3201                 DPUTS("error flag is set, can't commit");
3202                 if (txn->mt_parent)
3203                         txn->mt_parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
3204                 rc = MDB_BAD_TXN;
3205                 goto fail;
3206         }
3207
3208         if (txn->mt_parent) {
3209                 MDB_txn *parent = txn->mt_parent;
3210                 MDB_page **lp;
3211                 MDB_ID2L dst, src;
3212                 MDB_IDL pspill;
3213                 unsigned x, y, len, ps_len;
3214
3215                 /* Append our free list to parent's */
3216                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_free_pgs, txn->mt_free_pgs);
3217                 if (rc)
3218                         goto fail;
3219                 mdb_midl_free(txn->mt_free_pgs);
3220                 /* Failures after this must either undo the changes
3221                  * to the parent or set MDB_TXN_ERROR in the parent.
3222                  */
3223
3224                 parent->mt_next_pgno = txn->mt_next_pgno;
3225                 parent->mt_flags = txn->mt_flags;
3226
3227                 /* Merge our cursors into parent's and close them */
3228                 mdb_cursors_close(txn, 1);
3229
3230                 /* Update parent's DB table. */
3231                 memcpy(parent->mt_dbs, txn->mt_dbs, txn->mt_numdbs * sizeof(MDB_db));
3232                 parent->mt_numdbs = txn->mt_numdbs;
3233                 parent->mt_dbflags[0] = txn->mt_dbflags[0];
3234                 parent->mt_dbflags[1] = txn->mt_dbflags[1];
3235                 for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
3236                         /* preserve parent's DB_NEW status */
3237                         x = parent->mt_dbflags[i] & DB_NEW;
3238                         parent->mt_dbflags[i] = txn->mt_dbflags[i] | x;
3239                 }
3240
3241                 dst = parent->mt_u.dirty_list;
3242                 src = txn->mt_u.dirty_list;
3243                 /* Remove anything in our dirty list from parent's spill list */
3244                 if ((pspill = parent->mt_spill_pgs) && (ps_len = pspill[0])) {
3245                         x = y = ps_len;
3246                         pspill[0] = (pgno_t)-1;
3247                         /* Mark our dirty pages as deleted in parent spill list */
3248                         for (i=0, len=src[0].mid; ++i <= len; ) {
3249                                 MDB_ID pn = src[i].mid << 1;
3250                                 while (pn > pspill[x])
3251                                         x--;
3252                                 if (pn == pspill[x]) {
3253                                         pspill[x] = 1;
3254                                         y = --x;
3255                                 }
3256                         }
3257                         /* Squash deleted pagenums if we deleted any */
3258                         for (x=y; ++x <= ps_len; )
3259                                 if (!(pspill[x] & 1))
3260                                         pspill[++y] = pspill[x];
3261                         pspill[0] = y;
3262                 }
3263
3264                 /* Find len = length of merging our dirty list with parent's */
3265                 x = dst[0].mid;
3266                 dst[0].mid = 0;         /* simplify loops */
3267                 if (parent->mt_parent) {
3268                         len = x + src[0].mid;
3269                         y = mdb_mid2l_search(src, dst[x].mid + 1) - 1;
3270                         for (i = x; y && i; y--) {
3271                                 pgno_t yp = src[y].mid;
3272                                 while (yp < dst[i].mid)
3273                                         i--;
3274                                 if (yp == dst[i].mid) {
3275                                         i--;
3276                                         len--;
3277                                 }
3278                         }
3279                 } else { /* Simplify the above for single-ancestor case */
3280                         len = MDB_IDL_UM_MAX - txn->mt_dirty_room;
3281                 }
3282                 /* Merge our dirty list with parent's */
3283                 y = src[0].mid;
3284                 for (i = len; y; dst[i--] = src[y--]) {
3285                         pgno_t yp = src[y].mid;
3286                         while (yp < dst[x].mid)
3287                                 dst[i--] = dst[x--];
3288                         if (yp == dst[x].mid)
3289                                 free(dst[x--].mptr);
3290                 }
3291                 mdb_tassert(txn, i == x);
3292                 dst[0].mid = len;
3293                 free(txn->mt_u.dirty_list);
3294                 parent->mt_dirty_room = txn->mt_dirty_room;
3295                 if (txn->mt_spill_pgs) {
3296                         if (parent->mt_spill_pgs) {
3297                                 /* TODO: Prevent failure here, so parent does not fail */
3298                                 rc = mdb_midl_append_list(&parent->mt_spill_pgs, txn->mt_spill_pgs);
3299                                 if (rc)
3300                                         parent->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
3301                                 mdb_midl_free(txn->mt_spill_pgs);
3302                                 mdb_midl_sort(parent->mt_spill_pgs);
3303                         } else {
3304                                 parent->mt_spill_pgs = txn->mt_spill_pgs;
3305                         }
3306                 }
3307
3308                 /* Append our loose page list to parent's */
3309                 for (lp = &parent->mt_loose_pgs; *lp; lp = &NEXT_LOOSE_PAGE(lp))
3310                         ;
3311                 *lp = txn->mt_loose_pgs;
3312                 parent->mt_loose_count += txn->mt_loose_count;
3313
3314                 parent->mt_child = NULL;
3315                 mdb_midl_free(((MDB_ntxn *)txn)->mnt_pgstate.mf_pghead);
3316                 free(txn);
3317                 return rc;
3318         }
3319
3320         if (txn != env->me_txn) {
3321                 DPUTS("attempt to commit unknown transaction");
3322                 rc = EINVAL;
3323                 goto fail;
3324         }
3325
3326         mdb_cursors_close(txn, 0);
3327
3328         if (!txn->mt_u.dirty_list[0].mid &&
3329                 !(txn->mt_flags & (MDB_TXN_DIRTY|MDB_TXN_SPILLS)))
3330                 goto done;
3331
3332         DPRINTF(("committing txn %"Z"u %p on mdbenv %p, root page %"Z"u",
3333             txn->mt_txnid, (void*)txn, (void*)env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3334
3335         /* Update DB root pointers */
3336         if (txn->mt_numdbs > 2) {
3337                 MDB_cursor mc;
3338                 MDB_dbi i;
3339                 MDB_val data;
3340                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
3341
3342                 mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
3343                 for (i = 2; i < txn->mt_numdbs; i++) {
3344                         if (txn->mt_dbflags[i] & DB_DIRTY) {
3345                                 if (TXN_DBI_CHANGED(txn, i)) {
3346                                         rc = MDB_BAD_DBI;
3347                                         goto fail;
3348                                 }
3349                                 data.mv_data = &txn->mt_dbs[i];
3350                                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &txn->mt_dbxs[i].md_name, &data, 0);
3351                                 if (rc)
3352                                         goto fail;
3353                         }
3354                 }
3355         }
3356
3357         rc = mdb_freelist_save(txn);
3358         if (rc)
3359                 goto fail;
3360
3361         mdb_midl_free(env->me_pghead);
3362         env->me_pghead = NULL;
3363         if (mdb_midl_shrink(&txn->mt_free_pgs))
3364                 env->me_free_pgs = txn->mt_free_pgs;
3365
3366 #if (MDB_DEBUG) > 2
3367         mdb_audit(txn);
3368 #endif
3369
3370         if ((rc = mdb_page_flush(txn, 0)) ||
3371                 (rc = mdb_env_sync(env, 0)) ||
3372                 (rc = mdb_env_write_meta(txn)))
3373                 goto fail;
3374
3375         /* Free P_LOOSE pages left behind in dirty_list */
3376         if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
3377                 mdb_dlist_free(txn);
3378
3379 done:
3380         env->me_pglast = 0;
3381         env->me_txn = NULL;
3382         mdb_dbis_update(txn, 1);
3383
3384         if (env->me_txns)
3385                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
3386         if (txn != env->me_txn0)
3387                 free(txn);
3388
3389         return MDB_SUCCESS;
3390
3391 fail:
3392         mdb_txn_abort(txn);
3393         return rc;
3394 }
3395
3396 /** Read the environment parameters of a DB environment before
3397  * mapping it into memory.
3398  * @param[in] env the environment handle
3399  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3400  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3401  */
3402 static int ESECT
3403 mdb_env_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3404 {
3405         MDB_metabuf     pbuf;
3406         MDB_page        *p;
3407         MDB_meta        *m;
3408         int                     i, rc, off;
3409         enum { Size = sizeof(pbuf) };
3410
3411         /* We don't know the page size yet, so use a minimum value.
3412          * Read both meta pages so we can use the latest one.
3413          */
3414
3415         for (i=off=0; i<2; i++, off = meta->mm_psize) {
3416 #ifdef _WIN32
3417                 DWORD len;
3418                 OVERLAPPED ov;
3419                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3420                 ov.Offset = off;
3421                 rc = ReadFile(env->me_fd, &pbuf, Size, &len, &ov) ? (int)len : -1;
3422                 if (rc == -1 && ErrCode() == ERROR_HANDLE_EOF)
3423                         rc = 0;
3424 #else
3425                 rc = pread(env->me_fd, &pbuf, Size, off);
3426 #endif
3427                 if (rc != Size) {
3428                         if (rc == 0 && off == 0)
3429                                 return ENOENT;
3430                         rc = rc < 0 ? (int) ErrCode() : MDB_INVALID;
3431                         DPRINTF(("read: %s", mdb_strerror(rc)));
3432                         return rc;
3433                 }
3434
3435                 p = (MDB_page *)&pbuf;
3436
3437                 if (!F_ISSET(p->mp_flags, P_META)) {
3438                         DPRINTF(("page %"Z"u not a meta page", p->mp_pgno));
3439                         return MDB_INVALID;
3440                 }
3441
3442                 m = METADATA(p);
3443                 if (m->mm_magic != MDB_MAGIC) {
3444                         DPUTS("meta has invalid magic");
3445                         return MDB_INVALID;
3446                 }
3447
3448                 if (m->mm_version != MDB_DATA_VERSION) {
3449                         DPRINTF(("database is version %u, expected version %u",
3450                                 m->mm_version, MDB_DATA_VERSION));
3451                         return MDB_VERSION_MISMATCH;
3452                 }
3453
3454                 if (off == 0 || m->mm_txnid > meta->mm_txnid)
3455                         *meta = *m;
3456         }
3457         return 0;
3458 }
3459
3460 static void ESECT
3461 mdb_env_init_meta0(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3462 {
3463         meta->mm_magic = MDB_MAGIC;
3464         meta->mm_version = MDB_DATA_VERSION;
3465         meta->mm_mapsize = env->me_mapsize;
3466         meta->mm_psize = env->me_psize;
3467         meta->mm_last_pg = 1;
3468         meta->mm_flags = env->me_flags & 0xffff;
3469         meta->mm_flags |= MDB_INTEGERKEY;
3470         meta->mm_dbs[0].md_root = P_INVALID;
3471         meta->mm_dbs[1].md_root = P_INVALID;
3472 }
3473
3474 /** Write the environment parameters of a freshly created DB environment.
3475  * @param[in] env the environment handle
3476  * @param[out] meta address of where to store the meta information
3477  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3478  */
3479 static int ESECT
3480 mdb_env_init_meta(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
3481 {
3482         MDB_page *p, *q;
3483         int rc;
3484         unsigned int     psize;
3485 #ifdef _WIN32
3486         DWORD len;
3487         OVERLAPPED ov;
3488         memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3489 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3490         ov.Offset = pos;        \
3491         rc = WriteFile(fd, ptr, size, &len, &ov);       } while(0)
3492 #else
3493         int len;
3494 #define DO_PWRITE(rc, fd, ptr, size, len, pos)  do { \
3495         len = pwrite(fd, ptr, size, pos);       \
3496         rc = (len >= 0); } while(0)
3497 #endif
3498
3499         DPUTS("writing new meta page");
3500
3501         psize = env->me_psize;
3502
3503         mdb_env_init_meta0(env, meta);
3504
3505         p = calloc(2, psize);
3506         p->mp_pgno = 0;
3507         p->mp_flags = P_META;
3508         *(MDB_meta *)METADATA(p) = *meta;
3509
3510         q = (MDB_page *)((char *)p + psize);
3511         q->mp_pgno = 1;
3512         q->mp_flags = P_META;
3513         *(MDB_meta *)METADATA(q) = *meta;
3514
3515         DO_PWRITE(rc, env->me_fd, p, psize * 2, len, 0);
3516         if (!rc)
3517                 rc = ErrCode();
3518         else if ((unsigned) len == psize * 2)
3519                 rc = MDB_SUCCESS;
3520         else
3521                 rc = ENOSPC;
3522         free(p);
3523         return rc;
3524 }
3525
3526 /** Update the environment info to commit a transaction.
3527  * @param[in] txn the transaction that's being committed
3528  * @return 0 on success, non-zero on failure.
3529  */
3530 static int
3531 mdb_env_write_meta(MDB_txn *txn)
3532 {
3533         MDB_env *env;
3534         MDB_meta        meta, metab, *mp;
3535         size_t mapsize;
3536         off_t off;
3537         int rc, len, toggle;
3538         char *ptr;
3539         HANDLE mfd;
3540 #ifdef _WIN32
3541         OVERLAPPED ov;
3542 #else
3543         int r2;
3544 #endif
3545
3546         toggle = txn->mt_txnid & 1;
3547         DPRINTF(("writing meta page %d for root page %"Z"u",
3548                 toggle, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root));
3549
3550         env = txn->mt_env;
3551         mp = env->me_metas[toggle];
3552         mapsize = env->me_metas[toggle ^ 1]->mm_mapsize;
3553         /* Persist any increases of mapsize config */
3554         if (mapsize < env->me_mapsize)
3555                 mapsize = env->me_mapsize;
3556
3557         if (env->me_flags & MDB_WRITEMAP) {
3558                 mp->mm_mapsize = mapsize;
3559                 mp->mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3560                 mp->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3561                 mp->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3562                 mp->mm_txnid = txn->mt_txnid;
3563                 if (!(env->me_flags & (MDB_NOMETASYNC|MDB_NOSYNC))) {
3564                         unsigned meta_size = env->me_psize;
3565                         rc = (env->me_flags & MDB_MAPASYNC) ? MS_ASYNC : MS_SYNC;
3566                         ptr = env->me_map;
3567                         if (toggle) {
3568 #ifndef _WIN32  /* POSIX msync() requires ptr = start of OS page */
3569                                 if (meta_size < env->me_os_psize)
3570                                         meta_size += meta_size;
3571                                 else
3572 #endif
3573                                         ptr += meta_size;
3574                         }
3575                         if (MDB_MSYNC(ptr, meta_size, rc)) {
3576                                 rc = ErrCode();
3577                                 goto fail;
3578                         }
3579                 }
3580                 goto done;
3581         }
3582         metab.mm_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3583         metab.mm_last_pg = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
3584
3585         meta.mm_mapsize = mapsize;
3586         meta.mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
3587         meta.mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
3588         meta.mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
3589         meta.mm_txnid = txn->mt_txnid;
3590
3591         off = offsetof(MDB_meta, mm_mapsize);
3592         ptr = (char *)&meta + off;
3593         len = sizeof(MDB_meta) - off;
3594         if (toggle)
3595                 off += env->me_psize;
3596         off += PAGEHDRSZ;
3597
3598         /* Write to the SYNC fd */
3599         mfd = env->me_flags & (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC) ?
3600                 env->me_fd : env->me_mfd;
3601 #ifdef _WIN32
3602         {
3603                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3604                 ov.Offset = off;
3605                 if (!WriteFile(mfd, ptr, len, (DWORD *)&rc, &ov))
3606                         rc = -1;
3607         }
3608 #else
3609         rc = pwrite(mfd, ptr, len, off);
3610 #endif
3611         if (rc != len) {
3612                 rc = rc < 0 ? ErrCode() : EIO;
3613                 DPUTS("write failed, disk error?");
3614                 /* On a failure, the pagecache still contains the new data.
3615                  * Write some old data back, to prevent it from being used.
3616                  * Use the non-SYNC fd; we know it will fail anyway.
3617                  */
3618                 meta.mm_last_pg = metab.mm_last_pg;
3619                 meta.mm_txnid = metab.mm_txnid;
3620 #ifdef _WIN32
3621                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
3622                 ov.Offset = off;
3623                 WriteFile(env->me_fd, ptr, len, NULL, &ov);
3624 #else
3625                 r2 = pwrite(env->me_fd, ptr, len, off);
3626                 (void)r2;       /* Silence warnings. We don't care about pwrite's return value */
3627 #endif
3628 fail:
3629                 env->me_flags |= MDB_FATAL_ERROR;
3630                 return rc;
3631         }
3632         /* MIPS has cache coherency issues, this is a no-op everywhere else */
3633         CACHEFLUSH(env->me_map + off, len, DCACHE);
3634 done:
3635         /* Memory ordering issues are irrelevant; since the entire writer
3636          * is wrapped by wmutex, all of these changes will become visible
3637          * after the wmutex is unlocked. Since the DB is multi-version,
3638          * readers will get consistent data regardless of how fresh or
3639          * how stale their view of these values is.
3640          */
3641         if (env->me_txns)
3642                 env->me_txns->mti_txnid = txn->mt_txnid;
3643
3644         return MDB_SUCCESS;
3645 }
3646
3647 /** Check both meta pages to see which one is newer.
3648  * @param[in] env the environment handle
3649  * @return meta toggle (0 or 1).
3650  */
3651 static int
3652 mdb_env_pick_meta(const MDB_env *env)
3653 {
3654         return (env->me_metas[0]->mm_txnid < env->me_metas[1]->mm_txnid);
3655 }
3656
3657 int ESECT
3658 mdb_env_create(MDB_env **env)
3659 {
3660         MDB_env *e;
3661
3662         e = calloc(1, sizeof(MDB_env));
3663         if (!e)
3664                 return ENOMEM;
3665
3666         e->me_maxreaders = DEFAULT_READERS;
3667         e->me_maxdbs = e->me_numdbs = 2;
3668         e->me_fd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3669         e->me_lfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3670         e->me_mfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
3671 #ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
3672         e->me_rmutex = SEM_FAILED;
3673         e->me_wmutex = SEM_FAILED;
3674 #endif
3675         e->me_pid = getpid();
3676         GET_PAGESIZE(e->me_os_psize);
3677         VGMEMP_CREATE(e,0,0);
3678         *env = e;
3679         return MDB_SUCCESS;
3680 }
3681
3682 static int ESECT
3683 mdb_env_map(MDB_env *env, void *addr)
3684 {
3685         MDB_page *p;
3686         unsigned int flags = env->me_flags;
3687 #ifdef _WIN32
3688         int rc;
3689         HANDLE mh;
3690         LONG sizelo, sizehi;
3691         size_t msize;
3692
3693         if (flags & MDB_RDONLY) {
3694                 /* Don't set explicit map size, use whatever exists */
3695                 msize = 0;
3696                 sizelo = 0;
3697                 sizehi = 0;
3698         } else {
3699                 msize = env->me_mapsize;
3700                 sizelo = msize & 0xffffffff;
3701                 sizehi = msize >> 16 >> 16; /* only needed on Win64 */
3702
3703                 /* Windows won't create mappings for zero length files.
3704                  * and won't map more than the file size.
3705                  * Just set the maxsize right now.
3706                  */
3707                 if (SetFilePointer(env->me_fd, sizelo, &sizehi, 0) != (DWORD)sizelo
3708                         || !SetEndOfFile(env->me_fd)
3709                         || SetFilePointer(env->me_fd, 0, NULL, 0) != 0)
3710                         return ErrCode();
3711         }
3712
3713         mh = CreateFileMapping(env->me_fd, NULL, flags & MDB_WRITEMAP ?
3714                 PAGE_READWRITE : PAGE_READONLY,
3715                 sizehi, sizelo, NULL);
3716         if (!mh)
3717                 return ErrCode();
3718         env->me_map = MapViewOfFileEx(mh, flags & MDB_WRITEMAP ?
3719                 FILE_MAP_WRITE : FILE_MAP_READ,
3720                 0, 0, msize, addr);
3721         rc = env->me_map ? 0 : ErrCode();
3722         CloseHandle(mh);
3723         if (rc)
3724                 return rc;
3725 #else
3726         int prot = PROT_READ;
3727         if (flags & MDB_WRITEMAP) {
3728                 prot |= PROT_WRITE;
3729                 if (ftruncate(env->me_fd, env->me_mapsize) < 0)
3730                         return ErrCode();
3731         }
3732         env->me_map = mmap(addr, env->me_mapsize, prot, MAP_SHARED,
3733                 env->me_fd, 0);
3734         if (env->me_map == MAP_FAILED) {
3735                 env->me_map = NULL;
3736                 return ErrCode();
3737         }
3738
3739         if (flags & MDB_NORDAHEAD) {
3740                 /* Turn off readahead. It's harmful when the DB is larger than RAM. */
3741 #ifdef MADV_RANDOM
3742                 madvise(env->me_map, env->me_mapsize, MADV_RANDOM);
3743 #else
3744 #ifdef POSIX_MADV_RANDOM
3745                 posix_madvise(env->me_map, env->me_mapsize, POSIX_MADV_RANDOM);
3746 #endif /* POSIX_MADV_RANDOM */
3747 #endif /* MADV_RANDOM */
3748         }
3749 #endif /* _WIN32 */
3750
3751         /* Can happen because the address argument to mmap() is just a
3752          * hint.  mmap() can pick another, e.g. if the range is in use.
3753          * The MAP_FIXED flag would prevent that, but then mmap could
3754          * instead unmap existing pages to make room for the new map.
3755          */
3756         if (addr && env->me_map != addr)
3757                 return EBUSY;   /* TODO: Make a new MDB_* error code? */
3758
3759         p = (MDB_page *)env->me_map;
3760         env->me_metas[0] = METADATA(p);
3761         env->me_metas[1] = (MDB_meta *)((char *)env->me_metas[0] + env->me_psize);
3762
3763         return MDB_SUCCESS;
3764 }
3765
3766 int ESECT
3767 mdb_env_set_mapsize(MDB_env *env, size_t size)
3768 {
3769         /* If env is already open, caller is responsible for making
3770          * sure there are no active txns.
3771          */
3772         if (env->me_map) {
3773                 int rc;
3774                 void *old;
3775                 if (env->me_txn)
3776                         return EINVAL;
3777                 if (!size)
3778                         size = env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_mapsize;
3779                 else if (size < env->me_mapsize) {
3780                         /* If the configured size is smaller, make sure it's
3781                          * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3782                          */
3783                         size_t minsize = (env->me_metas[mdb_env_pick_meta(env)]->mm_last_pg + 1) * env->me_psize;
3784                         if (size < minsize)
3785                                 size = minsize;
3786                 }
3787                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
3788                 env->me_mapsize = size;
3789                 old = (env->me_flags & MDB_FIXEDMAP) ? env->me_map : NULL;
3790                 rc = mdb_env_map(env, old);
3791                 if (rc)
3792                         return rc;
3793         }
3794         env->me_mapsize = size;
3795         if (env->me_psize)
3796                 env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3797         return MDB_SUCCESS;
3798 }
3799
3800 int ESECT
3801 mdb_env_set_maxdbs(MDB_env *env, MDB_dbi dbs)
3802 {
3803         if (env->me_map)
3804                 return EINVAL;
3805         env->me_maxdbs = dbs + 2; /* Named databases + main and free DB */
3806         return MDB_SUCCESS;
3807 }
3808
3809 int ESECT
3810 mdb_env_set_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int readers)
3811 {
3812         if (env->me_map || readers < 1)
3813                 return EINVAL;
3814         env->me_maxreaders = readers;
3815         return MDB_SUCCESS;
3816 }
3817
3818 int ESECT
3819 mdb_env_get_maxreaders(MDB_env *env, unsigned int *readers)
3820 {
3821         if (!env || !readers)
3822                 return EINVAL;
3823         *readers = env->me_maxreaders;
3824         return MDB_SUCCESS;
3825 }
3826
3827 /** Further setup required for opening an LMDB environment
3828  */
3829 static int ESECT
3830 mdb_env_open2(MDB_env *env)
3831 {
3832         unsigned int flags = env->me_flags;
3833         int i, newenv = 0, rc;
3834         MDB_meta meta;
3835
3836 #ifdef _WIN32
3837         /* See if we should use QueryLimited */
3838         rc = GetVersion();
3839         if ((rc & 0xff) > 5)
3840                 env->me_pidquery = MDB_PROCESS_QUERY_LIMITED_INFORMATION;
3841         else
3842                 env->me_pidquery = PROCESS_QUERY_INFORMATION;
3843 #endif /* _WIN32 */
3844
3845         memset(&meta, 0, sizeof(meta));
3846
3847         if ((i = mdb_env_read_header(env, &meta)) != 0) {
3848                 if (i != ENOENT)
3849                         return i;
3850                 DPUTS("new mdbenv");
3851                 newenv = 1;
3852                 env->me_psize = env->me_os_psize;
3853                 if (env->me_psize > MAX_PAGESIZE)
3854                         env->me_psize = MAX_PAGESIZE;
3855         } else {
3856                 env->me_psize = meta.mm_psize;
3857         }
3858
3859         /* Was a mapsize configured? */
3860         if (!env->me_mapsize) {
3861                 /* If this is a new environment, take the default,
3862                  * else use the size recorded in the existing env.
3863                  */
3864                 env->me_mapsize = newenv ? DEFAULT_MAPSIZE : meta.mm_mapsize;
3865         } else if (env->me_mapsize < meta.mm_mapsize) {
3866                 /* If the configured size is smaller, make sure it's
3867                  * still big enough. Silently round up to minimum if not.
3868                  */
3869                 size_t minsize = (meta.mm_last_pg + 1) * meta.mm_psize;
3870                 if (env->me_mapsize < minsize)
3871                         env->me_mapsize = minsize;
3872         }
3873
3874         rc = mdb_env_map(env, (flags & MDB_FIXEDMAP) ? meta.mm_address : NULL);
3875         if (rc)
3876                 return rc;
3877
3878         if (newenv) {
3879                 if (flags & MDB_FIXEDMAP)
3880                         meta.mm_address = env->me_map;
3881                 i = mdb_env_init_meta(env, &meta);
3882                 if (i != MDB_SUCCESS) {
3883                         return i;
3884                 }
3885         }
3886
3887         env->me_maxfree_1pg = (env->me_psize - PAGEHDRSZ) / sizeof(pgno_t) - 1;
3888         env->me_nodemax = (((env->me_psize - PAGEHDRSZ) / MDB_MINKEYS) & -2)
3889                 - sizeof(indx_t);
3890 #if !(MDB_MAXKEYSIZE)
3891         env->me_maxkey = env->me_nodemax - (NODESIZE + sizeof(MDB_db));
3892 #endif
3893         env->me_maxpg = env->me_mapsize / env->me_psize;
3894
3895 #if MDB_DEBUG
3896         {
3897                 int toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3898                 MDB_db *db = &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI];
3899
3900                 DPRINTF(("opened database version %u, pagesize %u",
3901                         env->me_metas[0]->mm_version, env->me_psize));
3902                 DPRINTF(("using meta page %d",    toggle));
3903                 DPRINTF(("depth: %u",             db->md_depth));
3904                 DPRINTF(("entries: %"Z"u",        db->md_entries));
3905                 DPRINTF(("branch pages: %"Z"u",   db->md_branch_pages));
3906                 DPRINTF(("leaf pages: %"Z"u",     db->md_leaf_pages));
3907                 DPRINTF(("overflow pages: %"Z"u", db->md_overflow_pages));
3908                 DPRINTF(("root: %"Z"u",           db->md_root));
3909         }
3910 #endif
3911
3912         return MDB_SUCCESS;
3913 }
3914
3915
3916 /** Release a reader thread's slot in the reader lock table.
3917  *      This function is called automatically when a thread exits.
3918  * @param[in] ptr This points to the slot in the reader lock table.
3919  */
3920 static void
3921 mdb_env_reader_dest(void *ptr)
3922 {
3923         MDB_reader *reader = ptr;
3924
3925         reader->mr_pid = 0;
3926 }
3927
3928 #ifdef _WIN32
3929 /** Junk for arranging thread-specific callbacks on Windows. This is
3930  *      necessarily platform and compiler-specific. Windows supports up
3931  *      to 1088 keys. Let's assume nobody opens more than 64 environments
3932  *      in a single process, for now. They can override this if needed.
3933  */
3934 #ifndef MAX_TLS_KEYS
3935 #define MAX_TLS_KEYS    64
3936 #endif
3937 static pthread_key_t mdb_tls_keys[MAX_TLS_KEYS];
3938 static int mdb_tls_nkeys;
3939
3940 static void NTAPI mdb_tls_callback(PVOID module, DWORD reason, PVOID ptr)
3941 {
3942         int i;
3943         switch(reason) {
3944         case DLL_PROCESS_ATTACH: break;
3945         case DLL_THREAD_ATTACH: break;
3946         case DLL_THREAD_DETACH:
3947                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++) {
3948                         MDB_reader *r = pthread_getspecific(mdb_tls_keys[i]);
3949                         if (r) {
3950                                 mdb_env_reader_dest(r);
3951                         }
3952                 }
3953                 break;
3954         case DLL_PROCESS_DETACH: break;
3955         }
3956 }
3957 #ifdef __GNUC__
3958 #ifdef _WIN64
3959 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3960 #else
3961 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp __attribute__((section (".CRT$XLB"))) = mdb_tls_callback;
3962 #endif
3963 #else
3964 #ifdef _WIN64
3965 /* Force some symbol references.
3966  *      _tls_used forces the linker to create the TLS directory if not already done
3967  *      mdb_tls_cbp prevents whole-program-optimizer from dropping the symbol.
3968  */
3969 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_tls_used")
3970 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:mdb_tls_cbp")
3971 #pragma const_seg(".CRT$XLB")
3972 extern const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp;
3973 const PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3974 #pragma const_seg()
3975 #else   /* WIN32 */
3976 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:__tls_used")
3977 #pragma comment(linker, "/INCLUDE:_mdb_tls_cbp")
3978 #pragma data_seg(".CRT$XLB")
3979 PIMAGE_TLS_CALLBACK mdb_tls_cbp = mdb_tls_callback;
3980 #pragma data_seg()
3981 #endif  /* WIN 32/64 */
3982 #endif  /* !__GNUC__ */
3983 #endif
3984
3985 /** Downgrade the exclusive lock on the region back to shared */
3986 static int ESECT
3987 mdb_env_share_locks(MDB_env *env, int *excl)
3988 {
3989         int rc = 0, toggle = mdb_env_pick_meta(env);
3990
3991         env->me_txns->mti_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
3992
3993 #ifdef _WIN32
3994         {
3995                 OVERLAPPED ov;
3996                 /* First acquire a shared lock. The Unlock will
3997                  * then release the existing exclusive lock.
3998                  */
3999                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
4000                 if (!LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
4001                         rc = ErrCode();
4002                 } else {
4003                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4004                         *excl = 0;
4005                 }
4006         }
4007 #else
4008         {
4009                 struct flock lock_info;
4010                 /* The shared lock replaces the existing lock */
4011                 memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
4012                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
4013                 lock_info.l_whence = SEEK_SET;
4014                 lock_info.l_start = 0;
4015                 lock_info.l_len = 1;
4016                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
4017                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4018                 *excl = rc ? -1 : 0;    /* error may mean we lost the lock */
4019         }
4020 #endif
4021
4022         return rc;
4023 }
4024
4025 /** Try to get exlusive lock, otherwise shared.
4026  *      Maintain *excl = -1: no/unknown lock, 0: shared, 1: exclusive.
4027  */
4028 static int ESECT
4029 mdb_env_excl_lock(MDB_env *env, int *excl)
4030 {
4031         int rc = 0;
4032 #ifdef _WIN32
4033         if (LockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0)) {
4034                 *excl = 1;
4035         } else {
4036                 OVERLAPPED ov;
4037                 memset(&ov, 0, sizeof(ov));
4038                 if (LockFileEx(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0, &ov)) {
4039                         *excl = 0;
4040                 } else {
4041                         rc = ErrCode();
4042                 }
4043         }
4044 #else
4045         struct flock lock_info;
4046         memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
4047         lock_info.l_type = F_WRLCK;
4048         lock_info.l_whence = SEEK_SET;
4049         lock_info.l_start = 0;
4050         lock_info.l_len = 1;
4051         while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info)) &&
4052                         (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4053         if (!rc) {
4054                 *excl = 1;
4055         } else
4056 # ifdef MDB_USE_POSIX_SEM
4057         if (*excl < 0) /* always true when !MDB_USE_POSIX_SEM */
4058 # endif
4059         {
4060                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
4061                 while ((rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLKW, &lock_info)) &&
4062                                 (rc = ErrCode()) == EINTR) ;
4063                 if (rc == 0)
4064                         *excl = 0;
4065         }
4066 #endif
4067         return rc;
4068 }
4069
4070 #ifdef MDB_USE_HASH
4071 /*
4072  * hash_64 - 64 bit Fowler/Noll/Vo-0 FNV-1a hash code
4073  *
4074  * @(#) $Revision: 5.1 $
4075  * @(#) $Id: hash_64a.c,v 5.1 2009/06/30 09:01:38 chongo Exp $
4076  * @(#) $Source: /usr/local/src/cmd/fnv/RCS/hash_64a.c,v $
4077  *
4078  *        http://www.isthe.com/chongo/tech/comp/fnv/index.html
4079  *
4080  ***
4081  *
4082  * Please do not copyright this code.  This code is in the public domain.
4083  *
4084  * LANDON CURT NOLL DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE,
4085  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO
4086  * EVENT SHALL LANDON CURT NOLL BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT OR
4087  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF
4088  * USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
4089  * OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
4090  * PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
4091  *
4092  * By:
4093  *      chongo <Landon Curt Noll> /\oo/\
4094  *        http://www.isthe.com/chongo/
4095  *
4096  * Share and Enjoy!     :-)
4097  */
4098
4099 typedef unsigned long long      mdb_hash_t;
4100 #define MDB_HASH_INIT ((mdb_hash_t)0xcbf29ce484222325ULL)
4101
4102 /** perform a 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash on a buffer
4103  * @param[in] val       value to hash
4104  * @param[in] hval      initial value for hash
4105  * @return 64 bit hash
4106  *
4107  * NOTE: To use the recommended 64 bit FNV-1a hash, use MDB_HASH_INIT as the
4108  *       hval arg on the first call.
4109  */
4110 static mdb_hash_t
4111 mdb_hash_val(MDB_val *val, mdb_hash_t hval)
4112 {
4113         unsigned char *s = (unsigned char *)val->mv_data;       /* unsigned string */
4114         unsigned char *end = s + val->mv_size;
4115         /*
4116          * FNV-1a hash each octet of the string
4117          */
4118         while (s < end) {
4119                 /* xor the bottom with the current octet */
4120                 hval ^= (mdb_hash_t)*s++;
4121
4122                 /* multiply by the 64 bit FNV magic prime mod 2^64 */
4123                 hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
4124                         (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
4125         }
4126         /* return our new hash value */
4127         return hval;
4128 }
4129
4130 /** Hash the string and output the encoded hash.
4131  * This uses modified RFC1924 Ascii85 encoding to accommodate systems with
4132  * very short name limits. We don't care about the encoding being reversible,
4133  * we just want to preserve as many bits of the input as possible in a
4134  * small printable string.
4135  * @param[in] str string to hash
4136  * @param[out] encbuf an array of 11 chars to hold the hash
4137  */
4138 static const char mdb_a85[]= "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz!#$%&()*+-;<=>?@^_`{|}~";
4139
4140 static void
4141 mdb_pack85(unsigned long l, char *out)
4142 {
4143         int i;
4144
4145         for (i=0; i<5; i++) {
4146                 *out++ = mdb_a85[l % 85];
4147                 l /= 85;
4148         }
4149 }
4150
4151 static void
4152 mdb_hash_enc(MDB_val *val, char *encbuf)
4153 {
4154         mdb_hash_t h = mdb_hash_val(val, MDB_HASH_INIT);
4155
4156         mdb_pack85(h, encbuf);
4157         mdb_pack85(h>>32, encbuf+5);
4158         encbuf[10] = '\0';
4159 }
4160 #endif
4161
4162 /** Open and/or initialize the lock region for the environment.
4163  * @param[in] env The LMDB environment.
4164  * @param[in] lpath The pathname of the file used for the lock region.
4165  * @param[in] mode The Unix permissions for the file, if we create it.
4166  * @param[out] excl Resulting file lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
4167  * @param[in,out] excl In -1, out lock type: -1 none, 0 shared, 1 exclusive
4168  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4169  */
4170 static int ESECT
4171 mdb_env_setup_locks(MDB_env *env, char *lpath, int mode, int *excl)
4172 {
4173 #ifdef _WIN32
4174 #       define MDB_ERRCODE_ROFS ERROR_WRITE_PROTECT
4175 #else
4176 #       define MDB_ERRCODE_ROFS EROFS
4177 #ifdef O_CLOEXEC        /* Linux: Open file and set FD_CLOEXEC atomically */
4178 #       define MDB_CLOEXEC              O_CLOEXEC
4179 #else
4180         int fdflags;
4181 #       define MDB_CLOEXEC              0
4182 #endif
4183 #endif
4184         int rc;
4185         off_t size, rsize;
4186
4187 #ifdef _WIN32
4188         env->me_lfd = CreateFile(lpath, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
4189                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_ALWAYS,
4190                 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
4191 #else
4192         env->me_lfd = open(lpath, O_RDWR|O_CREAT|MDB_CLOEXEC, mode);
4193 #endif
4194         if (env->me_lfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4195                 rc = ErrCode();
4196                 if (rc == MDB_ERRCODE_ROFS && (env->me_flags & MDB_RDONLY)) {
4197                         return MDB_SUCCESS;
4198                 }
4199                 goto fail_errno;
4200         }
4201 #if ! ((MDB_CLOEXEC) || defined(_WIN32))
4202         /* Lose record locks when exec*() */
4203         if ((fdflags = fcntl(env->me_lfd, F_GETFD) | FD_CLOEXEC) >= 0)
4204                         fcntl(env->me_lfd, F_SETFD, fdflags);
4205 #endif
4206
4207         if (!(env->me_flags & MDB_NOTLS)) {
4208                 rc = pthread_key_create(&env->me_txkey, mdb_env_reader_dest);
4209                 if (rc)
4210                         goto fail;
4211                 env->me_flags |= MDB_ENV_TXKEY;
4212 #ifdef _WIN32
4213                 /* Windows TLS callbacks need help finding their TLS info. */
4214                 if (mdb_tls_nkeys >= MAX_TLS_KEYS) {
4215                         rc = MDB_TLS_FULL;
4216                         goto fail;
4217                 }
4218                 mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys++] = env->me_txkey;
4219 #endif
4220         }
4221
4222         /* Try to get exclusive lock. If we succeed, then
4223          * nobody is using the lock region and we should initialize it.
4224          */
4225         if ((rc = mdb_env_excl_lock(env, excl))) goto fail;
4226
4227 #ifdef _WIN32
4228         size = GetFileSize(env->me_lfd, NULL);
4229 #else
4230         size = lseek(env->me_lfd, 0, SEEK_END);
4231         if (size == -1) goto fail_errno;
4232 #endif
4233         rsize = (env->me_maxreaders-1) * sizeof(MDB_reader) + sizeof(MDB_txninfo);
4234         if (size < rsize && *excl > 0) {
4235 #ifdef _WIN32
4236                 if (SetFilePointer(env->me_lfd, rsize, NULL, FILE_BEGIN) != (DWORD)rsize
4237                         || !SetEndOfFile(env->me_lfd))
4238                         goto fail_errno;
4239 #else
4240                 if (ftruncate(env->me_lfd, rsize) != 0) goto fail_errno;
4241 #endif
4242         } else {
4243                 rsize = size;
4244                 size = rsize - sizeof(MDB_txninfo);
4245                 env->me_maxreaders = size/sizeof(MDB_reader) + 1;
4246         }
4247         {
4248 #ifdef _WIN32
4249                 HANDLE mh;
4250                 mh = CreateFileMapping(env->me_lfd, NULL, PAGE_READWRITE,
4251                         0, 0, NULL);
4252                 if (!mh) goto fail_errno;
4253                 env->me_txns = MapViewOfFileEx(mh, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, rsize, NULL);
4254                 CloseHandle(mh);
4255                 if (!env->me_txns) goto fail_errno;
4256 #else
4257                 void *m = mmap(NULL, rsize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,
4258                         env->me_lfd, 0);
4259                 if (m == MAP_FAILED) goto fail_errno;
4260                 env->me_txns = m;
4261 #endif
4262         }
4263         if (*excl > 0) {
4264 #ifdef _WIN32
4265                 BY_HANDLE_FILE_INFORMATION stbuf;
4266                 struct {
4267                         DWORD volume;
4268                         DWORD nhigh;
4269                         DWORD nlow;
4270                 } idbuf;
4271                 MDB_val val;
4272                 char encbuf[11];
4273
4274                 if (!mdb_sec_inited) {
4275                         InitializeSecurityDescriptor(&mdb_null_sd,
4276                                 SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);
4277                         SetSecurityDescriptorDacl(&mdb_null_sd, TRUE, 0, FALSE);
4278                         mdb_all_sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
4279                         mdb_all_sa.bInheritHandle = FALSE;
4280                         mdb_all_sa.lpSecurityDescriptor = &mdb_null_sd;
4281                         mdb_sec_inited = 1;
4282                 }
4283                 if (!GetFileInformationByHandle(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
4284                 idbuf.volume = stbuf.dwVolumeSerialNumber;
4285                 idbuf.nhigh  = stbuf.nFileIndexHigh;
4286                 idbuf.nlow   = stbuf.nFileIndexLow;
4287                 val.mv_data = &idbuf;
4288                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
4289                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
4290                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "Global\\MDBr%s", encbuf);
4291                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "Global\\MDBw%s", encbuf);
4292                 env->me_rmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
4293                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
4294                 env->me_wmutex = CreateMutex(&mdb_all_sa, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
4295                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
4296 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4297                 struct stat stbuf;
4298                 struct {
4299                         dev_t dev;
4300                         ino_t ino;
4301                 } idbuf;
4302                 MDB_val val;
4303                 char encbuf[11];
4304
4305 #if defined(__NetBSD__)
4306 #define MDB_SHORT_SEMNAMES      1       /* limited to 14 chars */
4307 #endif
4308                 if (fstat(env->me_lfd, &stbuf)) goto fail_errno;
4309                 idbuf.dev = stbuf.st_dev;
4310                 idbuf.ino = stbuf.st_ino;
4311                 val.mv_data = &idbuf;
4312                 val.mv_size = sizeof(idbuf);
4313                 mdb_hash_enc(&val, encbuf);
4314 #ifdef MDB_SHORT_SEMNAMES
4315                 encbuf[9] = '\0';       /* drop name from 15 chars to 14 chars */
4316 #endif
4317                 sprintf(env->me_txns->mti_rmname, "/MDBr%s", encbuf);
4318                 sprintf(env->me_txns->mti_wmname, "/MDBw%s", encbuf);
4319                 /* Clean up after a previous run, if needed:  Try to
4320                  * remove both semaphores before doing anything else.
4321                  */
4322                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4323                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4324                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname,
4325                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
4326                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4327                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname,
4328                         O_CREAT|O_EXCL, mode, 1);
4329                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4330 #else   /* MDB_USE_POSIX_SEM */
4331                 pthread_mutexattr_t mattr;
4332
4333                 if ((rc = pthread_mutexattr_init(&mattr))
4334                         || (rc = pthread_mutexattr_setpshared(&mattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED))
4335                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_mutex, &mattr))
4336                         || (rc = pthread_mutex_init(&env->me_txns->mti_wmutex, &mattr)))
4337                         goto fail;
4338                 pthread_mutexattr_destroy(&mattr);
4339 #endif  /* _WIN32 || MDB_USE_POSIX_SEM */
4340
4341                 env->me_txns->mti_magic = MDB_MAGIC;
4342                 env->me_txns->mti_format = MDB_LOCK_FORMAT;
4343                 env->me_txns->mti_txnid = 0;
4344                 env->me_txns->mti_numreaders = 0;
4345
4346         } else {
4347                 if (env->me_txns->mti_magic != MDB_MAGIC) {
4348                         DPUTS("lock region has invalid magic");
4349                         rc = MDB_INVALID;
4350                         goto fail;
4351                 }
4352                 if (env->me_txns->mti_format != MDB_LOCK_FORMAT) {
4353                         DPRINTF(("lock region has format+version 0x%x, expected 0x%x",
4354                                 env->me_txns->mti_format, MDB_LOCK_FORMAT));
4355                         rc = MDB_VERSION_MISMATCH;
4356                         goto fail;
4357                 }
4358                 rc = ErrCode();
4359                 if (rc && rc != EACCES && rc != EAGAIN) {
4360                         goto fail;
4361                 }
4362 #ifdef _WIN32
4363                 env->me_rmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_rmname);
4364                 if (!env->me_rmutex) goto fail_errno;
4365                 env->me_wmutex = OpenMutex(SYNCHRONIZE, FALSE, env->me_txns->mti_wmname);
4366                 if (!env->me_wmutex) goto fail_errno;
4367 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4368                 env->me_rmutex = sem_open(env->me_txns->mti_rmname, 0);
4369                 if (env->me_rmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4370                 env->me_wmutex = sem_open(env->me_txns->mti_wmname, 0);
4371                 if (env->me_wmutex == SEM_FAILED) goto fail_errno;
4372 #endif
4373         }
4374         return MDB_SUCCESS;
4375
4376 fail_errno:
4377         rc = ErrCode();
4378 fail:
4379         return rc;
4380 }
4381
4382         /** The name of the lock file in the DB environment */
4383 #define LOCKNAME        "/lock.mdb"
4384         /** The name of the data file in the DB environment */
4385 #define DATANAME        "/data.mdb"
4386         /** The suffix of the lock file when no subdir is used */
4387 #define LOCKSUFF        "-lock"
4388         /** Only a subset of the @ref mdb_env flags can be changed
4389          *      at runtime. Changing other flags requires closing the
4390          *      environment and re-opening it with the new flags.
4391          */
4392 #define CHANGEABLE      (MDB_NOSYNC|MDB_NOMETASYNC|MDB_MAPASYNC|MDB_NOMEMINIT)
4393 #define CHANGELESS      (MDB_FIXEDMAP|MDB_NOSUBDIR|MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP| \
4394         MDB_NOTLS|MDB_NOLOCK|MDB_NORDAHEAD)
4395
4396 #if VALID_FLAGS & PERSISTENT_FLAGS & (CHANGEABLE|CHANGELESS)
4397 # error "Persistent DB flags & env flags overlap, but both go in mm_flags"
4398 #endif
4399
4400 int ESECT
4401 mdb_env_open(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags, mdb_mode_t mode)
4402 {
4403         int             oflags, rc, len, excl = -1;
4404         char *lpath, *dpath;
4405
4406         if (env->me_fd!=INVALID_HANDLE_VALUE || (flags & ~(CHANGEABLE|CHANGELESS)))
4407                 return EINVAL;
4408
4409         len = strlen(path);
4410         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
4411                 rc = len + sizeof(LOCKSUFF) + len + 1;
4412         } else {
4413                 rc = len + sizeof(LOCKNAME) + len + sizeof(DATANAME);
4414         }
4415         lpath = malloc(rc);
4416         if (!lpath)
4417                 return ENOMEM;
4418         if (flags & MDB_NOSUBDIR) {
4419                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKSUFF);
4420                 sprintf(lpath, "%s" LOCKSUFF, path);
4421                 strcpy(dpath, path);
4422         } else {
4423                 dpath = lpath + len + sizeof(LOCKNAME);
4424                 sprintf(lpath, "%s" LOCKNAME, path);
4425                 sprintf(dpath, "%s" DATANAME, path);
4426         }
4427
4428         rc = MDB_SUCCESS;
4429         flags |= env->me_flags;
4430         if (flags & MDB_RDONLY) {
4431                 /* silently ignore WRITEMAP when we're only getting read access */
4432                 flags &= ~MDB_WRITEMAP;
4433         } else {
4434                 if (!((env->me_free_pgs = mdb_midl_alloc(MDB_IDL_UM_MAX)) &&
4435                           (env->me_dirty_list = calloc(MDB_IDL_UM_SIZE, sizeof(MDB_ID2)))))
4436                         rc = ENOMEM;
4437         }
4438         env->me_flags = flags |= MDB_ENV_ACTIVE;
4439         if (rc)
4440                 goto leave;
4441
4442         env->me_path = strdup(path);
4443         env->me_dbxs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_dbx));
4444         env->me_dbflags = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(uint16_t));
4445         env->me_dbiseqs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(unsigned int));
4446         if (!(env->me_dbxs && env->me_path && env->me_dbflags && env->me_dbiseqs)) {
4447                 rc = ENOMEM;
4448                 goto leave;
4449         }
4450
4451         /* For RDONLY, get lockfile after we know datafile exists */
4452         if (!(flags & (MDB_RDONLY|MDB_NOLOCK))) {
4453                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
4454                 if (rc)
4455                         goto leave;
4456         }
4457
4458 #ifdef _WIN32
4459         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY)) {
4460                 oflags = GENERIC_READ;
4461                 len = OPEN_EXISTING;
4462         } else {
4463                 oflags = GENERIC_READ|GENERIC_WRITE;
4464                 len = OPEN_ALWAYS;
4465         }
4466         mode = FILE_ATTRIBUTE_NORMAL;
4467         env->me_fd = CreateFile(dpath, oflags, FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,
4468                 NULL, len, mode, NULL);
4469 #else
4470         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY))
4471                 oflags = O_RDONLY;
4472         else
4473                 oflags = O_RDWR | O_CREAT;
4474
4475         env->me_fd = open(dpath, oflags, mode);
4476 #endif
4477         if (env->me_fd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4478                 rc = ErrCode();
4479                 goto leave;
4480         }
4481
4482         if ((flags & (MDB_RDONLY|MDB_NOLOCK)) == MDB_RDONLY) {
4483                 rc = mdb_env_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
4484                 if (rc)
4485                         goto leave;
4486         }
4487
4488         if ((rc = mdb_env_open2(env)) == MDB_SUCCESS) {
4489                 if (flags & (MDB_RDONLY|MDB_WRITEMAP)) {
4490                         env->me_mfd = env->me_fd;
4491                 } else {
4492                         /* Synchronous fd for meta writes. Needed even with
4493                          * MDB_NOSYNC/MDB_NOMETASYNC, in case these get reset.
4494                          */
4495 #ifdef _WIN32
4496                         len = OPEN_EXISTING;
4497                         env->me_mfd = CreateFile(dpath, oflags,
4498                                 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, len,
4499                                 mode | FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
4500 #else
4501                         oflags &= ~O_CREAT;
4502                         env->me_mfd = open(dpath, oflags | MDB_DSYNC, mode);
4503 #endif
4504                         if (env->me_mfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
4505                                 rc = ErrCode();
4506                                 goto leave;
4507                         }
4508                 }
4509                 DPRINTF(("opened dbenv %p", (void *) env));
4510                 if (excl > 0) {
4511                         rc = mdb_env_share_locks(env, &excl);
4512                         if (rc)
4513                                 goto leave;
4514                 }
4515                 if (!((flags & MDB_RDONLY) ||
4516                           (env->me_pbuf = calloc(1, env->me_psize))))
4517                         rc = ENOMEM;
4518                 if (!(flags & MDB_RDONLY)) {
4519                         MDB_txn *txn;
4520                         int tsize = sizeof(MDB_txn), size = tsize + env->me_maxdbs *
4521                                 (sizeof(MDB_db)+sizeof(MDB_cursor)+sizeof(unsigned int)+1);
4522                         txn = calloc(1, size);
4523                         if (txn) {
4524                                 txn->mt_dbs = (MDB_db *)((char *)txn + tsize);
4525                                 txn->mt_cursors = (MDB_cursor **)(txn->mt_dbs + env->me_maxdbs);
4526                                 txn->mt_dbiseqs = (unsigned int *)(txn->mt_cursors + env->me_maxdbs);
4527                                 txn->mt_dbflags = (unsigned char *)(txn->mt_dbiseqs + env->me_maxdbs);
4528                                 txn->mt_env = env;
4529                                 env->me_txn0 = txn;
4530                         } else {
4531                                 rc = ENOMEM;
4532                         }
4533                 }
4534         }
4535
4536 leave:
4537         if (rc) {
4538                 mdb_env_close0(env, excl);
4539         }
4540         free(lpath);
4541         return rc;
4542 }
4543
4544 /** Destroy resources from mdb_env_open(), clear our readers & DBIs */
4545 static void ESECT
4546 mdb_env_close0(MDB_env *env, int excl)
4547 {
4548         int i;
4549
4550         if (!(env->me_flags & MDB_ENV_ACTIVE))
4551                 return;
4552
4553         /* Doing this here since me_dbxs may not exist during mdb_env_close */
4554         for (i = env->me_maxdbs; --i > MAIN_DBI; )
4555                 free(env->me_dbxs[i].md_name.mv_data);
4556
4557         free(env->me_pbuf);
4558         free(env->me_dbiseqs);
4559         free(env->me_dbflags);
4560         free(env->me_dbxs);
4561         free(env->me_path);
4562         free(env->me_dirty_list);
4563         free(env->me_txn0);
4564         mdb_midl_free(env->me_free_pgs);
4565
4566         if (env->me_flags & MDB_ENV_TXKEY) {
4567                 pthread_key_delete(env->me_txkey);
4568 #ifdef _WIN32
4569                 /* Delete our key from the global list */
4570                 for (i=0; i<mdb_tls_nkeys; i++)
4571                         if (mdb_tls_keys[i] == env->me_txkey) {
4572                                 mdb_tls_keys[i] = mdb_tls_keys[mdb_tls_nkeys-1];
4573                                 mdb_tls_nkeys--;
4574                                 break;
4575                         }
4576 #endif
4577         }
4578
4579         if (env->me_map) {
4580                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
4581         }
4582         if (env->me_mfd != env->me_fd && env->me_mfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4583                 (void) close(env->me_mfd);
4584         if (env->me_fd != INVALID_HANDLE_VALUE)
4585                 (void) close(env->me_fd);
4586         if (env->me_txns) {
4587                 MDB_PID_T pid = env->me_pid;
4588                 /* Clearing readers is done in this function because
4589                  * me_txkey with its destructor must be disabled first.
4590                  */
4591                 for (i = env->me_numreaders; --i >= 0; )
4592                         if (env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid == pid)
4593                                 env->me_txns->mti_readers[i].mr_pid = 0;
4594 #ifdef _WIN32
4595                 if (env->me_rmutex) {
4596                         CloseHandle(env->me_rmutex);
4597                         if (env->me_wmutex) CloseHandle(env->me_wmutex);
4598                 }
4599                 /* Windows automatically destroys the mutexes when
4600                  * the last handle closes.
4601                  */
4602 #elif defined(MDB_USE_POSIX_SEM)
4603                 if (env->me_rmutex != SEM_FAILED) {
4604                         sem_close(env->me_rmutex);
4605                         if (env->me_wmutex != SEM_FAILED)
4606                                 sem_close(env->me_wmutex);
4607                         /* If we have the filelock:  If we are the
4608                          * only remaining user, clean up semaphores.
4609                          */
4610                         if (excl == 0)
4611                                 mdb_env_excl_lock(env, &excl);
4612                         if (excl > 0) {
4613                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_rmname);
4614                                 sem_unlink(env->me_txns->mti_wmname);
4615                         }
4616                 }
4617 #endif
4618                 munmap((void *)env->me_txns, (env->me_maxreaders-1)*sizeof(MDB_reader)+sizeof(MDB_txninfo));
4619         }
4620         if (env->me_lfd != INVALID_HANDLE_VALUE) {
4621 #ifdef _WIN32
4622                 if (excl >= 0) {
4623                         /* Unlock the lockfile.  Windows would have unlocked it
4624                          * after closing anyway, but not necessarily at once.
4625                          */
4626                         UnlockFile(env->me_lfd, 0, 0, 1, 0);
4627                 }
4628 #endif
4629                 (void) close(env->me_lfd);
4630         }
4631
4632         env->me_flags &= ~(MDB_ENV_ACTIVE|MDB_ENV_TXKEY);
4633 }
4634
4635
4636 void ESECT
4637 mdb_env_close(MDB_env *env)
4638 {
4639         MDB_page *dp;
4640
4641         if (env == NULL)
4642                 return;
4643
4644         VGMEMP_DESTROY(env);
4645         while ((dp = env->me_dpages) != NULL) {
4646                 VGMEMP_DEFINED(&dp->mp_next, sizeof(dp->mp_next));
4647                 env->me_dpages = dp->mp_next;
4648                 free(dp);
4649         }
4650
4651         mdb_env_close0(env, 0);
4652         free(env);
4653 }
4654
4655 /** Compare two items pointing at aligned size_t's */
4656 static int
4657 mdb_cmp_long(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4658 {
4659         return (*(size_t *)a->mv_data < *(size_t *)b->mv_data) ? -1 :
4660                 *(size_t *)a->mv_data > *(size_t *)b->mv_data;
4661 }
4662
4663 /** Compare two items pointing at aligned unsigned int's */
4664 static int
4665 mdb_cmp_int(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4666 {
4667         return (*(unsigned int *)a->mv_data < *(unsigned int *)b->mv_data) ? -1 :
4668                 *(unsigned int *)a->mv_data > *(unsigned int *)b->mv_data;
4669 }
4670
4671 /** Compare two items pointing at unsigned ints of unknown alignment.
4672  *      Nodes and keys are guaranteed to be 2-byte aligned.
4673  */
4674 static int
4675 mdb_cmp_cint(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4676 {
4677 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
4678         unsigned short *u, *c;
4679         int x;
4680
4681         u = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4682         c = (unsigned short *) ((char *) b->mv_data + a->mv_size);
4683         do {
4684                 x = *--u - *--c;
4685         } while(!x && u > (unsigned short *)a->mv_data);
4686         return x;
4687 #else
4688         unsigned short *u, *c, *end;
4689         int x;
4690
4691         end = (unsigned short *) ((char *) a->mv_data + a->mv_size);
4692         u = (unsigned short *)a->mv_data;
4693         c = (unsigned short *)b->mv_data;
4694         do {
4695                 x = *u++ - *c++;
4696         } while(!x && u < end);
4697         return x;
4698 #endif
4699 }
4700
4701 /** Compare two items pointing at size_t's of unknown alignment. */
4702 #ifdef MISALIGNED_OK
4703 # define mdb_cmp_clong mdb_cmp_long
4704 #else
4705 # define mdb_cmp_clong mdb_cmp_cint
4706 #endif
4707
4708 /** Compare two items lexically */
4709 static int
4710 mdb_cmp_memn(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4711 {
4712         int diff;
4713         ssize_t len_diff;
4714         unsigned int len;
4715
4716         len = a->mv_size;
4717         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4718         if (len_diff > 0) {
4719                 len = b->mv_size;
4720                 len_diff = 1;
4721         }
4722
4723         diff = memcmp(a->mv_data, b->mv_data, len);
4724         return diff ? diff : len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4725 }
4726
4727 /** Compare two items in reverse byte order */
4728 static int
4729 mdb_cmp_memnr(const MDB_val *a, const MDB_val *b)
4730 {
4731         const unsigned char     *p1, *p2, *p1_lim;
4732         ssize_t len_diff;
4733         int diff;
4734
4735         p1_lim = (const unsigned char *)a->mv_data;
4736         p1 = (const unsigned char *)a->mv_data + a->mv_size;
4737         p2 = (const unsigned char *)b->mv_data + b->mv_size;
4738
4739         len_diff = (ssize_t) a->mv_size - (ssize_t) b->mv_size;
4740         if (len_diff > 0) {
4741                 p1_lim += len_diff;
4742                 len_diff = 1;
4743         }
4744
4745         while (p1 > p1_lim) {
4746                 diff = *--p1 - *--p2;
4747                 if (diff)
4748                         return diff;
4749         }
4750         return len_diff<0 ? -1 : len_diff;
4751 }
4752
4753 /** Search for key within a page, using binary search.
4754  * Returns the smallest entry larger or equal to the key.
4755  * If exactp is non-null, stores whether the found entry was an exact match
4756  * in *exactp (1 or 0).
4757  * Updates the cursor index with the index of the found entry.
4758  * If no entry larger or equal to the key is found, returns NULL.
4759  */
4760 static MDB_node *
4761 mdb_node_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int *exactp)
4762 {
4763         unsigned int     i = 0, nkeys;
4764         int              low, high;
4765         int              rc = 0;
4766         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4767         MDB_node        *node = NULL;
4768         MDB_val  nodekey;
4769         MDB_cmp_func *cmp;
4770         DKBUF;
4771
4772         nkeys = NUMKEYS(mp);
4773
4774         DPRINTF(("searching %u keys in %s %spage %"Z"u",
4775             nkeys, IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
4776             mdb_dbg_pgno(mp)));
4777
4778         low = IS_LEAF(mp) ? 0 : 1;
4779         high = nkeys - 1;
4780         cmp = mc->mc_dbx->md_cmp;
4781
4782         /* Branch pages have no data, so if using integer keys,
4783          * alignment is guaranteed. Use faster mdb_cmp_int.
4784          */
4785         if (cmp == mdb_cmp_cint && IS_BRANCH(mp)) {
4786                 if (NODEPTR(mp, 1)->mn_ksize == sizeof(size_t))
4787                         cmp = mdb_cmp_long;
4788                 else
4789                         cmp = mdb_cmp_int;
4790         }
4791
4792         if (IS_LEAF2(mp)) {
4793                 nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
4794                 node = NODEPTR(mp, 0);  /* fake */
4795                 while (low <= high) {
4796                         i = (low + high) >> 1;
4797                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, i, nodekey.mv_size);
4798                         rc = cmp(key, &nodekey);
4799                         DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4800                             i, DKEY(&nodekey), rc));
4801                         if (rc == 0)
4802                                 break;
4803                         if (rc > 0)
4804                                 low = i + 1;
4805                         else
4806                                 high = i - 1;
4807                 }
4808         } else {
4809                 while (low <= high) {
4810                         i = (low + high) >> 1;
4811
4812                         node = NODEPTR(mp, i);
4813                         nodekey.mv_size = NODEKSZ(node);
4814                         nodekey.mv_data = NODEKEY(node);
4815
4816                         rc = cmp(key, &nodekey);
4817 #if MDB_DEBUG
4818                         if (IS_LEAF(mp))
4819                                 DPRINTF(("found leaf index %u [%s], rc = %i",
4820                                     i, DKEY(&nodekey), rc));
4821                         else
4822                                 DPRINTF(("found branch index %u [%s -> %"Z"u], rc = %i",
4823                                     i, DKEY(&nodekey), NODEPGNO(node), rc));
4824 #endif
4825                         if (rc == 0)
4826                                 break;
4827                         if (rc > 0)
4828                                 low = i + 1;
4829                         else
4830                                 high = i - 1;
4831                 }
4832         }
4833
4834         if (rc > 0) {   /* Found entry is less than the key. */
4835                 i++;    /* Skip to get the smallest entry larger than key. */
4836                 if (!IS_LEAF2(mp))
4837                         node = NODEPTR(mp, i);
4838         }
4839         if (exactp)
4840                 *exactp = (rc == 0 && nkeys > 0);
4841         /* store the key index */
4842         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
4843         if (i >= nkeys)
4844                 /* There is no entry larger or equal to the key. */
4845                 return NULL;
4846
4847         /* nodeptr is fake for LEAF2 */
4848         return node;
4849 }
4850
4851 #if 0
4852 static void
4853 mdb_cursor_adjust(MDB_cursor *mc, func)
4854 {
4855         MDB_cursor *m2;
4856
4857         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
4858                 if (m2->mc_pg[m2->mc_top] == mc->mc_pg[mc->mc_top]) {
4859                         func(mc, m2);
4860                 }
4861         }
4862 }
4863 #endif
4864
4865 /** Pop a page off the top of the cursor's stack. */
4866 static void
4867 mdb_cursor_pop(MDB_cursor *mc)
4868 {
4869         if (mc->mc_snum) {
4870 #if MDB_DEBUG
4871                 MDB_page        *top = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4872 #endif
4873                 mc->mc_snum--;
4874                 if (mc->mc_snum)
4875                         mc->mc_top--;
4876
4877                 DPRINTF(("popped page %"Z"u off db %d cursor %p", top->mp_pgno,
4878                         DDBI(mc), (void *) mc));
4879         }
4880 }
4881
4882 /** Push a page onto the top of the cursor's stack. */
4883 static int
4884 mdb_cursor_push(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
4885 {
4886         DPRINTF(("pushing page %"Z"u on db %d cursor %p", mp->mp_pgno,
4887                 DDBI(mc), (void *) mc));
4888
4889         if (mc->mc_snum >= CURSOR_STACK) {
4890                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4891                 return MDB_CURSOR_FULL;
4892         }
4893
4894         mc->mc_top = mc->mc_snum++;
4895         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
4896         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
4897
4898         return MDB_SUCCESS;
4899 }
4900
4901 /** Find the address of the page corresponding to a given page number.
4902  * @param[in] txn the transaction for this access.
4903  * @param[in] pgno the page number for the page to retrieve.
4904  * @param[out] ret address of a pointer where the page's address will be stored.
4905  * @param[out] lvl dirty_list inheritance level of found page. 1=current txn, 0=mapped page.
4906  * @return 0 on success, non-zero on failure.
4907  */
4908 static int
4909 mdb_page_get(MDB_txn *txn, pgno_t pgno, MDB_page **ret, int *lvl)
4910 {
4911         MDB_env *env = txn->mt_env;
4912         MDB_page *p = NULL;
4913         int level;
4914
4915         if (!((txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) | (env->me_flags & MDB_WRITEMAP))) {
4916                 MDB_txn *tx2 = txn;
4917                 level = 1;
4918                 do {
4919                         MDB_ID2L dl = tx2->mt_u.dirty_list;
4920                         unsigned x;
4921                         /* Spilled pages were dirtied in this txn and flushed
4922                          * because the dirty list got full. Bring this page
4923                          * back in from the map (but don't unspill it here,
4924                          * leave that unless page_touch happens again).
4925                          */
4926                         if (tx2->mt_spill_pgs) {
4927                                 MDB_ID pn = pgno << 1;
4928                                 x = mdb_midl_search(tx2->mt_spill_pgs, pn);
4929                                 if (x <= tx2->mt_spill_pgs[0] && tx2->mt_spill_pgs[x] == pn) {
4930                                         p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4931                                         goto done;
4932                                 }
4933                         }
4934                         if (dl[0].mid) {
4935                                 unsigned x = mdb_mid2l_search(dl, pgno);
4936                                 if (x <= dl[0].mid && dl[x].mid == pgno) {
4937                                         p = dl[x].mptr;
4938                                         goto done;
4939                                 }
4940                         }
4941                         level++;
4942                 } while ((tx2 = tx2->mt_parent) != NULL);
4943         }
4944
4945         if (pgno < txn->mt_next_pgno) {
4946                 level = 0;
4947                 p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
4948         } else {
4949                 DPRINTF(("page %"Z"u not found", pgno));
4950                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
4951                 return MDB_PAGE_NOTFOUND;
4952         }
4953
4954 done:
4955         *ret = p;
4956         if (lvl)
4957                 *lvl = level;
4958         return MDB_SUCCESS;
4959 }
4960
4961 /** Finish #mdb_page_search() / #mdb_page_search_lowest().
4962  *      The cursor is at the root page, set up the rest of it.
4963  */
4964 static int
4965 mdb_page_search_root(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
4966 {
4967         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
4968         int rc;
4969         DKBUF;
4970
4971         while (IS_BRANCH(mp)) {
4972                 MDB_node        *node;
4973                 indx_t          i;
4974
4975                 DPRINTF(("branch page %"Z"u has %u keys", mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp)));
4976                 mdb_cassert(mc, NUMKEYS(mp) > 1);
4977                 DPRINTF(("found index 0 to page %"Z"u", NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0))));
4978
4979                 if (flags & (MDB_PS_FIRST|MDB_PS_LAST)) {
4980                         i = 0;
4981                         if (flags & MDB_PS_LAST)
4982                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4983                 } else {
4984                         int      exact;
4985                         node = mdb_node_search(mc, key, &exact);
4986                         if (node == NULL)
4987                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
4988                         else {
4989                                 i = mc->mc_ki[mc->mc_top];
4990                                 if (!exact) {
4991                                         mdb_cassert(mc, i > 0);
4992                                         i--;
4993                                 }
4994                         }
4995                         DPRINTF(("following index %u for key [%s]", i, DKEY(key)));
4996                 }
4997
4998                 mdb_cassert(mc, i < NUMKEYS(mp));
4999                 node = NODEPTR(mp, i);
5000
5001                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
5002                         return rc;
5003
5004                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
5005                 if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
5006                         return rc;
5007
5008                 if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
5009                         if ((rc = mdb_page_touch(mc)) != 0)
5010                                 return rc;
5011                         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5012                 }
5013         }
5014
5015         if (!IS_LEAF(mp)) {
5016                 DPRINTF(("internal error, index points to a %02X page!?",
5017                     mp->mp_flags));
5018                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5019                 return MDB_CORRUPTED;
5020         }
5021
5022         DPRINTF(("found leaf page %"Z"u for key [%s]", mp->mp_pgno,
5023             key ? DKEY(key) : "null"));
5024         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5025         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5026
5027         return MDB_SUCCESS;
5028 }
5029
5030 /** Search for the lowest key under the current branch page.
5031  * This just bypasses a NUMKEYS check in the current page
5032  * before calling mdb_page_search_root(), because the callers
5033  * are all in situations where the current page is known to
5034  * be underfilled.
5035  */
5036 static int
5037 mdb_page_search_lowest(MDB_cursor *mc)
5038 {
5039         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5040         MDB_node        *node = NODEPTR(mp, 0);
5041         int rc;
5042
5043         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(node), &mp, NULL)) != 0)
5044                 return rc;
5045
5046         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5047         if ((rc = mdb_cursor_push(mc, mp)))
5048                 return rc;
5049         return mdb_page_search_root(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
5050 }
5051
5052 /** Search for the page a given key should be in.
5053  * Push it and its parent pages on the cursor stack.
5054  * @param[in,out] mc the cursor for this operation.
5055  * @param[in] key the key to search for, or NULL for first/last page.
5056  * @param[in] flags If MDB_PS_MODIFY is set, visited pages in the DB
5057  *   are touched (updated with new page numbers).
5058  *   If MDB_PS_FIRST or MDB_PS_LAST is set, find first or last leaf.
5059  *   This is used by #mdb_cursor_first() and #mdb_cursor_last().
5060  *   If MDB_PS_ROOTONLY set, just fetch root node, no further lookups.
5061  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5062  */
5063 static int
5064 mdb_page_search(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, int flags)
5065 {
5066         int              rc;
5067         pgno_t           root;
5068
5069         /* Make sure the txn is still viable, then find the root from
5070          * the txn's db table and set it as the root of the cursor's stack.
5071          */
5072         if (F_ISSET(mc->mc_txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
5073                 DPUTS("transaction has failed, must abort");
5074                 return MDB_BAD_TXN;
5075         } else {
5076                 /* Make sure we're using an up-to-date root */
5077                 if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
5078                                 MDB_cursor mc2;
5079                                 if (TXN_DBI_CHANGED(mc->mc_txn, mc->mc_dbi))
5080                                         return MDB_BAD_DBI;
5081                                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, NULL);
5082                                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, 0);
5083                                 if (rc)
5084                                         return rc;
5085                                 {
5086                                         MDB_val data;
5087                                         int exact = 0;
5088                                         uint16_t flags;
5089                                         MDB_node *leaf = mdb_node_search(&mc2,
5090                                                 &mc->mc_dbx->md_name, &exact);
5091                                         if (!exact)
5092                                                 return MDB_NOTFOUND;
5093                                         rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &data);
5094                                         if (rc)
5095                                                 return rc;
5096                                         memcpy(&flags, ((char *) data.mv_data + offsetof(MDB_db, md_flags)),
5097                                                 sizeof(uint16_t));
5098                                         /* The txn may not know this DBI, or another process may
5099                                          * have dropped and recreated the DB with other flags.
5100                                          */
5101                                         if ((mc->mc_db->md_flags & PERSISTENT_FLAGS) != flags)
5102                                                 return MDB_INCOMPATIBLE;
5103                                         memcpy(mc->mc_db, data.mv_data, sizeof(MDB_db));
5104                                 }
5105                                 *mc->mc_dbflag &= ~DB_STALE;
5106                 }
5107                 root = mc->mc_db->md_root;
5108
5109                 if (root == P_INVALID) {                /* Tree is empty. */
5110                         DPUTS("tree is empty");
5111                         return MDB_NOTFOUND;
5112                 }
5113         }
5114
5115         mdb_cassert(mc, root > 1);
5116         if (!mc->mc_pg[0] || mc->mc_pg[0]->mp_pgno != root)
5117                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, root, &mc->mc_pg[0], NULL)) != 0)
5118                         return rc;
5119
5120         mc->mc_snum = 1;
5121         mc->mc_top = 0;
5122
5123         DPRINTF(("db %d root page %"Z"u has flags 0x%X",
5124                 DDBI(mc), root, mc->mc_pg[0]->mp_flags));
5125
5126         if (flags & MDB_PS_MODIFY) {
5127                 if ((rc = mdb_page_touch(mc)))
5128                         return rc;
5129         }
5130
5131         if (flags & MDB_PS_ROOTONLY)
5132                 return MDB_SUCCESS;
5133
5134         return mdb_page_search_root(mc, key, flags);
5135 }
5136
5137 static int
5138 mdb_ovpage_free(MDB_cursor *mc, MDB_page *mp)
5139 {
5140         MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
5141         pgno_t pg = mp->mp_pgno;
5142         unsigned x = 0, ovpages = mp->mp_pages;
5143         MDB_env *env = txn->mt_env;
5144         MDB_IDL sl = txn->mt_spill_pgs;
5145         MDB_ID pn = pg << 1;
5146         int rc;
5147
5148         DPRINTF(("free ov page %"Z"u (%d)", pg, ovpages));
5149         /* If the page is dirty or on the spill list we just acquired it,
5150          * so we should give it back to our current free list, if any.
5151          * Otherwise put it onto the list of pages we freed in this txn.
5152          *
5153          * Won't create me_pghead: me_pglast must be inited along with it.
5154          * Unsupported in nested txns: They would need to hide the page
5155          * range in ancestor txns' dirty and spilled lists.
5156          */
5157         if (env->me_pghead &&
5158                 !txn->mt_parent &&
5159                 ((mp->mp_flags & P_DIRTY) ||
5160                  (sl && (x = mdb_midl_search(sl, pn)) <= sl[0] && sl[x] == pn)))
5161         {
5162                 unsigned i, j;
5163                 pgno_t *mop;
5164                 MDB_ID2 *dl, ix, iy;
5165                 rc = mdb_midl_need(&env->me_pghead, ovpages);
5166                 if (rc)
5167                         return rc;
5168                 if (!(mp->mp_flags & P_DIRTY)) {
5169                         /* This page is no longer spilled */
5170                         if (x == sl[0])
5171                                 sl[0]--;
5172                         else
5173                                 sl[x] |= 1;
5174                         goto release;
5175                 }
5176                 /* Remove from dirty list */
5177                 dl = txn->mt_u.dirty_list;
5178                 x = dl[0].mid--;
5179                 for (ix = dl[x]; ix.mptr != mp; ix = iy) {
5180                         if (x > 1) {
5181                                 x--;
5182                                 iy = dl[x];
5183                                 dl[x] = ix;
5184                         } else {
5185                                 mdb_cassert(mc, x > 1);
5186                                 j = ++(dl[0].mid);
5187                                 dl[j] = ix;             /* Unsorted. OK when MDB_TXN_ERROR. */
5188                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
5189                                 return MDB_CORRUPTED;
5190                         }
5191                 }
5192                 if (!(env->me_flags & MDB_WRITEMAP))
5193                         mdb_dpage_free(env, mp);
5194 release:
5195                 /* Insert in me_pghead */
5196                 mop = env->me_pghead;
5197                 j = mop[0] + ovpages;
5198                 for (i = mop[0]; i && mop[i] < pg; i--)
5199                         mop[j--] = mop[i];
5200                 while (j>i)
5201                         mop[j--] = pg++;
5202                 mop[0] += ovpages;
5203         } else {
5204                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs, pg, ovpages);
5205                 if (rc)
5206                         return rc;
5207         }
5208         mc->mc_db->md_overflow_pages -= ovpages;
5209         return 0;
5210 }
5211
5212 /** Return the data associated with a given node.
5213  * @param[in] txn The transaction for this operation.
5214  * @param[in] leaf The node being read.
5215  * @param[out] data Updated to point to the node's data.
5216  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5217  */
5218 static int
5219 mdb_node_read(MDB_txn *txn, MDB_node *leaf, MDB_val *data)
5220 {
5221         MDB_page        *omp;           /* overflow page */
5222         pgno_t           pgno;
5223         int rc;
5224
5225         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
5226                 data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
5227                 data->mv_data = NODEDATA(leaf);
5228                 return MDB_SUCCESS;
5229         }
5230
5231         /* Read overflow data.
5232          */
5233         data->mv_size = NODEDSZ(leaf);
5234         memcpy(&pgno, NODEDATA(leaf), sizeof(pgno));
5235         if ((rc = mdb_page_get(txn, pgno, &omp, NULL)) != 0) {
5236                 DPRINTF(("read overflow page %"Z"u failed", pgno));
5237                 return rc;
5238         }
5239         data->mv_data = METADATA(omp);
5240
5241         return MDB_SUCCESS;
5242 }
5243
5244 int
5245 mdb_get(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
5246     MDB_val *key, MDB_val *data)
5247 {
5248         MDB_cursor      mc;
5249         MDB_xcursor     mx;
5250         int exact = 0;
5251         DKBUF;
5252
5253         DPRINTF(("===> get db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
5254
5255         if (!key || !data || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
5256                 return EINVAL;
5257
5258         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5259                 return MDB_BAD_TXN;
5260
5261         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
5262         return mdb_cursor_set(&mc, key, data, MDB_SET, &exact);
5263 }
5264
5265 /** Find a sibling for a page.
5266  * Replaces the page at the top of the cursor's stack with the
5267  * specified sibling, if one exists.
5268  * @param[in] mc The cursor for this operation.
5269  * @param[in] move_right Non-zero if the right sibling is requested,
5270  * otherwise the left sibling.
5271  * @return 0 on success, non-zero on failure.
5272  */
5273 static int
5274 mdb_cursor_sibling(MDB_cursor *mc, int move_right)
5275 {
5276         int              rc;
5277         MDB_node        *indx;
5278         MDB_page        *mp;
5279
5280         if (mc->mc_snum < 2) {
5281                 return MDB_NOTFOUND;            /* root has no siblings */
5282         }
5283
5284         mdb_cursor_pop(mc);
5285         DPRINTF(("parent page is page %"Z"u, index %u",
5286                 mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5287
5288         if (move_right ? (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
5289                        : (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)) {
5290                 DPRINTF(("no more keys left, moving to %s sibling",
5291                     move_right ? "right" : "left"));
5292                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, move_right)) != MDB_SUCCESS) {
5293                         /* undo cursor_pop before returning */
5294                         mc->mc_top++;
5295                         mc->mc_snum++;
5296                         return rc;
5297                 }
5298         } else {
5299                 if (move_right)
5300                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5301                 else
5302                         mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5303                 DPRINTF(("just moving to %s index key %u",
5304                     move_right ? "right" : "left", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5305         }
5306         mdb_cassert(mc, IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5307
5308         indx = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5309         if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, NODEPGNO(indx), &mp, NULL)) != 0) {
5310                 /* mc will be inconsistent if caller does mc_snum++ as above */
5311                 mc->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5312                 return rc;
5313         }
5314
5315         mdb_cursor_push(mc, mp);
5316         if (!move_right)
5317                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp)-1;
5318
5319         return MDB_SUCCESS;
5320 }
5321
5322 /** Move the cursor to the next data item. */
5323 static int
5324 mdb_cursor_next(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5325 {
5326         MDB_page        *mp;
5327         MDB_node        *leaf;
5328         int rc;
5329
5330         if (mc->mc_flags & C_EOF) {
5331                 return MDB_NOTFOUND;
5332         }
5333
5334         mdb_cassert(mc, mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5335
5336         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5337
5338         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5339                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5340                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5341                         if (op == MDB_NEXT || op == MDB_NEXT_DUP) {
5342                                 rc = mdb_cursor_next(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_NEXT);
5343                                 if (op != MDB_NEXT || rc != MDB_NOTFOUND) {
5344                                         if (rc == MDB_SUCCESS)
5345                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5346                                         return rc;
5347                                 }
5348                         }
5349                 } else {
5350                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5351                         if (op == MDB_NEXT_DUP)
5352                                 return MDB_NOTFOUND;
5353                 }
5354         }
5355
5356         DPRINTF(("cursor_next: top page is %"Z"u in cursor %p",
5357                 mdb_dbg_pgno(mp), (void *) mc));
5358         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5359                 goto skip;
5360
5361         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] + 1u >= NUMKEYS(mp)) {
5362                 DPUTS("=====> move to next sibling page");
5363                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS) {
5364                         mc->mc_flags |= C_EOF;
5365                         return rc;
5366                 }
5367                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5368                 DPRINTF(("next page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5369         } else
5370                 mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5371
5372 skip:
5373         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5374             mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5375
5376         if (IS_LEAF2(mp)) {
5377                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5378                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5379                 return MDB_SUCCESS;
5380         }
5381
5382         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5383         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5384
5385         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5386                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5387         }
5388         if (data) {
5389                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5390                         return rc;
5391
5392                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5393                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5394                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5395                                 return rc;
5396                 }
5397         }
5398
5399         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5400         return MDB_SUCCESS;
5401 }
5402
5403 /** Move the cursor to the previous data item. */
5404 static int
5405 mdb_cursor_prev(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data, MDB_cursor_op op)
5406 {
5407         MDB_page        *mp;
5408         MDB_node        *leaf;
5409         int rc;
5410
5411         mdb_cassert(mc, mc->mc_flags & C_INITIALIZED);
5412
5413         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5414
5415         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) {
5416                 leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5417                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5418                         if (op == MDB_PREV || op == MDB_PREV_DUP) {
5419                                 rc = mdb_cursor_prev(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_PREV);
5420                                 if (op != MDB_PREV || rc != MDB_NOTFOUND) {
5421                                         if (rc == MDB_SUCCESS) {
5422                                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5423                                                 mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5424                                         }
5425                                         return rc;
5426                                 }
5427                         } else {
5428                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5429                                 if (op == MDB_PREV_DUP)
5430                                         return MDB_NOTFOUND;
5431                         }
5432                 }
5433         }
5434
5435         DPRINTF(("cursor_prev: top page is %"Z"u in cursor %p",
5436                 mdb_dbg_pgno(mp), (void *) mc));
5437
5438         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] == 0)  {
5439                 DPUTS("=====> move to prev sibling page");
5440                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 0)) != MDB_SUCCESS) {
5441                         return rc;
5442                 }
5443                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5444                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mp) - 1;
5445                 DPRINTF(("prev page is %"Z"u, key index %u", mp->mp_pgno, mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5446         } else
5447                 mc->mc_ki[mc->mc_top]--;
5448
5449         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5450
5451         DPRINTF(("==> cursor points to page %"Z"u with %u keys, key index %u",
5452             mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp), mc->mc_ki[mc->mc_top]));
5453
5454         if (IS_LEAF2(mp)) {
5455                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5456                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5457                 return MDB_SUCCESS;
5458         }
5459
5460         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5461         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5462
5463         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5464                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5465         }
5466         if (data) {
5467                 if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5468                         return rc;
5469
5470                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5471                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5472                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5473                                 return rc;
5474                 }
5475         }
5476
5477         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5478         return MDB_SUCCESS;
5479 }
5480
5481 /** Set the cursor on a specific data item. */
5482 static int
5483 mdb_cursor_set(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5484     MDB_cursor_op op, int *exactp)
5485 {
5486         int              rc;
5487         MDB_page        *mp;
5488         MDB_node        *leaf = NULL;
5489         DKBUF;
5490
5491         if (key->mv_size == 0)
5492                 return MDB_BAD_VALSIZE;
5493
5494         if (mc->mc_xcursor)
5495                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5496
5497         /* See if we're already on the right page */
5498         if (mc->mc_flags & C_INITIALIZED) {
5499                 MDB_val nodekey;
5500
5501                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5502                 if (!NUMKEYS(mp)) {
5503                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5504                         return MDB_NOTFOUND;
5505                 }
5506                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5507                         nodekey.mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5508                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp, 0, nodekey.mv_size);
5509                 } else {
5510                         leaf = NODEPTR(mp, 0);
5511                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5512                 }
5513                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5514                 if (rc == 0) {
5515                         /* Probably happens rarely, but first node on the page
5516                          * was the one we wanted.
5517                          */
5518                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5519                         if (exactp)
5520                                 *exactp = 1;
5521                         goto set1;
5522                 }
5523                 if (rc > 0) {
5524                         unsigned int i;
5525                         unsigned int nkeys = NUMKEYS(mp);
5526                         if (nkeys > 1) {
5527                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5528                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5529                                                  nkeys-1, nodekey.mv_size);
5530                                 } else {
5531                                         leaf = NODEPTR(mp, nkeys-1);
5532                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5533                                 }
5534                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5535                                 if (rc == 0) {
5536                                         /* last node was the one we wanted */
5537                                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys-1;
5538                                         if (exactp)
5539                                                 *exactp = 1;
5540                                         goto set1;
5541                                 }
5542                                 if (rc < 0) {
5543                                         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] < NUMKEYS(mp)) {
5544                                                 /* This is definitely the right page, skip search_page */
5545                                                 if (mp->mp_flags & P_LEAF2) {
5546                                                         nodekey.mv_data = LEAF2KEY(mp,
5547                                                                  mc->mc_ki[mc->mc_top], nodekey.mv_size);
5548                                                 } else {
5549                                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5550                                                         MDB_GET_KEY2(leaf, nodekey);
5551                                                 }
5552                                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &nodekey);
5553                                                 if (rc == 0) {
5554                                                         /* current node was the one we wanted */
5555                                                         if (exactp)
5556                                                                 *exactp = 1;
5557                                                         goto set1;
5558                                                 }
5559                                         }
5560                                         rc = 0;
5561                                         goto set2;
5562                                 }
5563                         }
5564                         /* If any parents have right-sibs, search.
5565                          * Otherwise, there's nothing further.
5566                          */
5567                         for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
5568                                 if (mc->mc_ki[i] <
5569                                         NUMKEYS(mc->mc_pg[i])-1)
5570                                         break;
5571                         if (i == mc->mc_top) {
5572                                 /* There are no other pages */
5573                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5574                                 return MDB_NOTFOUND;
5575                         }
5576                 }
5577                 if (!mc->mc_top) {
5578                         /* There are no other pages */
5579                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5580                         if (op == MDB_SET_RANGE && !exactp) {
5581                                 rc = 0;
5582                                 goto set1;
5583                         } else
5584                                 return MDB_NOTFOUND;
5585                 }
5586         }
5587
5588         rc = mdb_page_search(mc, key, 0);
5589         if (rc != MDB_SUCCESS)
5590                 return rc;
5591
5592         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5593         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5594
5595 set2:
5596         leaf = mdb_node_search(mc, key, exactp);
5597         if (exactp != NULL && !*exactp) {
5598                 /* MDB_SET specified and not an exact match. */
5599                 return MDB_NOTFOUND;
5600         }
5601
5602         if (leaf == NULL) {
5603                 DPUTS("===> inexact leaf not found, goto sibling");
5604                 if ((rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1)) != MDB_SUCCESS)
5605                         return rc;              /* no entries matched */
5606                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5607                 mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mp));
5608                 leaf = NODEPTR(mp, 0);
5609         }
5610
5611 set1:
5612         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5613         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5614
5615         if (IS_LEAF2(mp)) {
5616                 if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY) {
5617                         key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5618                         key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5619                 }
5620                 return MDB_SUCCESS;
5621         }
5622
5623         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5624                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5625         }
5626         if (data) {
5627                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5628                         if (op == MDB_SET || op == MDB_SET_KEY || op == MDB_SET_RANGE) {
5629                                 rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5630                         } else {
5631                                 int ex2, *ex2p;
5632                                 if (op == MDB_GET_BOTH) {
5633                                         ex2p = &ex2;
5634                                         ex2 = 0;
5635                                 } else {
5636                                         ex2p = NULL;
5637                                 }
5638                                 rc = mdb_cursor_set(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_SET_RANGE, ex2p);
5639                                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5640                                         return rc;
5641                         }
5642                 } else if (op == MDB_GET_BOTH || op == MDB_GET_BOTH_RANGE) {
5643                         MDB_val d2;
5644                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, &d2)) != MDB_SUCCESS)
5645                                 return rc;
5646                         rc = mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &d2);
5647                         if (rc) {
5648                                 if (op == MDB_GET_BOTH || rc > 0)
5649                                         return MDB_NOTFOUND;
5650                                 rc = 0;
5651                                 *data = d2;
5652                         }
5653
5654                 } else {
5655                         if (mc->mc_xcursor)
5656                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5657                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5658                                 return rc;
5659                 }
5660         }
5661
5662         /* The key already matches in all other cases */
5663         if (op == MDB_SET_RANGE || op == MDB_SET_KEY)
5664                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5665         DPRINTF(("==> cursor placed on key [%s]", DKEY(key)));
5666
5667         return rc;
5668 }
5669
5670 /** Move the cursor to the first item in the database. */
5671 static int
5672 mdb_cursor_first(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5673 {
5674         int              rc;
5675         MDB_node        *leaf;
5676
5677         if (mc->mc_xcursor)
5678                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5679
5680         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5681                 rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
5682                 if (rc != MDB_SUCCESS)
5683                         return rc;
5684         }
5685         mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5686
5687         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0);
5688         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5689         mc->mc_flags &= ~C_EOF;
5690
5691         mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
5692
5693         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5694                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5695                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], 0, key->mv_size);
5696                 return MDB_SUCCESS;
5697         }
5698
5699         if (data) {
5700                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5701                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5702                         rc = mdb_cursor_first(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5703                         if (rc)
5704                                 return rc;
5705                 } else {
5706                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5707                                 return rc;
5708                 }
5709         }
5710         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5711         return MDB_SUCCESS;
5712 }
5713
5714 /** Move the cursor to the last item in the database. */
5715 static int
5716 mdb_cursor_last(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data)
5717 {
5718         int              rc;
5719         MDB_node        *leaf;
5720
5721         if (mc->mc_xcursor)
5722                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
5723
5724         if (!(mc->mc_flags & C_EOF)) {
5725
5726                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED) || mc->mc_top) {
5727                         rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_LAST);
5728                         if (rc != MDB_SUCCESS)
5729                                 return rc;
5730                 }
5731                 mdb_cassert(mc, IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
5732
5733         }
5734         mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) - 1;
5735         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED|C_EOF;
5736         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5737
5738         if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
5739                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5740                 key->mv_data = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5741                 return MDB_SUCCESS;
5742         }
5743
5744         if (data) {
5745                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5746                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5747                         rc = mdb_cursor_last(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5748                         if (rc)
5749                                 return rc;
5750                 } else {
5751                         if ((rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
5752                                 return rc;
5753                 }
5754         }
5755
5756         MDB_GET_KEY(leaf, key);
5757         return MDB_SUCCESS;
5758 }
5759
5760 int
5761 mdb_cursor_get(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5762     MDB_cursor_op op)
5763 {
5764         int              rc;
5765         int              exact = 0;
5766         int              (*mfunc)(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data);
5767
5768         if (mc == NULL)
5769                 return EINVAL;
5770
5771         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
5772                 return MDB_BAD_TXN;
5773
5774         switch (op) {
5775         case MDB_GET_CURRENT:
5776                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5777                         rc = EINVAL;
5778                 } else {
5779                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
5780                         int nkeys = NUMKEYS(mp);
5781                         if (!nkeys || mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
5782                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = nkeys;
5783                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5784                                 break;
5785                         }
5786                         rc = MDB_SUCCESS;
5787                         if (IS_LEAF2(mp)) {
5788                                 key->mv_size = mc->mc_db->md_pad;
5789                                 key->mv_data = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], key->mv_size);
5790                         } else {
5791                                 MDB_node *leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5792                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5793                                 if (data) {
5794                                         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5795                                                 if (mc->mc_flags & C_DEL)
5796                                                         mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
5797                                                 rc = mdb_cursor_get(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL, MDB_GET_CURRENT);
5798                                         } else {
5799                                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5800                                         }
5801                                 }
5802                         }
5803                 }
5804                 break;
5805         case MDB_GET_BOTH:
5806         case MDB_GET_BOTH_RANGE:
5807                 if (data == NULL) {
5808                         rc = EINVAL;
5809                         break;
5810                 }
5811                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5812                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5813                         break;
5814                 }
5815                 /* FALLTHRU */
5816         case MDB_SET:
5817         case MDB_SET_KEY:
5818         case MDB_SET_RANGE:
5819                 if (key == NULL) {
5820                         rc = EINVAL;
5821                 } else {
5822                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, data, op,
5823                                 op == MDB_SET_RANGE ? NULL : &exact);
5824                 }
5825                 break;
5826         case MDB_GET_MULTIPLE:
5827                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5828                         rc = EINVAL;
5829                         break;
5830                 }
5831                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5832                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5833                         break;
5834                 }
5835                 rc = MDB_SUCCESS;
5836                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) ||
5837                         (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_EOF))
5838                         break;
5839                 goto fetchm;
5840         case MDB_NEXT_MULTIPLE:
5841                 if (data == NULL) {
5842                         rc = EINVAL;
5843                         break;
5844                 }
5845                 if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
5846                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5847                         break;
5848                 }
5849                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5850                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5851                 else
5852                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, MDB_NEXT_DUP);
5853                 if (rc == MDB_SUCCESS) {
5854                         if (mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED) {
5855                                 MDB_cursor *mx;
5856 fetchm:
5857                                 mx = &mc->mc_xcursor->mx_cursor;
5858                                 data->mv_size = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top]) *
5859                                         mx->mc_db->md_pad;
5860                                 data->mv_data = METADATA(mx->mc_pg[mx->mc_top]);
5861                                 mx->mc_ki[mx->mc_top] = NUMKEYS(mx->mc_pg[mx->mc_top])-1;
5862                         } else {
5863                                 rc = MDB_NOTFOUND;
5864                         }
5865                 }
5866                 break;
5867         case MDB_NEXT:
5868         case MDB_NEXT_DUP:
5869         case MDB_NEXT_NODUP:
5870                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
5871                         rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5872                 else
5873                         rc = mdb_cursor_next(mc, key, data, op);
5874                 break;
5875         case MDB_PREV:
5876         case MDB_PREV_DUP:
5877         case MDB_PREV_NODUP:
5878                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5879                         rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5880                         if (rc)
5881                                 break;
5882                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
5883                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
5884                 }
5885                 rc = mdb_cursor_prev(mc, key, data, op);
5886                 break;
5887         case MDB_FIRST:
5888                 rc = mdb_cursor_first(mc, key, data);
5889                 break;
5890         case MDB_FIRST_DUP:
5891                 mfunc = mdb_cursor_first;
5892         mmove:
5893                 if (data == NULL || !(mc->mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5894                         rc = EINVAL;
5895                         break;
5896                 }
5897                 if (mc->mc_xcursor == NULL) {
5898                         rc = MDB_INCOMPATIBLE;
5899                         break;
5900                 }
5901                 {
5902                         MDB_node *leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
5903                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
5904                                 MDB_GET_KEY(leaf, key);
5905                                 rc = mdb_node_read(mc->mc_txn, leaf, data);
5906                                 break;
5907                         }
5908                 }
5909                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED)) {
5910                         rc = EINVAL;
5911                         break;
5912                 }
5913                 rc = mfunc(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, NULL);
5914                 break;
5915         case MDB_LAST:
5916                 rc = mdb_cursor_last(mc, key, data);
5917                 break;
5918         case MDB_LAST_DUP:
5919                 mfunc = mdb_cursor_last;
5920                 goto mmove;
5921         default:
5922                 DPRINTF(("unhandled/unimplemented cursor operation %u", op));
5923                 rc = EINVAL;
5924                 break;
5925         }
5926
5927         if (mc->mc_flags & C_DEL)
5928                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
5929
5930         return rc;
5931 }
5932
5933 /** Touch all the pages in the cursor stack. Set mc_top.
5934  *      Makes sure all the pages are writable, before attempting a write operation.
5935  * @param[in] mc The cursor to operate on.
5936  */
5937 static int
5938 mdb_cursor_touch(MDB_cursor *mc)
5939 {
5940         int rc = MDB_SUCCESS;
5941
5942         if (mc->mc_dbi > MAIN_DBI && !(*mc->mc_dbflag & DB_DIRTY)) {
5943                 MDB_cursor mc2;
5944                 MDB_xcursor mcx;
5945                 if (TXN_DBI_CHANGED(mc->mc_txn, mc->mc_dbi))
5946                         return MDB_BAD_DBI;
5947                 mdb_cursor_init(&mc2, mc->mc_txn, MAIN_DBI, &mcx);
5948                 rc = mdb_page_search(&mc2, &mc->mc_dbx->md_name, MDB_PS_MODIFY);
5949                 if (rc)
5950                          return rc;
5951                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
5952         }
5953         mc->mc_top = 0;
5954         if (mc->mc_snum) {
5955                 do {
5956                         rc = mdb_page_touch(mc);
5957                 } while (!rc && ++(mc->mc_top) < mc->mc_snum);
5958                 mc->mc_top = mc->mc_snum-1;
5959         }
5960         return rc;
5961 }
5962
5963 /** Do not spill pages to disk if txn is getting full, may fail instead */
5964 #define MDB_NOSPILL     0x8000
5965
5966 int
5967 mdb_cursor_put(MDB_cursor *mc, MDB_val *key, MDB_val *data,
5968     unsigned int flags)
5969 {
5970         enum { MDB_NO_ROOT = MDB_LAST_ERRCODE+10 }; /* internal code */
5971         MDB_env         *env;
5972         MDB_node        *leaf = NULL;
5973         MDB_page        *fp, *mp;
5974         uint16_t        fp_flags;
5975         MDB_val         xdata, *rdata, dkey, olddata;
5976         MDB_db dummy;
5977         int do_sub = 0, insert_key, insert_data;
5978         unsigned int mcount = 0, dcount = 0, nospill;
5979         size_t nsize;
5980         int rc, rc2;
5981         unsigned int nflags;
5982         DKBUF;
5983
5984         if (mc == NULL || key == NULL)
5985                 return EINVAL;
5986
5987         env = mc->mc_txn->mt_env;
5988
5989         /* Check this first so counter will always be zero on any
5990          * early failures.
5991          */
5992         if (flags & MDB_MULTIPLE) {
5993                 dcount = data[1].mv_size;
5994                 data[1].mv_size = 0;
5995                 if (!F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPFIXED))
5996                         return MDB_INCOMPATIBLE;
5997         }
5998
5999         nospill = flags & MDB_NOSPILL;
6000         flags &= ~MDB_NOSPILL;
6001
6002         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6003                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6004
6005         if (key->mv_size-1 >= ENV_MAXKEY(env))
6006                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6007
6008 #if SIZE_MAX > MAXDATASIZE
6009         if (data->mv_size > ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) ? ENV_MAXKEY(env) : MAXDATASIZE))
6010                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6011 #else
6012         if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) && data->mv_size > ENV_MAXKEY(env))
6013                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6014 #endif
6015
6016         DPRINTF(("==> put db %d key [%s], size %"Z"u, data size %"Z"u",
6017                 DDBI(mc), DKEY(key), key ? key->mv_size : 0, data->mv_size));
6018
6019         dkey.mv_size = 0;
6020
6021         if (flags == MDB_CURRENT) {
6022                 if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6023                         return EINVAL;
6024                 rc = MDB_SUCCESS;
6025         } else if (mc->mc_db->md_root == P_INVALID) {
6026                 /* new database, cursor has nothing to point to */
6027                 mc->mc_snum = 0;
6028                 mc->mc_top = 0;
6029                 mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
6030                 rc = MDB_NO_ROOT;
6031         } else {
6032                 int exact = 0;
6033                 MDB_val d2;
6034                 if (flags & MDB_APPEND) {
6035                         MDB_val k2;
6036                         rc = mdb_cursor_last(mc, &k2, &d2);
6037                         if (rc == 0) {
6038                                 rc = mc->mc_dbx->md_cmp(key, &k2);
6039                                 if (rc > 0) {
6040                                         rc = MDB_NOTFOUND;
6041                                         mc->mc_ki[mc->mc_top]++;
6042                                 } else {
6043                                         /* new key is <= last key */
6044                                         rc = MDB_KEYEXIST;
6045                                 }
6046                         }
6047                 } else {
6048                         rc = mdb_cursor_set(mc, key, &d2, MDB_SET, &exact);
6049                 }
6050                 if ((flags & MDB_NOOVERWRITE) && rc == 0) {
6051                         DPRINTF(("duplicate key [%s]", DKEY(key)));
6052                         *data = d2;
6053                         return MDB_KEYEXIST;
6054                 }
6055                 if (rc && rc != MDB_NOTFOUND)
6056                         return rc;
6057         }
6058
6059         if (mc->mc_flags & C_DEL)
6060                 mc->mc_flags ^= C_DEL;
6061
6062         /* Cursor is positioned, check for room in the dirty list */
6063         if (!nospill) {
6064                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6065                         rdata = &xdata;
6066                         xdata.mv_size = data->mv_size * dcount;
6067                 } else {
6068                         rdata = data;
6069                 }
6070                 if ((rc2 = mdb_page_spill(mc, key, rdata)))
6071                         return rc2;
6072         }
6073
6074         if (rc == MDB_NO_ROOT) {
6075                 MDB_page *np;
6076                 /* new database, write a root leaf page */
6077                 DPUTS("allocating new root leaf page");
6078                 if ((rc2 = mdb_page_new(mc, P_LEAF, 1, &np))) {
6079                         return rc2;
6080                 }
6081                 mdb_cursor_push(mc, np);
6082                 mc->mc_db->md_root = np->mp_pgno;
6083                 mc->mc_db->md_depth++;
6084                 *mc->mc_dbflag |= DB_DIRTY;
6085                 if ((mc->mc_db->md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_DUPFIXED))
6086                         == MDB_DUPFIXED)
6087                         np->mp_flags |= P_LEAF2;
6088                 mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6089         } else {
6090                 /* make sure all cursor pages are writable */
6091                 rc2 = mdb_cursor_touch(mc);
6092                 if (rc2)
6093                         return rc2;
6094         }
6095
6096         insert_key = insert_data = rc;
6097         if (insert_key) {
6098                 /* The key does not exist */
6099                 DPRINTF(("inserting key at index %i", mc->mc_ki[mc->mc_top]));
6100                 if ((mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT) &&
6101                         LEAFSIZE(key, data) > env->me_nodemax)
6102                 {
6103                         /* Too big for a node, insert in sub-DB.  Set up an empty
6104                          * "old sub-page" for prep_subDB to expand to a full page.
6105                          */
6106                         fp_flags = P_LEAF|P_DIRTY;
6107                         fp = env->me_pbuf;
6108                         fp->mp_pad = data->mv_size; /* used if MDB_DUPFIXED */
6109                         fp->mp_lower = fp->mp_upper = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6110                         olddata.mv_size = PAGEHDRSZ;
6111                         goto prep_subDB;
6112                 }
6113         } else {
6114                 /* there's only a key anyway, so this is a no-op */
6115                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top])) {
6116                         char *ptr;
6117                         unsigned int ksize = mc->mc_db->md_pad;
6118                         if (key->mv_size != ksize)
6119                                 return MDB_BAD_VALSIZE;
6120                         ptr = LEAF2KEY(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
6121                         memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6122 fix_parent:
6123                         /* if overwriting slot 0 of leaf, need to
6124                          * update branch key if there is a parent page
6125                          */
6126                         if (mc->mc_top && !mc->mc_ki[mc->mc_top]) {
6127                                 unsigned short top = mc->mc_top;
6128                                 mc->mc_top--;
6129                                 /* slot 0 is always an empty key, find real slot */
6130                                 while (mc->mc_top && !mc->mc_ki[mc->mc_top])
6131                                         mc->mc_top--;
6132                                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top])
6133                                         rc2 = mdb_update_key(mc, key);
6134                                 else
6135                                         rc2 = MDB_SUCCESS;
6136                                 mc->mc_top = top;
6137                                 if (rc2)
6138                                         return rc2;
6139                         }
6140                         return MDB_SUCCESS;
6141                 }
6142
6143 more:
6144                 leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6145                 olddata.mv_size = NODEDSZ(leaf);
6146                 olddata.mv_data = NODEDATA(leaf);
6147
6148                 /* DB has dups? */
6149                 if (F_ISSET(mc->mc_db->md_flags, MDB_DUPSORT)) {
6150                         /* Prepare (sub-)page/sub-DB to accept the new item,
6151                          * if needed.  fp: old sub-page or a header faking
6152                          * it.  mp: new (sub-)page.  offset: growth in page
6153                          * size.  xdata: node data with new page or DB.
6154                          */
6155                         unsigned        i, offset = 0;
6156                         mp = fp = xdata.mv_data = env->me_pbuf;
6157                         mp->mp_pgno = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pgno;
6158
6159                         /* Was a single item before, must convert now */
6160                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6161                                 /* Just overwrite the current item */
6162                                 if (flags == MDB_CURRENT)
6163                                         goto current;
6164
6165 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6166                                 if (mc->mc_dbx->md_dcmp == mdb_cmp_int && olddata.mv_size == sizeof(size_t))
6167                                         mc->mc_dbx->md_dcmp = mdb_cmp_clong;
6168 #endif
6169                                 /* does data match? */
6170                                 if (!mc->mc_dbx->md_dcmp(data, &olddata)) {
6171                                         if (flags & MDB_NODUPDATA)
6172                                                 return MDB_KEYEXIST;
6173                                         /* overwrite it */
6174                                         goto current;
6175                                 }
6176
6177                                 /* Back up original data item */
6178                                 dkey.mv_size = olddata.mv_size;
6179                                 dkey.mv_data = memcpy(fp+1, olddata.mv_data, olddata.mv_size);
6180
6181                                 /* Make sub-page header for the dup items, with dummy body */
6182                                 fp->mp_flags = P_LEAF|P_DIRTY|P_SUBP;
6183                                 fp->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6184                                 xdata.mv_size = PAGEHDRSZ + dkey.mv_size + data->mv_size;
6185                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6186                                         fp->mp_flags |= P_LEAF2;
6187                                         fp->mp_pad = data->mv_size;
6188                                         xdata.mv_size += 2 * data->mv_size;     /* leave space for 2 more */
6189                                 } else {
6190                                         xdata.mv_size += 2 * (sizeof(indx_t) + NODESIZE) +
6191                                                 (dkey.mv_size & 1) + (data->mv_size & 1);
6192                                 }
6193                                 fp->mp_upper = xdata.mv_size - PAGEBASE;
6194                                 olddata.mv_size = xdata.mv_size; /* pretend olddata is fp */
6195                         } else if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6196                                 /* Data is on sub-DB, just store it */
6197                                 flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
6198                                 goto put_sub;
6199                         } else {
6200                                 /* Data is on sub-page */
6201                                 fp = olddata.mv_data;
6202                                 switch (flags) {
6203                                 default:
6204                                         if (!(mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED)) {
6205                                                 offset = EVEN(NODESIZE + sizeof(indx_t) +
6206                                                         data->mv_size);
6207                                                 break;
6208                                         }
6209                                         offset = fp->mp_pad;
6210                                         if (SIZELEFT(fp) < offset) {
6211                                                 offset *= 4; /* space for 4 more */
6212                                                 break;
6213                                         }
6214                                         /* FALLTHRU: Big enough MDB_DUPFIXED sub-page */
6215                                 case MDB_CURRENT:
6216                                         fp->mp_flags |= P_DIRTY;
6217                                         COPY_PGNO(fp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6218                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6219                                         flags |= F_DUPDATA;
6220                                         goto put_sub;
6221                                 }
6222                                 xdata.mv_size = olddata.mv_size + offset;
6223                         }
6224
6225                         fp_flags = fp->mp_flags;
6226                         if (NODESIZE + NODEKSZ(leaf) + xdata.mv_size > env->me_nodemax) {
6227                                         /* Too big for a sub-page, convert to sub-DB */
6228                                         fp_flags &= ~P_SUBP;
6229 prep_subDB:
6230                                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6231                                                 fp_flags |= P_LEAF2;
6232                                                 dummy.md_pad = fp->mp_pad;
6233                                                 dummy.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6234                                                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6235                                                         dummy.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6236                                         } else {
6237                                                 dummy.md_pad = 0;
6238                                                 dummy.md_flags = 0;
6239                                         }
6240                                         dummy.md_depth = 1;
6241                                         dummy.md_branch_pages = 0;
6242                                         dummy.md_leaf_pages = 1;
6243                                         dummy.md_overflow_pages = 0;
6244                                         dummy.md_entries = NUMKEYS(fp);
6245                                         xdata.mv_size = sizeof(MDB_db);
6246                                         xdata.mv_data = &dummy;
6247                                         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, 1, &mp)))
6248                                                 return rc;
6249                                         offset = env->me_psize - olddata.mv_size;
6250                                         flags |= F_DUPDATA|F_SUBDATA;
6251                                         dummy.md_root = mp->mp_pgno;
6252                         }
6253                         if (mp != fp) {
6254                                 mp->mp_flags = fp_flags | P_DIRTY;
6255                                 mp->mp_pad   = fp->mp_pad;
6256                                 mp->mp_lower = fp->mp_lower;
6257                                 mp->mp_upper = fp->mp_upper + offset;
6258                                 if (fp_flags & P_LEAF2) {
6259                                         memcpy(METADATA(mp), METADATA(fp), NUMKEYS(fp) * fp->mp_pad);
6260                                 } else {
6261                                         memcpy((char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE, (char *)fp + fp->mp_upper + PAGEBASE,
6262                                                 olddata.mv_size - fp->mp_upper - PAGEBASE);
6263                                         for (i=0; i<NUMKEYS(fp); i++)
6264                                                 mp->mp_ptrs[i] = fp->mp_ptrs[i] + offset;
6265                                 }
6266                         }
6267
6268                         rdata = &xdata;
6269                         flags |= F_DUPDATA;
6270                         do_sub = 1;
6271                         if (!insert_key)
6272                                 mdb_node_del(mc, 0);
6273                         goto new_sub;
6274                 }
6275 current:
6276                 /* overflow page overwrites need special handling */
6277                 if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
6278                         MDB_page *omp;
6279                         pgno_t pg;
6280                         int level, ovpages, dpages = OVPAGES(data->mv_size, env->me_psize);
6281
6282                         memcpy(&pg, olddata.mv_data, sizeof(pg));
6283                         if ((rc2 = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, &level)) != 0)
6284                                 return rc2;
6285                         ovpages = omp->mp_pages;
6286
6287                         /* Is the ov page large enough? */
6288                         if (ovpages >= dpages) {
6289                           if (!(omp->mp_flags & P_DIRTY) &&
6290                                   (level || (env->me_flags & MDB_WRITEMAP)))
6291                           {
6292                                 rc = mdb_page_unspill(mc->mc_txn, omp, &omp);
6293                                 if (rc)
6294                                         return rc;
6295                                 level = 0;              /* dirty in this txn or clean */
6296                           }
6297                           /* Is it dirty? */
6298                           if (omp->mp_flags & P_DIRTY) {
6299                                 /* yes, overwrite it. Note in this case we don't
6300                                  * bother to try shrinking the page if the new data
6301                                  * is smaller than the overflow threshold.
6302                                  */
6303                                 if (level > 1) {
6304                                         /* It is writable only in a parent txn */
6305                                         size_t sz = (size_t) env->me_psize * ovpages, off;
6306                                         MDB_page *np = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, ovpages);
6307                                         MDB_ID2 id2;
6308                                         if (!np)
6309                                                 return ENOMEM;
6310                                         id2.mid = pg;
6311                                         id2.mptr = np;
6312                                         rc2 = mdb_mid2l_insert(mc->mc_txn->mt_u.dirty_list, &id2);
6313                                         mdb_cassert(mc, rc2 == 0);
6314                                         if (!(flags & MDB_RESERVE)) {
6315                                                 /* Copy end of page, adjusting alignment so
6316                                                  * compiler may copy words instead of bytes.
6317                                                  */
6318                                                 off = (PAGEHDRSZ + data->mv_size) & -sizeof(size_t);
6319                                                 memcpy((size_t *)((char *)np + off),
6320                                                         (size_t *)((char *)omp + off), sz - off);
6321                                                 sz = PAGEHDRSZ;
6322                                         }
6323                                         memcpy(np, omp, sz); /* Copy beginning of page */
6324                                         omp = np;
6325                                 }
6326                                 SETDSZ(leaf, data->mv_size);
6327                                 if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6328                                         data->mv_data = METADATA(omp);
6329                                 else
6330                                         memcpy(METADATA(omp), data->mv_data, data->mv_size);
6331                                 return MDB_SUCCESS;
6332                           }
6333                         }
6334                         if ((rc2 = mdb_ovpage_free(mc, omp)) != MDB_SUCCESS)
6335                                 return rc2;
6336                 } else if (data->mv_size == olddata.mv_size) {
6337                         /* same size, just replace it. Note that we could
6338                          * also reuse this node if the new data is smaller,
6339                          * but instead we opt to shrink the node in that case.
6340                          */
6341                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6342                                 data->mv_data = olddata.mv_data;
6343                         else if (!(mc->mc_flags & C_SUB))
6344                                 memcpy(olddata.mv_data, data->mv_data, data->mv_size);
6345                         else {
6346                                 memcpy(NODEKEY(leaf), key->mv_data, key->mv_size);
6347                                 goto fix_parent;
6348                         }
6349                         return MDB_SUCCESS;
6350                 }
6351                 mdb_node_del(mc, 0);
6352         }
6353
6354         rdata = data;
6355
6356 new_sub:
6357         nflags = flags & NODE_ADD_FLAGS;
6358         nsize = IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? key->mv_size : mdb_leaf_size(env, key, rdata);
6359         if (SIZELEFT(mc->mc_pg[mc->mc_top]) < nsize) {
6360                 if (( flags & (F_DUPDATA|F_SUBDATA)) == F_DUPDATA )
6361                         nflags &= ~MDB_APPEND; /* sub-page may need room to grow */
6362                 if (!insert_key)
6363                         nflags |= MDB_SPLIT_REPLACE;
6364                 rc = mdb_page_split(mc, key, rdata, P_INVALID, nflags);
6365         } else {
6366                 /* There is room already in this leaf page. */
6367                 rc = mdb_node_add(mc, mc->mc_ki[mc->mc_top], key, rdata, 0, nflags);
6368                 if (rc == 0 && insert_key) {
6369                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6370                         MDB_cursor *m2, *m3;
6371                         MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
6372                         unsigned i = mc->mc_top;
6373                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6374
6375                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6376                                 if (mc->mc_flags & C_SUB)
6377                                         m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
6378                                 else
6379                                         m3 = m2;
6380                                 if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6381                                 if (m3->mc_pg[i] == mp && m3->mc_ki[i] >= mc->mc_ki[i]) {
6382                                         m3->mc_ki[i]++;
6383                                 }
6384                         }
6385                 }
6386         }
6387
6388         if (rc == MDB_SUCCESS) {
6389                 /* Now store the actual data in the child DB. Note that we're
6390                  * storing the user data in the keys field, so there are strict
6391                  * size limits on dupdata. The actual data fields of the child
6392                  * DB are all zero size.
6393                  */
6394                 if (do_sub) {
6395                         int xflags;
6396                         size_t ecount;
6397 put_sub:
6398                         xdata.mv_size = 0;
6399                         xdata.mv_data = "";
6400                         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6401                         if (flags & MDB_CURRENT) {
6402                                 xflags = MDB_CURRENT|MDB_NOSPILL;
6403                         } else {
6404                                 mdb_xcursor_init1(mc, leaf);
6405                                 xflags = (flags & MDB_NODUPDATA) ?
6406                                         MDB_NOOVERWRITE|MDB_NOSPILL : MDB_NOSPILL;
6407                         }
6408                         /* converted, write the original data first */
6409                         if (dkey.mv_size) {
6410                                 rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, &dkey, &xdata, xflags);
6411                                 if (rc)
6412                                         goto bad_sub;
6413                                 {
6414                                         /* Adjust other cursors pointing to mp */
6415                                         MDB_cursor *m2;
6416                                         unsigned i = mc->mc_top;
6417                                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[i];
6418
6419                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6420                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6421                                                 if (!(m2->mc_flags & C_INITIALIZED)) continue;
6422                                                 if (m2->mc_pg[i] == mp && m2->mc_ki[i] == mc->mc_ki[i]) {
6423                                                         mdb_xcursor_init1(m2, leaf);
6424                                                 }
6425                                         }
6426                                 }
6427                                 /* we've done our job */
6428                                 dkey.mv_size = 0;
6429                         }
6430                         ecount = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
6431                         if (flags & MDB_APPENDDUP)
6432                                 xflags |= MDB_APPEND;
6433                         rc = mdb_cursor_put(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, data, &xdata, xflags);
6434                         if (flags & F_SUBDATA) {
6435                                 void *db = NODEDATA(leaf);
6436                                 memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6437                         }
6438                         insert_data = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries - ecount;
6439                 }
6440                 /* Increment count unless we just replaced an existing item. */
6441                 if (insert_data)
6442                         mc->mc_db->md_entries++;
6443                 if (insert_key) {
6444                         /* Invalidate txn if we created an empty sub-DB */
6445                         if (rc)
6446                                 goto bad_sub;
6447                         /* If we succeeded and the key didn't exist before,
6448                          * make sure the cursor is marked valid.
6449                          */
6450                         mc->mc_flags |= C_INITIALIZED;
6451                 }
6452                 if (flags & MDB_MULTIPLE) {
6453                         if (!rc) {
6454                                 mcount++;
6455                                 /* let caller know how many succeeded, if any */
6456                                 data[1].mv_size = mcount;
6457                                 if (mcount < dcount) {
6458                                         data[0].mv_data = (char *)data[0].mv_data + data[0].mv_size;
6459                                         insert_key = insert_data = 0;
6460                                         goto more;
6461                                 }
6462                         }
6463                 }
6464                 return rc;
6465 bad_sub:
6466                 if (rc == MDB_KEYEXIST) /* should not happen, we deleted that item */
6467                         rc = MDB_CORRUPTED;
6468         }
6469         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6470         return rc;
6471 }
6472
6473 int
6474 mdb_cursor_del(MDB_cursor *mc, unsigned int flags)
6475 {
6476         MDB_node        *leaf;
6477         MDB_page        *mp;
6478         int rc;
6479
6480         if (mc->mc_txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
6481                 return (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
6482
6483         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
6484                 return EINVAL;
6485
6486         if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
6487                 return MDB_NOTFOUND;
6488
6489         if (!(flags & MDB_NOSPILL) && (rc = mdb_page_spill(mc, NULL, NULL)))
6490                 return rc;
6491
6492         rc = mdb_cursor_touch(mc);
6493         if (rc)
6494                 return rc;
6495
6496         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6497         if (IS_LEAF2(mp))
6498                 goto del_key;
6499         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6500
6501         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
6502                 if (flags & MDB_NODUPDATA) {
6503                         /* mdb_cursor_del0() will subtract the final entry */
6504                         mc->mc_db->md_entries -= mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries - 1;
6505                 } else {
6506                         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_SUBDATA)) {
6507                                 mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6508                         }
6509                         rc = mdb_cursor_del(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, MDB_NOSPILL);
6510                         if (rc)
6511                                 return rc;
6512                         /* If sub-DB still has entries, we're done */
6513                         if (mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries) {
6514                                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6515                                         /* update subDB info */
6516                                         void *db = NODEDATA(leaf);
6517                                         memcpy(db, &mc->mc_xcursor->mx_db, sizeof(MDB_db));
6518                                 } else {
6519                                         MDB_cursor *m2;
6520                                         /* shrink fake page */
6521                                         mdb_node_shrink(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6522                                         leaf = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
6523                                         mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6524                                         /* fix other sub-DB cursors pointed at this fake page */
6525                                         for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
6526                                                 if (m2 == mc || m2->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
6527                                                 if (m2->mc_pg[mc->mc_top] == mp &&
6528                                                         m2->mc_ki[mc->mc_top] == mc->mc_ki[mc->mc_top])
6529                                                         m2->mc_xcursor->mx_cursor.mc_pg[0] = NODEDATA(leaf);
6530                                         }
6531                                 }
6532                                 mc->mc_db->md_entries--;
6533                                 mc->mc_flags |= C_DEL;
6534                                 return rc;
6535                         }
6536                         /* otherwise fall thru and delete the sub-DB */
6537                 }
6538
6539                 if (leaf->mn_flags & F_SUBDATA) {
6540                         /* add all the child DB's pages to the free list */
6541                         rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
6542                         if (rc)
6543                                 goto fail;
6544                 }
6545         }
6546
6547         /* add overflow pages to free list */
6548         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
6549                 MDB_page *omp;
6550                 pgno_t pg;
6551
6552                 memcpy(&pg, NODEDATA(leaf), sizeof(pg));
6553                 if ((rc = mdb_page_get(mc->mc_txn, pg, &omp, NULL)) ||
6554                         (rc = mdb_ovpage_free(mc, omp)))
6555                         goto fail;
6556         }
6557
6558 del_key:
6559         return mdb_cursor_del0(mc);
6560
6561 fail:
6562         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6563         return rc;
6564 }
6565
6566 /** Allocate and initialize new pages for a database.
6567  * @param[in] mc a cursor on the database being added to.
6568  * @param[in] flags flags defining what type of page is being allocated.
6569  * @param[in] num the number of pages to allocate. This is usually 1,
6570  * unless allocating overflow pages for a large record.
6571  * @param[out] mp Address of a page, or NULL on failure.
6572  * @return 0 on success, non-zero on failure.
6573  */
6574 static int
6575 mdb_page_new(MDB_cursor *mc, uint32_t flags, int num, MDB_page **mp)
6576 {
6577         MDB_page        *np;
6578         int rc;
6579
6580         if ((rc = mdb_page_alloc(mc, num, &np)))
6581                 return rc;
6582         DPRINTF(("allocated new mpage %"Z"u, page size %u",
6583             np->mp_pgno, mc->mc_txn->mt_env->me_psize));
6584         np->mp_flags = flags | P_DIRTY;
6585         np->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
6586         np->mp_upper = mc->mc_txn->mt_env->me_psize - PAGEBASE;
6587
6588         if (IS_BRANCH(np))
6589                 mc->mc_db->md_branch_pages++;
6590         else if (IS_LEAF(np))
6591                 mc->mc_db->md_leaf_pages++;
6592         else if (IS_OVERFLOW(np)) {
6593                 mc->mc_db->md_overflow_pages += num;
6594                 np->mp_pages = num;
6595         }
6596         *mp = np;
6597
6598         return 0;
6599 }
6600
6601 /** Calculate the size of a leaf node.
6602  * The size depends on the environment's page size; if a data item
6603  * is too large it will be put onto an overflow page and the node
6604  * size will only include the key and not the data. Sizes are always
6605  * rounded up to an even number of bytes, to guarantee 2-byte alignment
6606  * of the #MDB_node headers.
6607  * @param[in] env The environment handle.
6608  * @param[in] key The key for the node.
6609  * @param[in] data The data for the node.
6610  * @return The number of bytes needed to store the node.
6611  */
6612 static size_t
6613 mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data)
6614 {
6615         size_t           sz;
6616
6617         sz = LEAFSIZE(key, data);
6618         if (sz > env->me_nodemax) {
6619                 /* put on overflow page */
6620                 sz -= data->mv_size - sizeof(pgno_t);
6621         }
6622
6623         return EVEN(sz + sizeof(indx_t));
6624 }
6625
6626 /** Calculate the size of a branch node.
6627  * The size should depend on the environment's page size but since
6628  * we currently don't support spilling large keys onto overflow
6629  * pages, it's simply the size of the #MDB_node header plus the
6630  * size of the key. Sizes are always rounded up to an even number
6631  * of bytes, to guarantee 2-byte alignment of the #MDB_node headers.
6632  * @param[in] env The environment handle.
6633  * @param[in] key The key for the node.
6634  * @return The number of bytes needed to store the node.
6635  */
6636 static size_t
6637 mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key)
6638 {
6639         size_t           sz;
6640
6641         sz = INDXSIZE(key);
6642         if (sz > env->me_nodemax) {
6643                 /* put on overflow page */
6644                 /* not implemented */
6645                 /* sz -= key->size - sizeof(pgno_t); */
6646         }
6647
6648         return sz + sizeof(indx_t);
6649 }
6650
6651 /** Add a node to the page pointed to by the cursor.
6652  * @param[in] mc The cursor for this operation.
6653  * @param[in] indx The index on the page where the new node should be added.
6654  * @param[in] key The key for the new node.
6655  * @param[in] data The data for the new node, if any.
6656  * @param[in] pgno The page number, if adding a branch node.
6657  * @param[in] flags Flags for the node.
6658  * @return 0 on success, non-zero on failure. Possible errors are:
6659  * <ul>
6660  *      <li>ENOMEM - failed to allocate overflow pages for the node.
6661  *      <li>MDB_PAGE_FULL - there is insufficient room in the page. This error
6662  *      should never happen since all callers already calculate the
6663  *      page's free space before calling this function.
6664  * </ul>
6665  */
6666 static int
6667 mdb_node_add(MDB_cursor *mc, indx_t indx,
6668     MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, unsigned int flags)
6669 {
6670         unsigned int     i;
6671         size_t           node_size = NODESIZE;
6672         ssize_t          room;
6673         indx_t           ofs;
6674         MDB_node        *node;
6675         MDB_page        *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6676         MDB_page        *ofp = NULL;            /* overflow page */
6677         DKBUF;
6678
6679         mdb_cassert(mc, mp->mp_upper >= mp->mp_lower);
6680
6681         DPRINTF(("add to %s %spage %"Z"u index %i, data size %"Z"u key size %"Z"u [%s]",
6682             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch",
6683                 IS_SUBP(mp) ? "sub-" : "",
6684                 mdb_dbg_pgno(mp), indx, data ? data->mv_size : 0,
6685                 key ? key->mv_size : 0, key ? DKEY(key) : "null"));
6686
6687         if (IS_LEAF2(mp)) {
6688                 /* Move higher keys up one slot. */
6689                 int ksize = mc->mc_db->md_pad, dif;
6690                 char *ptr = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6691                 dif = NUMKEYS(mp) - indx;
6692                 if (dif > 0)
6693                         memmove(ptr+ksize, ptr, dif*ksize);
6694                 /* insert new key */
6695                 memcpy(ptr, key->mv_data, ksize);
6696
6697                 /* Just using these for counting */
6698                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6699                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
6700                 return MDB_SUCCESS;
6701         }
6702
6703         room = (ssize_t)SIZELEFT(mp) - (ssize_t)sizeof(indx_t);
6704         if (key != NULL)
6705                 node_size += key->mv_size;
6706         if (IS_LEAF(mp)) {
6707                 mdb_cassert(mc, data);
6708                 if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA)) {
6709                         /* Data already on overflow page. */
6710                         node_size += sizeof(pgno_t);
6711                 } else if (node_size + data->mv_size > mc->mc_txn->mt_env->me_nodemax) {
6712                         int ovpages = OVPAGES(data->mv_size, mc->mc_txn->mt_env->me_psize);
6713                         int rc;
6714                         /* Put data on overflow page. */
6715                         DPRINTF(("data size is %"Z"u, node would be %"Z"u, put data on overflow page",
6716                             data->mv_size, node_size+data->mv_size));
6717                         node_size = EVEN(node_size + sizeof(pgno_t));
6718                         if ((ssize_t)node_size > room)
6719                                 goto full;
6720                         if ((rc = mdb_page_new(mc, P_OVERFLOW, ovpages, &ofp)))
6721                                 return rc;
6722                         DPRINTF(("allocated overflow page %"Z"u", ofp->mp_pgno));
6723                         flags |= F_BIGDATA;
6724                         goto update;
6725                 } else {
6726                         node_size += data->mv_size;
6727                 }
6728         }
6729         node_size = EVEN(node_size);
6730         if ((ssize_t)node_size > room)
6731                 goto full;
6732
6733 update:
6734         /* Move higher pointers up one slot. */
6735         for (i = NUMKEYS(mp); i > indx; i--)
6736                 mp->mp_ptrs[i] = mp->mp_ptrs[i - 1];
6737
6738         /* Adjust free space offsets. */
6739         ofs = mp->mp_upper - node_size;
6740         mdb_cassert(mc, ofs >= mp->mp_lower + sizeof(indx_t));
6741         mp->mp_ptrs[indx] = ofs;
6742         mp->mp_upper = ofs;
6743         mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
6744
6745         /* Write the node data. */
6746         node = NODEPTR(mp, indx);
6747         node->mn_ksize = (key == NULL) ? 0 : key->mv_size;
6748         node->mn_flags = flags;
6749         if (IS_LEAF(mp))
6750                 SETDSZ(node,data->mv_size);
6751         else
6752                 SETPGNO(node,pgno);
6753
6754         if (key)
6755                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
6756
6757         if (IS_LEAF(mp)) {
6758                 mdb_cassert(mc, key);
6759                 if (ofp == NULL) {
6760                         if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA))
6761                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6762                                     sizeof(pgno_t));
6763                         else if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6764                                 data->mv_data = node->mn_data + key->mv_size;
6765                         else
6766                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
6767                                     data->mv_size);
6768                 } else {
6769                         memcpy(node->mn_data + key->mv_size, &ofp->mp_pgno,
6770                             sizeof(pgno_t));
6771                         if (F_ISSET(flags, MDB_RESERVE))
6772                                 data->mv_data = METADATA(ofp);
6773                         else
6774                                 memcpy(METADATA(ofp), data->mv_data, data->mv_size);
6775                 }
6776         }
6777
6778         return MDB_SUCCESS;
6779
6780 full:
6781         DPRINTF(("not enough room in page %"Z"u, got %u ptrs",
6782                 mdb_dbg_pgno(mp), NUMKEYS(mp)));
6783         DPRINTF(("upper-lower = %u - %u = %"Z"d", mp->mp_upper,mp->mp_lower,room));
6784         DPRINTF(("node size = %"Z"u", node_size));
6785         mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
6786         return MDB_PAGE_FULL;
6787 }
6788
6789 /** Delete the specified node from a page.
6790  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to delete.
6791  * @param[in] ksize The size of a node. Only used if the page is
6792  * part of a #MDB_DUPFIXED database.
6793  */
6794 static void
6795 mdb_node_del(MDB_cursor *mc, int ksize)
6796 {
6797         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
6798         indx_t  indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
6799         unsigned int     sz;
6800         indx_t           i, j, numkeys, ptr;
6801         MDB_node        *node;
6802         char            *base;
6803
6804         DPRINTF(("delete node %u on %s page %"Z"u", indx,
6805             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mdb_dbg_pgno(mp)));
6806         numkeys = NUMKEYS(mp);
6807         mdb_cassert(mc, indx < numkeys);
6808
6809         if (IS_LEAF2(mp)) {
6810                 int x = numkeys - 1 - indx;
6811                 base = LEAF2KEY(mp, indx, ksize);
6812                 if (x)
6813                         memmove(base, base + ksize, x * ksize);
6814                 mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6815                 mp->mp_upper += ksize - sizeof(indx_t);
6816                 return;
6817         }
6818
6819         node = NODEPTR(mp, indx);
6820         sz = NODESIZE + node->mn_ksize;
6821         if (IS_LEAF(mp)) {
6822                 if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
6823                         sz += sizeof(pgno_t);
6824                 else
6825                         sz += NODEDSZ(node);
6826         }
6827         sz = EVEN(sz);
6828
6829         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6830         for (i = j = 0; i < numkeys; i++) {
6831                 if (i != indx) {
6832                         mp->mp_ptrs[j] = mp->mp_ptrs[i];
6833                         if (mp->mp_ptrs[i] < ptr)
6834                                 mp->mp_ptrs[j] += sz;
6835                         j++;
6836                 }
6837         }
6838
6839         base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
6840         memmove(base + sz, base, ptr - mp->mp_upper);
6841
6842         mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
6843         mp->mp_upper += sz;
6844 }
6845
6846 /** Compact the main page after deleting a node on a subpage.
6847  * @param[in] mp The main page to operate on.
6848  * @param[in] indx The index of the subpage on the main page.
6849  */
6850 static void
6851 mdb_node_shrink(MDB_page *mp, indx_t indx)
6852 {
6853         MDB_node *node;
6854         MDB_page *sp, *xp;
6855         char *base;
6856         int nsize, delta;
6857         indx_t           i, numkeys, ptr;
6858
6859         node = NODEPTR(mp, indx);
6860         sp = (MDB_page *)NODEDATA(node);
6861         delta = SIZELEFT(sp);
6862         xp = (MDB_page *)((char *)sp + delta);
6863
6864         /* shift subpage upward */
6865         if (IS_LEAF2(sp)) {
6866                 nsize = NUMKEYS(sp) * sp->mp_pad;
6867                 if (nsize & 1)
6868                         return;         /* do not make the node uneven-sized */
6869                 memmove(METADATA(xp), METADATA(sp), nsize);
6870         } else {
6871                 int i;
6872                 numkeys = NUMKEYS(sp);
6873                 for (i=numkeys-1; i>=0; i--)
6874                         xp->mp_ptrs[i] = sp->mp_ptrs[i] - delta;
6875         }
6876         xp->mp_upper = sp->mp_lower;
6877         xp->mp_lower = sp->mp_lower;
6878         xp->mp_flags = sp->mp_flags;
6879         xp->mp_pad = sp->mp_pad;
6880         COPY_PGNO(xp->mp_pgno, mp->mp_pgno);
6881
6882         nsize = NODEDSZ(node) - delta;
6883         SETDSZ(node, nsize);
6884
6885         /* shift lower nodes upward */
6886         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
6887         numkeys = NUMKEYS(mp);
6888         for (i = 0; i < numkeys; i++) {
6889                 if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
6890                         mp->mp_ptrs[i] += delta;
6891         }
6892
6893         base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
6894         memmove(base + delta, base, ptr - mp->mp_upper + NODESIZE + NODEKSZ(node));
6895         mp->mp_upper += delta;
6896 }
6897
6898 /** Initial setup of a sorted-dups cursor.
6899  * Sorted duplicates are implemented as a sub-database for the given key.
6900  * The duplicate data items are actually keys of the sub-database.
6901  * Operations on the duplicate data items are performed using a sub-cursor
6902  * initialized when the sub-database is first accessed. This function does
6903  * the preliminary setup of the sub-cursor, filling in the fields that
6904  * depend only on the parent DB.
6905  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6906  */
6907 static void
6908 mdb_xcursor_init0(MDB_cursor *mc)
6909 {
6910         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6911
6912         mx->mx_cursor.mc_xcursor = NULL;
6913         mx->mx_cursor.mc_txn = mc->mc_txn;
6914         mx->mx_cursor.mc_db = &mx->mx_db;
6915         mx->mx_cursor.mc_dbx = &mx->mx_dbx;
6916         mx->mx_cursor.mc_dbi = mc->mc_dbi;
6917         mx->mx_cursor.mc_dbflag = &mx->mx_dbflag;
6918         mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6919         mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6920         mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6921         mx->mx_dbx.md_name.mv_size = 0;
6922         mx->mx_dbx.md_name.mv_data = NULL;
6923         mx->mx_dbx.md_cmp = mc->mc_dbx->md_dcmp;
6924         mx->mx_dbx.md_dcmp = NULL;
6925         mx->mx_dbx.md_rel = mc->mc_dbx->md_rel;
6926 }
6927
6928 /** Final setup of a sorted-dups cursor.
6929  *      Sets up the fields that depend on the data from the main cursor.
6930  * @param[in] mc The main cursor whose sorted-dups cursor is to be initialized.
6931  * @param[in] node The data containing the #MDB_db record for the
6932  * sorted-dup database.
6933  */
6934 static void
6935 mdb_xcursor_init1(MDB_cursor *mc, MDB_node *node)
6936 {
6937         MDB_xcursor *mx = mc->mc_xcursor;
6938
6939         if (node->mn_flags & F_SUBDATA) {
6940                 memcpy(&mx->mx_db, NODEDATA(node), sizeof(MDB_db));
6941                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = 0;
6942                 mx->mx_cursor.mc_snum = 0;
6943                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6944                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_SUB;
6945         } else {
6946                 MDB_page *fp = NODEDATA(node);
6947                 mx->mx_db.md_pad = mc->mc_pg[mc->mc_top]->mp_pad;
6948                 mx->mx_db.md_flags = 0;
6949                 mx->mx_db.md_depth = 1;
6950                 mx->mx_db.md_branch_pages = 0;
6951                 mx->mx_db.md_leaf_pages = 1;
6952                 mx->mx_db.md_overflow_pages = 0;
6953                 mx->mx_db.md_entries = NUMKEYS(fp);
6954                 COPY_PGNO(mx->mx_db.md_root, fp->mp_pgno);
6955                 mx->mx_cursor.mc_snum = 1;
6956                 mx->mx_cursor.mc_top = 0;
6957                 mx->mx_cursor.mc_flags = C_INITIALIZED|C_SUB;
6958                 mx->mx_cursor.mc_pg[0] = fp;
6959                 mx->mx_cursor.mc_ki[0] = 0;
6960                 if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPFIXED) {
6961                         mx->mx_db.md_flags = MDB_DUPFIXED;
6962                         mx->mx_db.md_pad = fp->mp_pad;
6963                         if (mc->mc_db->md_flags & MDB_INTEGERDUP)
6964                                 mx->mx_db.md_flags |= MDB_INTEGERKEY;
6965                 }
6966         }
6967         DPRINTF(("Sub-db -%u root page %"Z"u", mx->mx_cursor.mc_dbi,
6968                 mx->mx_db.md_root));
6969         mx->mx_dbflag = DB_VALID|DB_DIRTY; /* DB_DIRTY guides mdb_cursor_touch */
6970 #if UINT_MAX < SIZE_MAX
6971         if (mx->mx_dbx.md_cmp == mdb_cmp_int && mx->mx_db.md_pad == sizeof(size_t))
6972                 mx->mx_dbx.md_cmp = mdb_cmp_clong;
6973 #endif
6974 }
6975
6976 /** Initialize a cursor for a given transaction and database. */
6977 static void
6978 mdb_cursor_init(MDB_cursor *mc, MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_xcursor *mx)
6979 {
6980         mc->mc_next = NULL;
6981         mc->mc_backup = NULL;
6982         mc->mc_dbi = dbi;
6983         mc->mc_txn = txn;
6984         mc->mc_db = &txn->mt_dbs[dbi];
6985         mc->mc_dbx = &txn->mt_dbxs[dbi];
6986         mc->mc_dbflag = &txn->mt_dbflags[dbi];
6987         mc->mc_snum = 0;
6988         mc->mc_top = 0;
6989         mc->mc_pg[0] = 0;
6990         mc->mc_flags = 0;
6991         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT) {
6992                 mdb_tassert(txn, mx != NULL);
6993                 mc->mc_xcursor = mx;
6994                 mdb_xcursor_init0(mc);
6995         } else {
6996                 mc->mc_xcursor = NULL;
6997         }
6998         if (*mc->mc_dbflag & DB_STALE) {
6999                 mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_ROOTONLY);
7000         }
7001 }
7002
7003 int
7004 mdb_cursor_open(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cursor **ret)
7005 {
7006         MDB_cursor      *mc;
7007         size_t size = sizeof(MDB_cursor);
7008
7009         if (!ret || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
7010                 return EINVAL;
7011
7012         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7013                 return MDB_BAD_TXN;
7014
7015         /* Allow read access to the freelist */
7016         if (!dbi && !F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
7017                 return EINVAL;
7018
7019         if (txn->mt_dbs[dbi].md_flags & MDB_DUPSORT)
7020                 size += sizeof(MDB_xcursor);
7021
7022         if ((mc = malloc(size)) != NULL) {
7023                 mdb_cursor_init(mc, txn, dbi, (MDB_xcursor *)(mc + 1));
7024                 if (txn->mt_cursors) {
7025                         mc->mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7026                         txn->mt_cursors[dbi] = mc;
7027                         mc->mc_flags |= C_UNTRACK;
7028                 }
7029         } else {
7030                 return ENOMEM;
7031         }
7032
7033         *ret = mc;
7034
7035         return MDB_SUCCESS;
7036 }
7037
7038 int
7039 mdb_cursor_renew(MDB_txn *txn, MDB_cursor *mc)
7040 {
7041         if (!mc || !TXN_DBI_EXIST(txn, mc->mc_dbi))
7042                 return EINVAL;
7043
7044         if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) || txn->mt_cursors)
7045                 return EINVAL;
7046
7047         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7048                 return MDB_BAD_TXN;
7049
7050         mdb_cursor_init(mc, txn, mc->mc_dbi, mc->mc_xcursor);
7051         return MDB_SUCCESS;
7052 }
7053
7054 /* Return the count of duplicate data items for the current key */
7055 int
7056 mdb_cursor_count(MDB_cursor *mc, size_t *countp)
7057 {
7058         MDB_node        *leaf;
7059
7060         if (mc == NULL || countp == NULL)
7061                 return EINVAL;
7062
7063         if (mc->mc_xcursor == NULL)
7064                 return MDB_INCOMPATIBLE;
7065
7066         if (mc->mc_txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
7067                 return MDB_BAD_TXN;
7068
7069         if (!(mc->mc_flags & C_INITIALIZED))
7070                 return EINVAL;
7071
7072         if (!mc->mc_snum || (mc->mc_flags & C_EOF))
7073                 return MDB_NOTFOUND;
7074
7075         leaf = NODEPTR(mc->mc_pg[mc->mc_top], mc->mc_ki[mc->mc_top]);
7076         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_DUPDATA)) {
7077                 *countp = 1;
7078         } else {
7079                 if (!(mc->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags & C_INITIALIZED))
7080                         return EINVAL;
7081
7082                 *countp = mc->mc_xcursor->mx_db.md_entries;
7083         }
7084         return MDB_SUCCESS;
7085 }
7086
7087 void
7088 mdb_cursor_close(MDB_cursor *mc)
7089 {
7090         if (mc && !mc->mc_backup) {
7091                 /* remove from txn, if tracked */
7092                 if ((mc->mc_flags & C_UNTRACK) && mc->mc_txn->mt_cursors) {
7093                         MDB_cursor **prev = &mc->mc_txn->mt_cursors[mc->mc_dbi];
7094                         while (*prev && *prev != mc) prev = &(*prev)->mc_next;
7095                         if (*prev == mc)
7096                                 *prev = mc->mc_next;
7097                 }
7098                 free(mc);
7099         }
7100 }
7101
7102 MDB_txn *
7103 mdb_cursor_txn(MDB_cursor *mc)
7104 {
7105         if (!mc) return NULL;
7106         return mc->mc_txn;
7107 }
7108
7109 MDB_dbi
7110 mdb_cursor_dbi(MDB_cursor *mc)
7111 {
7112         return mc->mc_dbi;
7113 }
7114
7115 /** Replace the key for a branch node with a new key.
7116  * @param[in] mc Cursor pointing to the node to operate on.
7117  * @param[in] key The new key to use.
7118  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7119  */
7120 static int
7121 mdb_update_key(MDB_cursor *mc, MDB_val *key)
7122 {
7123         MDB_page                *mp;
7124         MDB_node                *node;
7125         char                    *base;
7126         size_t                   len;
7127         int                              delta, ksize, oksize;
7128         indx_t                   ptr, i, numkeys, indx;
7129         DKBUF;
7130
7131         indx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7132         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7133         node = NODEPTR(mp, indx);
7134         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
7135 #if MDB_DEBUG
7136         {
7137                 MDB_val k2;
7138                 char kbuf2[DKBUF_MAXKEYSIZE*2+1];
7139                 k2.mv_data = NODEKEY(node);
7140                 k2.mv_size = node->mn_ksize;
7141                 DPRINTF(("update key %u (ofs %u) [%s] to [%s] on page %"Z"u",
7142                         indx, ptr,
7143                         mdb_dkey(&k2, kbuf2),
7144                         DKEY(key),
7145                         mp->mp_pgno));
7146         }
7147 #endif
7148
7149         /* Sizes must be 2-byte aligned. */
7150         ksize = EVEN(key->mv_size);
7151         oksize = EVEN(node->mn_ksize);
7152         delta = ksize - oksize;
7153
7154         /* Shift node contents if EVEN(key length) changed. */
7155         if (delta) {
7156                 if (delta > 0 && SIZELEFT(mp) < delta) {
7157                         pgno_t pgno;
7158                         /* not enough space left, do a delete and split */
7159                         DPRINTF(("Not enough room, delta = %d, splitting...", delta));
7160                         pgno = NODEPGNO(node);
7161                         mdb_node_del(mc, 0);
7162                         return mdb_page_split(mc, key, NULL, pgno, MDB_SPLIT_REPLACE);
7163                 }
7164
7165                 numkeys = NUMKEYS(mp);
7166                 for (i = 0; i < numkeys; i++) {
7167                         if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
7168                                 mp->mp_ptrs[i] -= delta;
7169                 }
7170
7171                 base = (char *)mp + mp->mp_upper + PAGEBASE;
7172                 len = ptr - mp->mp_upper + NODESIZE;
7173                 memmove(base - delta, base, len);
7174                 mp->mp_upper -= delta;
7175
7176                 node = NODEPTR(mp, indx);
7177         }
7178
7179         /* But even if no shift was needed, update ksize */
7180         if (node->mn_ksize != key->mv_size)
7181                 node->mn_ksize = key->mv_size;
7182
7183         if (key->mv_size)
7184                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
7185
7186         return MDB_SUCCESS;
7187 }
7188
7189 static void
7190 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst);
7191
7192 /** Move a node from csrc to cdst.
7193  */
7194 static int
7195 mdb_node_move(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7196 {
7197         MDB_node                *srcnode;
7198         MDB_val          key, data;
7199         pgno_t  srcpg;
7200         MDB_cursor mn;
7201         int                      rc;
7202         unsigned short flags;
7203
7204         DKBUF;
7205
7206         /* Mark src and dst as dirty. */
7207         if ((rc = mdb_page_touch(csrc)) ||
7208             (rc = mdb_page_touch(cdst)))
7209                 return rc;
7210
7211         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7212                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7213                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top], key.mv_size);
7214                 data.mv_size = 0;
7215                 data.mv_data = NULL;
7216                 srcpg = 0;
7217                 flags = 0;
7218         } else {
7219                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], csrc->mc_ki[csrc->mc_top]);
7220                 mdb_cassert(csrc, !((size_t)srcnode & 1));
7221                 srcpg = NODEPGNO(srcnode);
7222                 flags = srcnode->mn_flags;
7223                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0 && IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7224                         unsigned int snum = csrc->mc_snum;
7225                         MDB_node *s2;
7226                         /* must find the lowest key below src */
7227                         rc = mdb_page_search_lowest(csrc);
7228                         if (rc)
7229                                 return rc;
7230                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7231                                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7232                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
7233                         } else {
7234                                 s2 = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
7235                                 key.mv_size = NODEKSZ(s2);
7236                                 key.mv_data = NODEKEY(s2);
7237                         }
7238                         csrc->mc_snum = snum--;
7239                         csrc->mc_top = snum;
7240                 } else {
7241                         key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7242                         key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7243                 }
7244                 data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
7245                 data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
7246         }
7247         if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top]) && cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
7248                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
7249                 MDB_node *s2;
7250                 MDB_val bkey;
7251                 /* must find the lowest key below dst */
7252                 mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
7253                 rc = mdb_page_search_lowest(&mn);
7254                 if (rc)
7255                         return rc;
7256                 if (IS_LEAF2(mn.mc_pg[mn.mc_top])) {
7257                         bkey.mv_size = mn.mc_db->md_pad;
7258                         bkey.mv_data = LEAF2KEY(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0, bkey.mv_size);
7259                 } else {
7260                         s2 = NODEPTR(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0);
7261                         bkey.mv_size = NODEKSZ(s2);
7262                         bkey.mv_data = NODEKEY(s2);
7263                 }
7264                 mn.mc_snum = snum--;
7265                 mn.mc_top = snum;
7266                 mn.mc_ki[snum] = 0;
7267                 rc = mdb_update_key(&mn, &bkey);
7268                 if (rc)
7269                         return rc;
7270         }
7271
7272         DPRINTF(("moving %s node %u [%s] on page %"Z"u to node %u on page %"Z"u",
7273             IS_LEAF(csrc->mc_pg[csrc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7274             csrc->mc_ki[csrc->mc_top],
7275                 DKEY(&key),
7276             csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno,
7277             cdst->mc_ki[cdst->mc_top], cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno));
7278
7279         /* Add the node to the destination page.
7280          */
7281         rc = mdb_node_add(cdst, cdst->mc_ki[cdst->mc_top], &key, &data, srcpg, flags);
7282         if (rc != MDB_SUCCESS)
7283                 return rc;
7284
7285         /* Delete the node from the source page.
7286          */
7287         mdb_node_del(csrc, key.mv_size);
7288
7289         {
7290                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7291                 MDB_cursor *m2, *m3;
7292                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7293                 MDB_page *mp = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7294
7295                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7296                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7297                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7298                         else
7299                                 m3 = m2;
7300                         if (m3 == csrc) continue;
7301                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == mp && m3->mc_ki[csrc->mc_top] ==
7302                                 csrc->mc_ki[csrc->mc_top]) {
7303                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7304                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
7305                         }
7306                 }
7307         }
7308
7309         /* Update the parent separators.
7310          */
7311         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
7312                 if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top-1] != 0) {
7313                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7314                                 key.mv_data = LEAF2KEY(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0, key.mv_size);
7315                         } else {
7316                                 srcnode = NODEPTR(csrc->mc_pg[csrc->mc_top], 0);
7317                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7318                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7319                         }
7320                         DPRINTF(("update separator for source page %"Z"u to [%s]",
7321                                 csrc->mc_pg[csrc->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
7322                         mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
7323                         mn.mc_snum--;
7324                         mn.mc_top--;
7325                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
7326                                 return rc;
7327                 }
7328                 if (IS_BRANCH(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7329                         MDB_val  nullkey;
7330                         indx_t  ix = csrc->mc_ki[csrc->mc_top];
7331                         nullkey.mv_size = 0;
7332                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = 0;
7333                         rc = mdb_update_key(csrc, &nullkey);
7334                         csrc->mc_ki[csrc->mc_top] = ix;
7335                         mdb_cassert(csrc, rc == MDB_SUCCESS);
7336                 }
7337         }
7338
7339         if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top] == 0) {
7340                 if (cdst->mc_ki[cdst->mc_top-1] != 0) {
7341                         if (IS_LEAF2(csrc->mc_pg[csrc->mc_top])) {
7342                                 key.mv_data = LEAF2KEY(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0, key.mv_size);
7343                         } else {
7344                                 srcnode = NODEPTR(cdst->mc_pg[cdst->mc_top], 0);
7345                                 key.mv_size = NODEKSZ(srcnode);
7346                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7347                         }
7348                         DPRINTF(("update separator for destination page %"Z"u to [%s]",
7349                                 cdst->mc_pg[cdst->mc_top]->mp_pgno, DKEY(&key)));
7350                         mdb_cursor_copy(cdst, &mn);
7351                         mn.mc_snum--;
7352                         mn.mc_top--;
7353                         if ((rc = mdb_update_key(&mn, &key)) != MDB_SUCCESS)
7354                                 return rc;
7355                 }
7356                 if (IS_BRANCH(cdst->mc_pg[cdst->mc_top])) {
7357                         MDB_val  nullkey;
7358                         indx_t  ix = cdst->mc_ki[cdst->mc_top];
7359                         nullkey.mv_size = 0;
7360                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = 0;
7361                         rc = mdb_update_key(cdst, &nullkey);
7362                         cdst->mc_ki[cdst->mc_top] = ix;
7363                         mdb_cassert(csrc, rc == MDB_SUCCESS);
7364                 }
7365         }
7366
7367         return MDB_SUCCESS;
7368 }
7369
7370 /** Merge one page into another.
7371  *  The nodes from the page pointed to by \b csrc will
7372  *      be copied to the page pointed to by \b cdst and then
7373  *      the \b csrc page will be freed.
7374  * @param[in] csrc Cursor pointing to the source page.
7375  * @param[in] cdst Cursor pointing to the destination page.
7376  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7377  */
7378 static int
7379 mdb_page_merge(MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7380 {
7381         MDB_page        *psrc, *pdst;
7382         MDB_node        *srcnode;
7383         MDB_val          key, data;
7384         unsigned         nkeys;
7385         int                      rc;
7386         indx_t           i, j;
7387
7388         psrc = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7389         pdst = cdst->mc_pg[cdst->mc_top];
7390
7391         DPRINTF(("merging page %"Z"u into %"Z"u", psrc->mp_pgno, pdst->mp_pgno));
7392
7393         mdb_cassert(csrc, csrc->mc_snum > 1);   /* can't merge root page */
7394         mdb_cassert(csrc, cdst->mc_snum > 1);
7395
7396         /* Mark dst as dirty. */
7397         if ((rc = mdb_page_touch(cdst)))
7398                 return rc;
7399
7400         /* Move all nodes from src to dst.
7401          */
7402         j = nkeys = NUMKEYS(pdst);
7403         if (IS_LEAF2(psrc)) {
7404                 key.mv_size = csrc->mc_db->md_pad;
7405                 key.mv_data = METADATA(psrc);
7406                 for (i = 0; i < NUMKEYS(psrc); i++, j++) {
7407                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, NULL, 0, 0);
7408                         if (rc != MDB_SUCCESS)
7409                                 return rc;
7410                         key.mv_data = (char *)key.mv_data + key.mv_size;
7411                 }
7412         } else {
7413                 for (i = 0; i < NUMKEYS(psrc); i++, j++) {
7414                         srcnode = NODEPTR(psrc, i);
7415                         if (i == 0 && IS_BRANCH(psrc)) {
7416                                 MDB_cursor mn;
7417                                 MDB_node *s2;
7418                                 mdb_cursor_copy(csrc, &mn);
7419                                 /* must find the lowest key below src */
7420                                 rc = mdb_page_search_lowest(&mn);
7421                                 if (rc)
7422                                         return rc;
7423                                 if (IS_LEAF2(mn.mc_pg[mn.mc_top])) {
7424                                         key.mv_size = mn.mc_db->md_pad;
7425                                         key.mv_data = LEAF2KEY(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0, key.mv_size);
7426                                 } else {
7427                                         s2 = NODEPTR(mn.mc_pg[mn.mc_top], 0);
7428                                         key.mv_size = NODEKSZ(s2);
7429                                         key.mv_data = NODEKEY(s2);
7430                                 }
7431                         } else {
7432                                 key.mv_size = srcnode->mn_ksize;
7433                                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
7434                         }
7435
7436                         data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
7437                         data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
7438                         rc = mdb_node_add(cdst, j, &key, &data, NODEPGNO(srcnode), srcnode->mn_flags);
7439                         if (rc != MDB_SUCCESS)
7440                                 return rc;
7441                 }
7442         }
7443
7444         DPRINTF(("dst page %"Z"u now has %u keys (%.1f%% filled)",
7445             pdst->mp_pgno, NUMKEYS(pdst),
7446                 (float)PAGEFILL(cdst->mc_txn->mt_env, pdst) / 10));
7447
7448         /* Unlink the src page from parent and add to free list.
7449          */
7450         csrc->mc_top--;
7451         mdb_node_del(csrc, 0);
7452         if (csrc->mc_ki[csrc->mc_top] == 0) {
7453                 key.mv_size = 0;
7454                 rc = mdb_update_key(csrc, &key);
7455                 if (rc) {
7456                         csrc->mc_top++;
7457                         return rc;
7458                 }
7459         }
7460         csrc->mc_top++;
7461
7462         psrc = csrc->mc_pg[csrc->mc_top];
7463         /* If not operating on FreeDB, allow this page to be reused
7464          * in this txn. Otherwise just add to free list.
7465          */
7466         rc = mdb_page_loose(csrc, psrc);
7467         if (rc)
7468                 return rc;
7469         if (IS_LEAF(psrc))
7470                 csrc->mc_db->md_leaf_pages--;
7471         else
7472                 csrc->mc_db->md_branch_pages--;
7473         {
7474                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7475                 MDB_cursor *m2, *m3;
7476                 MDB_dbi dbi = csrc->mc_dbi;
7477
7478                 for (m2 = csrc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7479                         if (csrc->mc_flags & C_SUB)
7480                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7481                         else
7482                                 m3 = m2;
7483                         if (m3 == csrc) continue;
7484                         if (m3->mc_snum < csrc->mc_snum) continue;
7485                         if (m3->mc_pg[csrc->mc_top] == psrc) {
7486                                 m3->mc_pg[csrc->mc_top] = pdst;
7487                                 m3->mc_ki[csrc->mc_top] += nkeys;
7488                         }
7489                 }
7490         }
7491         {
7492                 unsigned int snum = cdst->mc_snum;
7493                 uint16_t depth = cdst->mc_db->md_depth;
7494                 mdb_cursor_pop(cdst);
7495                 rc = mdb_rebalance(cdst);
7496                 /* Did the tree shrink? */
7497                 if (depth > cdst->mc_db->md_depth)
7498                         snum--;
7499                 cdst->mc_snum = snum;
7500                 cdst->mc_top = snum-1;
7501         }
7502         return rc;
7503 }
7504
7505 /** Copy the contents of a cursor.
7506  * @param[in] csrc The cursor to copy from.
7507  * @param[out] cdst The cursor to copy to.
7508  */
7509 static void
7510 mdb_cursor_copy(const MDB_cursor *csrc, MDB_cursor *cdst)
7511 {
7512         unsigned int i;
7513
7514         cdst->mc_txn = csrc->mc_txn;
7515         cdst->mc_dbi = csrc->mc_dbi;
7516         cdst->mc_db  = csrc->mc_db;
7517         cdst->mc_dbx = csrc->mc_dbx;
7518         cdst->mc_snum = csrc->mc_snum;
7519         cdst->mc_top = csrc->mc_top;
7520         cdst->mc_flags = csrc->mc_flags;
7521
7522         for (i=0; i<csrc->mc_snum; i++) {
7523                 cdst->mc_pg[i] = csrc->mc_pg[i];
7524                 cdst->mc_ki[i] = csrc->mc_ki[i];
7525         }
7526 }
7527
7528 /** Rebalance the tree after a delete operation.
7529  * @param[in] mc Cursor pointing to the page where rebalancing
7530  * should begin.
7531  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7532  */
7533 static int
7534 mdb_rebalance(MDB_cursor *mc)
7535 {
7536         MDB_node        *node;
7537         int rc;
7538         unsigned int ptop, minkeys;
7539         MDB_cursor      mn;
7540         indx_t oldki;
7541
7542         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mc->mc_pg[mc->mc_top]));
7543         DPRINTF(("rebalancing %s page %"Z"u (has %u keys, %.1f%% full)",
7544             IS_LEAF(mc->mc_pg[mc->mc_top]) ? "leaf" : "branch",
7545             mdb_dbg_pgno(mc->mc_pg[mc->mc_top]), NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]),
7546                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) / 10));
7547
7548         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= FILL_THRESHOLD &&
7549                 NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]) >= minkeys) {
7550                 DPRINTF(("no need to rebalance page %"Z"u, above fill threshold",
7551                     mdb_dbg_pgno(mc->mc_pg[mc->mc_top])));
7552                 return MDB_SUCCESS;
7553         }
7554
7555         if (mc->mc_snum < 2) {
7556                 MDB_page *mp = mc->mc_pg[0];
7557                 if (IS_SUBP(mp)) {
7558                         DPUTS("Can't rebalance a subpage, ignoring");
7559                         return MDB_SUCCESS;
7560                 }
7561                 if (NUMKEYS(mp) == 0) {
7562                         DPUTS("tree is completely empty");
7563                         mc->mc_db->md_root = P_INVALID;
7564                         mc->mc_db->md_depth = 0;
7565                         mc->mc_db->md_leaf_pages = 0;
7566                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7567                         if (rc)
7568                                 return rc;
7569                         /* Adjust cursors pointing to mp */
7570                         mc->mc_snum = 0;
7571                         mc->mc_top = 0;
7572                         mc->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
7573                         {
7574                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7575                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7576
7577                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7578                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7579                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7580                                         else
7581                                                 m3 = m2;
7582                                         if (m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7583                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7584                                                 m3->mc_snum = 0;
7585                                                 m3->mc_top = 0;
7586                                                 m3->mc_flags &= ~C_INITIALIZED;
7587                                         }
7588                                 }
7589                         }
7590                 } else if (IS_BRANCH(mp) && NUMKEYS(mp) == 1) {
7591                         int i;
7592                         DPUTS("collapsing root page!");
7593                         rc = mdb_midl_append(&mc->mc_txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
7594                         if (rc)
7595                                 return rc;
7596                         mc->mc_db->md_root = NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0));
7597                         rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,mc->mc_db->md_root,&mc->mc_pg[0],NULL);
7598                         if (rc)
7599                                 return rc;
7600                         mc->mc_db->md_depth--;
7601                         mc->mc_db->md_branch_pages--;
7602                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7603                         for (i = 1; i<mc->mc_db->md_depth; i++) {
7604                                 mc->mc_pg[i] = mc->mc_pg[i+1];
7605                                 mc->mc_ki[i] = mc->mc_ki[i+1];
7606                         }
7607                         {
7608                                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7609                                 MDB_cursor *m2, *m3;
7610                                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7611
7612                                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
7613                                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
7614                                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
7615                                         else
7616                                                 m3 = m2;
7617                                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum) continue;
7618                                         if (m3->mc_pg[0] == mp) {
7619                                                 m3->mc_snum--;
7620                                                 m3->mc_top--;
7621                                                 for (i=0; i<m3->mc_snum; i++) {
7622                                                         m3->mc_pg[i] = m3->mc_pg[i+1];
7623                                                         m3->mc_ki[i] = m3->mc_ki[i+1];
7624                                                 }
7625                                         }
7626                                 }
7627                         }
7628                 } else
7629                         DPUTS("root page doesn't need rebalancing");
7630                 return MDB_SUCCESS;
7631         }
7632
7633         /* The parent (branch page) must have at least 2 pointers,
7634          * otherwise the tree is invalid.
7635          */
7636         ptop = mc->mc_top-1;
7637         mdb_cassert(mc, NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop]) > 1);
7638
7639         /* Leaf page fill factor is below the threshold.
7640          * Try to move keys from left or right neighbor, or
7641          * merge with a neighbor page.
7642          */
7643
7644         /* Find neighbors.
7645          */
7646         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7647         mn.mc_xcursor = NULL;
7648
7649         oldki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7650         if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7651                 /* We're the leftmost leaf in our parent.
7652                  */
7653                 DPUTS("reading right neighbor");
7654                 mn.mc_ki[ptop]++;
7655                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7656                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7657                 if (rc)
7658                         return rc;
7659                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7660                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = NUMKEYS(mc->mc_pg[mc->mc_top]);
7661         } else {
7662                 /* There is at least one neighbor to the left.
7663                  */
7664                 DPUTS("reading left neighbor");
7665                 mn.mc_ki[ptop]--;
7666                 node = NODEPTR(mc->mc_pg[ptop], mn.mc_ki[ptop]);
7667                 rc = mdb_page_get(mc->mc_txn,NODEPGNO(node),&mn.mc_pg[mn.mc_top],NULL);
7668                 if (rc)
7669                         return rc;
7670                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) - 1;
7671                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
7672         }
7673
7674         DPRINTF(("found neighbor page %"Z"u (%u keys, %.1f%% full)",
7675             mn.mc_pg[mn.mc_top]->mp_pgno, NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]),
7676                 (float)PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) / 10));
7677
7678         /* If the neighbor page is above threshold and has enough keys,
7679          * move one key from it. Otherwise we should try to merge them.
7680          * (A branch page must never have less than 2 keys.)
7681          */
7682         minkeys = 1 + (IS_BRANCH(mn.mc_pg[mn.mc_top]));
7683         if (PAGEFILL(mc->mc_txn->mt_env, mn.mc_pg[mn.mc_top]) >= FILL_THRESHOLD && NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]) > minkeys) {
7684                 rc = mdb_node_move(&mn, mc);
7685                 if (mc->mc_ki[ptop]) {
7686                         oldki++;
7687                 }
7688         } else {
7689                 if (mc->mc_ki[ptop] == 0) {
7690                         rc = mdb_page_merge(&mn, mc);
7691                 } else {
7692                         oldki += NUMKEYS(mn.mc_pg[mn.mc_top]);
7693                         mn.mc_ki[mn.mc_top] += mc->mc_ki[mn.mc_top] + 1;
7694                         rc = mdb_page_merge(mc, &mn);
7695                         mdb_cursor_copy(&mn, mc);
7696                 }
7697                 mc->mc_flags &= ~C_EOF;
7698         }
7699         mc->mc_ki[mc->mc_top] = oldki;
7700         return rc;
7701 }
7702
7703 /** Complete a delete operation started by #mdb_cursor_del(). */
7704 static int
7705 mdb_cursor_del0(MDB_cursor *mc)
7706 {
7707         int rc;
7708         MDB_page *mp;
7709         indx_t ki;
7710         unsigned int nkeys;
7711
7712         ki = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7713         mdb_node_del(mc, mc->mc_db->md_pad);
7714         mc->mc_db->md_entries--;
7715         rc = mdb_rebalance(mc);
7716
7717         if (rc == MDB_SUCCESS) {
7718                 MDB_cursor *m2, *m3;
7719                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
7720
7721                 mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7722                 nkeys = NUMKEYS(mp);
7723
7724                 /* if mc points past last node in page, find next sibling */
7725                 if (mc->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
7726                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
7727                         if (rc == MDB_NOTFOUND) {
7728                                 mc->mc_flags |= C_EOF;
7729                                 rc = MDB_SUCCESS;
7730                         }
7731                 }
7732
7733                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
7734                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; !rc && m2; m2=m2->mc_next) {
7735                         m3 = (mc->mc_flags & C_SUB) ? &m2->mc_xcursor->mx_cursor : m2;
7736                         if (! (m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
7737                                 continue;
7738                         if (m3 == mc || m3->mc_snum < mc->mc_snum)
7739                                 continue;
7740                         if (m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
7741                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= ki) {
7742                                         m3->mc_flags |= C_DEL;
7743                                         if (m3->mc_ki[mc->mc_top] > ki)
7744                                                 m3->mc_ki[mc->mc_top]--;
7745                                         else if (mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT)
7746                                                 m3->mc_xcursor->mx_cursor.mc_flags |= C_EOF;
7747                                 }
7748                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= nkeys) {
7749                                         rc = mdb_cursor_sibling(m3, 1);
7750                                         if (rc == MDB_NOTFOUND) {
7751                                                 m3->mc_flags |= C_EOF;
7752                                                 rc = MDB_SUCCESS;
7753                                         }
7754                                 }
7755                         }
7756                 }
7757                 mc->mc_flags |= C_DEL;
7758         }
7759
7760         if (rc)
7761                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
7762         return rc;
7763 }
7764
7765 int
7766 mdb_del(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7767     MDB_val *key, MDB_val *data)
7768 {
7769         if (!key || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
7770                 return EINVAL;
7771
7772         if (txn->mt_flags & (MDB_TXN_RDONLY|MDB_TXN_ERROR))
7773                 return (txn->mt_flags & MDB_TXN_RDONLY) ? EACCES : MDB_BAD_TXN;
7774
7775         if (!F_ISSET(txn->mt_dbs[dbi].md_flags, MDB_DUPSORT)) {
7776                 /* must ignore any data */
7777                 data = NULL;
7778         }
7779
7780         return mdb_del0(txn, dbi, key, data, 0);
7781 }
7782
7783 static int
7784 mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
7785         MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned flags)
7786 {
7787         MDB_cursor mc;
7788         MDB_xcursor mx;
7789         MDB_cursor_op op;
7790         MDB_val rdata, *xdata;
7791         int              rc, exact = 0;
7792         DKBUF;
7793
7794         DPRINTF(("====> delete db %u key [%s]", dbi, DKEY(key)));
7795
7796         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
7797
7798         if (data) {
7799                 op = MDB_GET_BOTH;
7800                 rdata = *data;
7801                 xdata = &rdata;
7802         } else {
7803                 op = MDB_SET;
7804                 xdata = NULL;
7805                 flags |= MDB_NODUPDATA;
7806         }
7807         rc = mdb_cursor_set(&mc, key, xdata, op, &exact);
7808         if (rc == 0) {
7809                 /* let mdb_page_split know about this cursor if needed:
7810                  * delete will trigger a rebalance; if it needs to move
7811                  * a node from one page to another, it will have to
7812                  * update the parent's separator key(s). If the new sepkey
7813                  * is larger than the current one, the parent page may
7814                  * run out of space, triggering a split. We need this
7815                  * cursor to be consistent until the end of the rebalance.
7816                  */
7817                 mc.mc_flags |= C_UNTRACK;
7818                 mc.mc_next = txn->mt_cursors[dbi];
7819                 txn->mt_cursors[dbi] = &mc;
7820                 rc = mdb_cursor_del(&mc, flags);
7821                 txn->mt_cursors[dbi] = mc.mc_next;
7822         }
7823         return rc;
7824 }
7825
7826 /** Split a page and insert a new node.
7827  * @param[in,out] mc Cursor pointing to the page and desired insertion index.
7828  * The cursor will be updated to point to the actual page and index where
7829  * the node got inserted after the split.
7830  * @param[in] newkey The key for the newly inserted node.
7831  * @param[in] newdata The data for the newly inserted node.
7832  * @param[in] newpgno The page number, if the new node is a branch node.
7833  * @param[in] nflags The #NODE_ADD_FLAGS for the new node.
7834  * @return 0 on success, non-zero on failure.
7835  */
7836 static int
7837 mdb_page_split(MDB_cursor *mc, MDB_val *newkey, MDB_val *newdata, pgno_t newpgno,
7838         unsigned int nflags)
7839 {
7840         unsigned int flags;
7841         int              rc = MDB_SUCCESS, new_root = 0, did_split = 0;
7842         indx_t           newindx;
7843         pgno_t           pgno = 0;
7844         int      i, j, split_indx, nkeys, pmax;
7845         MDB_env         *env = mc->mc_txn->mt_env;
7846         MDB_node        *node;
7847         MDB_val  sepkey, rkey, xdata, *rdata = &xdata;
7848         MDB_page        *copy = NULL;
7849         MDB_page        *mp, *rp, *pp;
7850         int ptop;
7851         MDB_cursor      mn;
7852         DKBUF;
7853
7854         mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
7855         newindx = mc->mc_ki[mc->mc_top];
7856         nkeys = NUMKEYS(mp);
7857
7858         DPRINTF(("-----> splitting %s page %"Z"u and adding [%s] at index %i/%i",
7859             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mp->mp_pgno,
7860             DKEY(newkey), mc->mc_ki[mc->mc_top], nkeys));
7861
7862         /* Create a right sibling. */
7863         if ((rc = mdb_page_new(mc, mp->mp_flags, 1, &rp)))
7864                 return rc;
7865         DPRINTF(("new right sibling: page %"Z"u", rp->mp_pgno));
7866
7867         if (mc->mc_snum < 2) {
7868                 if ((rc = mdb_page_new(mc, P_BRANCH, 1, &pp)))
7869                         goto done;
7870                 /* shift current top to make room for new parent */
7871                 mc->mc_pg[1] = mc->mc_pg[0];
7872                 mc->mc_ki[1] = mc->mc_ki[0];
7873                 mc->mc_pg[0] = pp;
7874                 mc->mc_ki[0] = 0;
7875                 mc->mc_db->md_root = pp->mp_pgno;
7876                 DPRINTF(("root split! new root = %"Z"u", pp->mp_pgno));
7877                 mc->mc_db->md_depth++;
7878                 new_root = 1;
7879
7880                 /* Add left (implicit) pointer. */
7881                 if ((rc = mdb_node_add(mc, 0, NULL, NULL, mp->mp_pgno, 0)) != MDB_SUCCESS) {
7882                         /* undo the pre-push */
7883                         mc->mc_pg[0] = mc->mc_pg[1];
7884                         mc->mc_ki[0] = mc->mc_ki[1];
7885                         mc->mc_db->md_root = mp->mp_pgno;
7886                         mc->mc_db->md_depth--;
7887                         goto done;
7888                 }
7889                 mc->mc_snum = 2;
7890                 mc->mc_top = 1;
7891                 ptop = 0;
7892         } else {
7893                 ptop = mc->mc_top-1;
7894                 DPRINTF(("parent branch page is %"Z"u", mc->mc_pg[ptop]->mp_pgno));
7895         }
7896
7897         mc->mc_flags |= C_SPLITTING;
7898         mdb_cursor_copy(mc, &mn);
7899         mn.mc_pg[mn.mc_top] = rp;
7900         mn.mc_ki[ptop] = mc->mc_ki[ptop]+1;
7901
7902         if (nflags & MDB_APPEND) {
7903                 mn.mc_ki[mn.mc_top] = 0;
7904                 sepkey = *newkey;
7905                 split_indx = newindx;
7906                 nkeys = 0;
7907         } else {
7908
7909                 split_indx = (nkeys+1) / 2;
7910
7911                 if (IS_LEAF2(rp)) {
7912                         char *split, *ins;
7913                         int x;
7914                         unsigned int lsize, rsize, ksize;
7915                         /* Move half of the keys to the right sibling */
7916                         x = mc->mc_ki[mc->mc_top] - split_indx;
7917                         ksize = mc->mc_db->md_pad;
7918                         split = LEAF2KEY(mp, split_indx, ksize);
7919                         rsize = (nkeys - split_indx) * ksize;
7920                         lsize = (nkeys - split_indx) * sizeof(indx_t);
7921                         mp->mp_lower -= lsize;
7922                         rp->mp_lower += lsize;
7923                         mp->mp_upper += rsize - lsize;
7924                         rp->mp_upper -= rsize - lsize;
7925                         sepkey.mv_size = ksize;
7926                         if (newindx == split_indx) {
7927                                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
7928                         } else {
7929                                 sepkey.mv_data = split;
7930                         }
7931                         if (x<0) {
7932                                 ins = LEAF2KEY(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top], ksize);
7933                                 memcpy(rp->mp_ptrs, split, rsize);
7934                                 sepkey.mv_data = rp->mp_ptrs;
7935                                 memmove(ins+ksize, ins, (split_indx - mc->mc_ki[mc->mc_top]) * ksize);
7936                                 memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7937                                 mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7938                                 mp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7939                         } else {
7940                                 if (x)
7941                                         memcpy(rp->mp_ptrs, split, x * ksize);
7942                                 ins = LEAF2KEY(rp, x, ksize);
7943                                 memcpy(ins, newkey->mv_data, ksize);
7944                                 memcpy(ins+ksize, split + x * ksize, rsize - x * ksize);
7945                                 rp->mp_lower += sizeof(indx_t);
7946                                 rp->mp_upper -= ksize - sizeof(indx_t);
7947                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = x;
7948                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
7949                         }
7950                 } else {
7951                         int psize, nsize, k;
7952                         /* Maximum free space in an empty page */
7953                         pmax = env->me_psize - PAGEHDRSZ;
7954                         if (IS_LEAF(mp))
7955                                 nsize = mdb_leaf_size(env, newkey, newdata);
7956                         else
7957                                 nsize = mdb_branch_size(env, newkey);
7958                         nsize = EVEN(nsize);
7959
7960                         /* grab a page to hold a temporary copy */
7961                         copy = mdb_page_malloc(mc->mc_txn, 1);
7962                         if (copy == NULL) {
7963                                 rc = ENOMEM;
7964                                 goto done;
7965                         }
7966                         copy->mp_pgno  = mp->mp_pgno;
7967                         copy->mp_flags = mp->mp_flags;
7968                         copy->mp_lower = (PAGEHDRSZ-PAGEBASE);
7969                         copy->mp_upper = env->me_psize - PAGEBASE;
7970
7971                         /* prepare to insert */
7972                         for (i=0, j=0; i<nkeys; i++) {
7973                                 if (i == newindx) {
7974                                         copy->mp_ptrs[j++] = 0;
7975                                 }
7976                                 copy->mp_ptrs[j++] = mp->mp_ptrs[i];
7977                         }
7978
7979                         /* When items are relatively large the split point needs
7980                          * to be checked, because being off-by-one will make the
7981                          * difference between success or failure in mdb_node_add.
7982                          *
7983                          * It's also relevant if a page happens to be laid out
7984                          * such that one half of its nodes are all "small" and
7985                          * the other half of its nodes are "large." If the new
7986                          * item is also "large" and falls on the half with
7987                          * "large" nodes, it also may not fit.
7988                          *
7989                          * As a final tweak, if the new item goes on the last
7990                          * spot on the page (and thus, onto the new page), bias
7991                          * the split so the new page is emptier than the old page.
7992                          * This yields better packing during sequential inserts.
7993                          */
7994                         if (nkeys < 20 || nsize > pmax/16 || newindx >= nkeys) {
7995                                 /* Find split point */
7996                                 psize = 0;
7997                                 if (newindx <= split_indx || newindx >= nkeys) {
7998                                         i = 0; j = 1;
7999                                         k = newindx >= nkeys ? nkeys : split_indx+2;
8000                                 } else {
8001                                         i = nkeys; j = -1;
8002                                         k = split_indx-1;
8003                                 }
8004                                 for (; i!=k; i+=j) {
8005                                         if (i == newindx) {
8006                                                 psize += nsize;
8007                                                 node = NULL;
8008                                         } else {
8009                                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[i] + PAGEBASE);
8010                                                 psize += NODESIZE + NODEKSZ(node) + sizeof(indx_t);
8011                                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8012                                                         if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
8013                                                                 psize += sizeof(pgno_t);
8014                                                         else
8015                                                                 psize += NODEDSZ(node);
8016                                                 }
8017                                                 psize = EVEN(psize);
8018                                         }
8019                                         if (psize > pmax || i == k-j) {
8020                                                 split_indx = i + (j<0);
8021                                                 break;
8022                                         }
8023                                 }
8024                         }
8025                         if (split_indx == newindx) {
8026                                 sepkey.mv_size = newkey->mv_size;
8027                                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
8028                         } else {
8029                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[split_indx] + PAGEBASE);
8030                                 sepkey.mv_size = node->mn_ksize;
8031                                 sepkey.mv_data = NODEKEY(node);
8032                         }
8033                 }
8034         }
8035
8036         DPRINTF(("separator is %d [%s]", split_indx, DKEY(&sepkey)));
8037
8038         /* Copy separator key to the parent.
8039          */
8040         if (SIZELEFT(mn.mc_pg[ptop]) < mdb_branch_size(env, &sepkey)) {
8041                 mn.mc_snum--;
8042                 mn.mc_top--;
8043                 did_split = 1;
8044                 rc = mdb_page_split(&mn, &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
8045                 if (rc)
8046                         goto done;
8047
8048                 /* root split? */
8049                 if (mn.mc_snum == mc->mc_snum) {
8050                         mc->mc_pg[mc->mc_snum] = mc->mc_pg[mc->mc_top];
8051                         mc->mc_ki[mc->mc_snum] = mc->mc_ki[mc->mc_top];
8052                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mc->mc_pg[ptop];
8053                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = mc->mc_ki[ptop];
8054                         mc->mc_snum++;
8055                         mc->mc_top++;
8056                         ptop++;
8057                 }
8058                 /* Right page might now have changed parent.
8059                  * Check if left page also changed parent.
8060                  */
8061                 if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
8062                     mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
8063                         for (i=0; i<ptop; i++) {
8064                                 mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
8065                                 mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8066                         }
8067                         mc->mc_pg[ptop] = mn.mc_pg[ptop];
8068                         if (mn.mc_ki[ptop]) {
8069                                 mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop] - 1;
8070                         } else {
8071                                 /* find right page's left sibling */
8072                                 mc->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
8073                                 mdb_cursor_sibling(mc, 0);
8074                         }
8075                 }
8076         } else {
8077                 mn.mc_top--;
8078                 rc = mdb_node_add(&mn, mn.mc_ki[ptop], &sepkey, NULL, rp->mp_pgno, 0);
8079                 mn.mc_top++;
8080         }
8081         mc->mc_flags ^= C_SPLITTING;
8082         if (rc != MDB_SUCCESS) {
8083                 goto done;
8084         }
8085         if (nflags & MDB_APPEND) {
8086                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8087                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = 0;
8088                 rc = mdb_node_add(mc, 0, newkey, newdata, newpgno, nflags);
8089                 if (rc)
8090                         goto done;
8091                 for (i=0; i<mc->mc_top; i++)
8092                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8093         } else if (!IS_LEAF2(mp)) {
8094                 /* Move nodes */
8095                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8096                 i = split_indx;
8097                 j = 0;
8098                 do {
8099                         if (i == newindx) {
8100                                 rkey.mv_data = newkey->mv_data;
8101                                 rkey.mv_size = newkey->mv_size;
8102                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8103                                         rdata = newdata;
8104                                 } else
8105                                         pgno = newpgno;
8106                                 flags = nflags;
8107                                 /* Update index for the new key. */
8108                                 mc->mc_ki[mc->mc_top] = j;
8109                         } else {
8110                                 node = (MDB_node *)((char *)mp + copy->mp_ptrs[i] + PAGEBASE);
8111                                 rkey.mv_data = NODEKEY(node);
8112                                 rkey.mv_size = node->mn_ksize;
8113                                 if (IS_LEAF(mp)) {
8114                                         xdata.mv_data = NODEDATA(node);
8115                                         xdata.mv_size = NODEDSZ(node);
8116                                         rdata = &xdata;
8117                                 } else
8118                                         pgno = NODEPGNO(node);
8119                                 flags = node->mn_flags;
8120                         }
8121
8122                         if (!IS_LEAF(mp) && j == 0) {
8123                                 /* First branch index doesn't need key data. */
8124                                 rkey.mv_size = 0;
8125                         }
8126
8127                         rc = mdb_node_add(mc, j, &rkey, rdata, pgno, flags);
8128                         if (rc)
8129                                 goto done;
8130                         if (i == nkeys) {
8131                                 i = 0;
8132                                 j = 0;
8133                                 mc->mc_pg[mc->mc_top] = copy;
8134                         } else {
8135                                 i++;
8136                                 j++;
8137                         }
8138                 } while (i != split_indx);
8139
8140                 nkeys = NUMKEYS(copy);
8141                 for (i=0; i<nkeys; i++)
8142                         mp->mp_ptrs[i] = copy->mp_ptrs[i];
8143                 mp->mp_lower = copy->mp_lower;
8144                 mp->mp_upper = copy->mp_upper;
8145                 memcpy(NODEPTR(mp, nkeys-1), NODEPTR(copy, nkeys-1),
8146                         env->me_psize - copy->mp_upper - PAGEBASE);
8147
8148                 /* reset back to original page */
8149                 if (newindx < split_indx) {
8150                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = mp;
8151                         if (nflags & MDB_RESERVE) {
8152                                 node = NODEPTR(mp, mc->mc_ki[mc->mc_top]);
8153                                 if (!(node->mn_flags & F_BIGDATA))
8154                                         newdata->mv_data = NODEDATA(node);
8155                         }
8156                 } else {
8157                         mc->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8158                         mc->mc_ki[ptop]++;
8159                         /* Make sure mc_ki is still valid.
8160                          */
8161                         if (mn.mc_pg[ptop] != mc->mc_pg[ptop] &&
8162                                 mc->mc_ki[ptop] >= NUMKEYS(mc->mc_pg[ptop])) {
8163                                 for (i=0; i<=ptop; i++) {
8164                                         mc->mc_pg[i] = mn.mc_pg[i];
8165                                         mc->mc_ki[i] = mn.mc_ki[i];
8166                                 }
8167                         }
8168                 }
8169         }
8170
8171         {
8172                 /* Adjust other cursors pointing to mp */
8173                 MDB_cursor *m2, *m3;
8174                 MDB_dbi dbi = mc->mc_dbi;
8175                 int fixup = NUMKEYS(mp);
8176
8177                 for (m2 = mc->mc_txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2=m2->mc_next) {
8178                         if (mc->mc_flags & C_SUB)
8179                                 m3 = &m2->mc_xcursor->mx_cursor;
8180                         else
8181                                 m3 = m2;
8182                         if (m3 == mc)
8183                                 continue;
8184                         if (!(m2->mc_flags & m3->mc_flags & C_INITIALIZED))
8185                                 continue;
8186                         if (m3->mc_flags & C_SPLITTING)
8187                                 continue;
8188                         if (new_root) {
8189                                 int k;
8190                                 /* root split */
8191                                 for (k=m3->mc_top; k>=0; k--) {
8192                                         m3->mc_ki[k+1] = m3->mc_ki[k];
8193                                         m3->mc_pg[k+1] = m3->mc_pg[k];
8194                                 }
8195                                 if (m3->mc_ki[0] >= split_indx) {
8196                                         m3->mc_ki[0] = 1;
8197                                 } else {
8198                                         m3->mc_ki[0] = 0;
8199                                 }
8200                                 m3->mc_pg[0] = mc->mc_pg[0];
8201                                 m3->mc_snum++;
8202                                 m3->mc_top++;
8203                         }
8204                         if (m3->mc_top >= mc->mc_top && m3->mc_pg[mc->mc_top] == mp) {
8205                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= newindx && !(nflags & MDB_SPLIT_REPLACE))
8206                                         m3->mc_ki[mc->mc_top]++;
8207                                 if (m3->mc_ki[mc->mc_top] >= fixup) {
8208                                         m3->mc_pg[mc->mc_top] = rp;
8209                                         m3->mc_ki[mc->mc_top] -= fixup;
8210                                         m3->mc_ki[ptop] = mn.mc_ki[ptop];
8211                                 }
8212                         } else if (!did_split && m3->mc_top >= ptop && m3->mc_pg[ptop] == mc->mc_pg[ptop] &&
8213                                 m3->mc_ki[ptop] >= mc->mc_ki[ptop]) {
8214                                 m3->mc_ki[ptop]++;
8215                         }
8216                 }
8217         }
8218         DPRINTF(("mp left: %d, rp left: %d", SIZELEFT(mp), SIZELEFT(rp)));
8219
8220 done:
8221         if (copy)                                       /* tmp page */
8222                 mdb_page_free(env, copy);
8223         if (rc)
8224                 mc->mc_txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
8225         return rc;
8226 }
8227
8228 int
8229 mdb_put(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
8230     MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned int flags)
8231 {
8232         MDB_cursor mc;
8233         MDB_xcursor mx;
8234
8235         if (!key || !data || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
8236                 return EINVAL;
8237
8238         if ((flags & (MDB_NOOVERWRITE|MDB_NODUPDATA|MDB_RESERVE|MDB_APPEND|MDB_APPENDDUP)) != flags)
8239                 return EINVAL;
8240
8241         mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
8242         return mdb_cursor_put(&mc, key, data, flags);
8243 }
8244
8245 #ifndef MDB_WBUF
8246 #define MDB_WBUF        (1024*1024)
8247 #endif
8248
8249         /** State needed for a compacting copy. */
8250 typedef struct mdb_copy {
8251         pthread_mutex_t mc_mutex;
8252         pthread_cond_t mc_cond;
8253         char *mc_wbuf[2];
8254         char *mc_over[2];
8255         MDB_env *mc_env;
8256         MDB_txn *mc_txn;
8257         int mc_wlen[2];
8258         int mc_olen[2];
8259         pgno_t mc_next_pgno;
8260         HANDLE mc_fd;
8261         int mc_status;
8262         volatile int mc_new;
8263         int mc_toggle;
8264
8265 } mdb_copy;
8266
8267         /** Dedicated writer thread for compacting copy. */
8268 static THREAD_RET ESECT
8269 mdb_env_copythr(void *arg)
8270 {
8271         mdb_copy *my = arg;
8272         char *ptr;
8273         int toggle = 0, wsize, rc;
8274 #ifdef _WIN32
8275         DWORD len;
8276 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
8277 #else
8278         int len;
8279 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
8280 #endif
8281
8282         pthread_mutex_lock(&my->mc_mutex);
8283         my->mc_new = 0;
8284         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8285         for(;;) {
8286                 while (!my->mc_new)
8287                         pthread_cond_wait(&my->mc_cond, &my->mc_mutex);
8288                 if (my->mc_new < 0) {
8289                         my->mc_new = 0;
8290                         break;
8291                 }
8292                 my->mc_new = 0;
8293                 wsize = my->mc_wlen[toggle];
8294                 ptr = my->mc_wbuf[toggle];
8295 again:
8296                 while (wsize > 0) {
8297                         DO_WRITE(rc, my->mc_fd, ptr, wsize, len);
8298                         if (!rc) {
8299                                 rc = ErrCode();
8300                                 break;
8301                         } else if (len > 0) {
8302                                 rc = MDB_SUCCESS;
8303                                 ptr += len;
8304                                 wsize -= len;
8305                                 continue;
8306                         } else {
8307                                 rc = EIO;
8308                                 break;
8309                         }
8310                 }
8311                 if (rc) {
8312                         my->mc_status = rc;
8313                         break;
8314                 }
8315                 /* If there's an overflow page tail, write it too */
8316                 if (my->mc_olen[toggle]) {
8317                         wsize = my->mc_olen[toggle];
8318                         ptr = my->mc_over[toggle];
8319                         my->mc_olen[toggle] = 0;
8320                         goto again;
8321                 }
8322                 my->mc_wlen[toggle] = 0;
8323                 toggle ^= 1;
8324                 pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8325         }
8326         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8327         pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8328         return (THREAD_RET)0;
8329 #undef DO_WRITE
8330 }
8331
8332         /** Tell the writer thread there's a buffer ready to write */
8333 static int ESECT
8334 mdb_env_cthr_toggle(mdb_copy *my, int st)
8335 {
8336         int toggle = my->mc_toggle ^ 1;
8337         pthread_mutex_lock(&my->mc_mutex);
8338         if (my->mc_status) {
8339                 pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8340                 return my->mc_status;
8341         }
8342         while (my->mc_new == 1)
8343                 pthread_cond_wait(&my->mc_cond, &my->mc_mutex);
8344         my->mc_new = st;
8345         my->mc_toggle = toggle;
8346         pthread_cond_signal(&my->mc_cond);
8347         pthread_mutex_unlock(&my->mc_mutex);
8348         return 0;
8349 }
8350
8351         /** Depth-first tree traversal for compacting copy. */
8352 static int ESECT
8353 mdb_env_cwalk(mdb_copy *my, pgno_t *pg, int flags)
8354 {
8355         MDB_cursor mc;
8356         MDB_txn *txn = my->mc_txn;
8357         MDB_node *ni;
8358         MDB_page *mo, *mp, *leaf;
8359         char *buf, *ptr;
8360         int rc, toggle;
8361         unsigned int i;
8362
8363         /* Empty DB, nothing to do */
8364         if (*pg == P_INVALID)
8365                 return MDB_SUCCESS;
8366
8367         mc.mc_snum = 1;
8368         mc.mc_top = 0;
8369         mc.mc_txn = txn;
8370
8371         rc = mdb_page_get(my->mc_txn, *pg, &mc.mc_pg[0], NULL);
8372         if (rc)
8373                 return rc;
8374         rc = mdb_page_search_root(&mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
8375         if (rc)
8376                 return rc;
8377
8378         /* Make cursor pages writable */
8379         buf = ptr = malloc(my->mc_env->me_psize * mc.mc_snum);
8380         if (buf == NULL)
8381                 return ENOMEM;
8382
8383         for (i=0; i<mc.mc_top; i++) {
8384                 mdb_page_copy((MDB_page *)ptr, mc.mc_pg[i], my->mc_env->me_psize);
8385                 mc.mc_pg[i] = (MDB_page *)ptr;
8386                 ptr += my->mc_env->me_psize;
8387         }
8388
8389         /* This is writable space for a leaf page. Usually not needed. */
8390         leaf = (MDB_page *)ptr;
8391
8392         toggle = my->mc_toggle;
8393         while (mc.mc_snum > 0) {
8394                 unsigned n;
8395                 mp = mc.mc_pg[mc.mc_top];
8396                 n = NUMKEYS(mp);
8397
8398                 if (IS_LEAF(mp)) {
8399                         if (!IS_LEAF2(mp) && !(flags & F_DUPDATA)) {
8400                                 for (i=0; i<n; i++) {
8401                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8402                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
8403                                                 MDB_page *omp;
8404                                                 pgno_t pg;
8405
8406                                                 /* Need writable leaf */
8407                                                 if (mp != leaf) {
8408                                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = leaf;
8409                                                         mdb_page_copy(leaf, mp, my->mc_env->me_psize);
8410                                                         mp = leaf;
8411                                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8412                                                 }
8413
8414                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
8415                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
8416                                                 if (rc)
8417                                                         goto done;
8418                                                 if (my->mc_wlen[toggle] >= MDB_WBUF) {
8419                                                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8420                                                         if (rc)
8421                                                                 goto done;
8422                                                         toggle = my->mc_toggle;
8423                                                 }
8424                                                 mo = (MDB_page *)(my->mc_wbuf[toggle] + my->mc_wlen[toggle]);
8425                                                 memcpy(mo, omp, my->mc_env->me_psize);
8426                                                 mo->mp_pgno = my->mc_next_pgno;
8427                                                 my->mc_next_pgno += omp->mp_pages;
8428                                                 my->mc_wlen[toggle] += my->mc_env->me_psize;
8429                                                 if (omp->mp_pages > 1) {
8430                                                         my->mc_olen[toggle] = my->mc_env->me_psize * (omp->mp_pages - 1);
8431                                                         my->mc_over[toggle] = (char *)omp + my->mc_env->me_psize;
8432                                                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8433                                                         if (rc)
8434                                                                 goto done;
8435                                                         toggle = my->mc_toggle;
8436                                                 }
8437                                                 memcpy(NODEDATA(ni), &mo->mp_pgno, sizeof(pgno_t));
8438                                         } else if (ni->mn_flags & F_SUBDATA) {
8439                                                 MDB_db db;
8440
8441                                                 /* Need writable leaf */
8442                                                 if (mp != leaf) {
8443                                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = leaf;
8444                                                         mdb_page_copy(leaf, mp, my->mc_env->me_psize);
8445                                                         mp = leaf;
8446                                                         ni = NODEPTR(mp, i);
8447                                                 }
8448
8449                                                 memcpy(&db, NODEDATA(ni), sizeof(db));
8450                                                 my->mc_toggle = toggle;
8451                                                 rc = mdb_env_cwalk(my, &db.md_root, ni->mn_flags & F_DUPDATA);
8452                                                 if (rc)
8453                                                         goto done;
8454                                                 toggle = my->mc_toggle;
8455                                                 memcpy(NODEDATA(ni), &db, sizeof(db));
8456                                         }
8457                                 }
8458                         }
8459                 } else {
8460                         mc.mc_ki[mc.mc_top]++;
8461                         if (mc.mc_ki[mc.mc_top] < n) {
8462                                 pgno_t pg;
8463 again:
8464                                 ni = NODEPTR(mp, mc.mc_ki[mc.mc_top]);
8465                                 pg = NODEPGNO(ni);
8466                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &mp, NULL);
8467                                 if (rc)
8468                                         goto done;
8469                                 mc.mc_top++;
8470                                 mc.mc_snum++;
8471                                 mc.mc_ki[mc.mc_top] = 0;
8472                                 if (IS_BRANCH(mp)) {
8473                                         /* Whenever we advance to a sibling branch page,
8474                                          * we must proceed all the way down to its first leaf.
8475                                          */
8476                                         mdb_page_copy(mc.mc_pg[mc.mc_top], mp, my->mc_env->me_psize);
8477                                         goto again;
8478                                 } else
8479                                         mc.mc_pg[mc.mc_top] = mp;
8480                                 continue;
8481                         }
8482                 }
8483                 if (my->mc_wlen[toggle] >= MDB_WBUF) {
8484                         rc = mdb_env_cthr_toggle(my, 1);
8485                         if (rc)
8486                                 goto done;
8487                         toggle = my->mc_toggle;
8488                 }
8489                 mo = (MDB_page *)(my->mc_wbuf[toggle] + my->mc_wlen[toggle]);
8490                 mdb_page_copy(mo, mp, my->mc_env->me_psize);
8491                 mo->mp_pgno = my->mc_next_pgno++;
8492                 my->mc_wlen[toggle] += my->mc_env->me_psize;
8493                 if (mc.mc_top) {
8494                         /* Update parent if there is one */
8495                         ni = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top-1], mc.mc_ki[mc.mc_top-1]);
8496                         SETPGNO(ni, mo->mp_pgno);
8497                         mdb_cursor_pop(&mc);
8498                 } else {
8499                         /* Otherwise we're done */
8500                         *pg = mo->mp_pgno;
8501                         break;
8502                 }
8503         }
8504 done:
8505         free(buf);
8506         return rc;
8507 }
8508
8509         /** Copy environment with compaction. */
8510 static int ESECT
8511 mdb_env_copyfd1(MDB_env *env, HANDLE fd)
8512 {
8513         MDB_meta *mm;
8514         MDB_page *mp;
8515         mdb_copy my;
8516         MDB_txn *txn = NULL;
8517         pthread_t thr;
8518         int rc;
8519
8520 #ifdef _WIN32
8521         my.mc_mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
8522         my.mc_cond = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
8523         my.mc_wbuf[0] = _aligned_malloc(MDB_WBUF*2, env->me_os_psize);
8524         if (my.mc_wbuf[0] == NULL)
8525                 return errno;
8526 #else
8527         pthread_mutex_init(&my.mc_mutex, NULL);
8528         pthread_cond_init(&my.mc_cond, NULL);
8529 #ifdef HAVE_MEMALIGN
8530         my.mc_wbuf[0] = memalign(env->me_os_psize, MDB_WBUF*2);
8531         if (my.mc_wbuf[0] == NULL)
8532                 return errno;
8533 #else
8534         rc = posix_memalign((void **)&my.mc_wbuf[0], env->me_os_psize, MDB_WBUF*2);
8535         if (rc)
8536                 return rc;
8537 #endif
8538 #endif
8539         memset(my.mc_wbuf[0], 0, MDB_WBUF*2);
8540         my.mc_wbuf[1] = my.mc_wbuf[0] + MDB_WBUF;
8541         my.mc_wlen[0] = 0;
8542         my.mc_wlen[1] = 0;
8543         my.mc_olen[0] = 0;
8544         my.mc_olen[1] = 0;
8545         my.mc_next_pgno = 2;
8546         my.mc_status = 0;
8547         my.mc_new = 1;
8548         my.mc_toggle = 0;
8549         my.mc_env = env;
8550         my.mc_fd = fd;
8551         THREAD_CREATE(thr, mdb_env_copythr, &my);
8552
8553         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
8554         if (rc)
8555                 return rc;
8556
8557         mp = (MDB_page *)my.mc_wbuf[0];
8558         memset(mp, 0, 2*env->me_psize);
8559         mp->mp_pgno = 0;
8560         mp->mp_flags = P_META;
8561         mm = (MDB_meta *)METADATA(mp);
8562         mdb_env_init_meta0(env, mm);
8563         mm->mm_address = env->me_metas[0]->mm_address;
8564
8565         mp = (MDB_page *)(my.mc_wbuf[0] + env->me_psize);
8566         mp->mp_pgno = 1;
8567         mp->mp_flags = P_META;
8568         *(MDB_meta *)METADATA(mp) = *mm;
8569         mm = (MDB_meta *)METADATA(mp);
8570
8571         /* Count the number of free pages, subtract from lastpg to find
8572          * number of active pages
8573          */
8574         {
8575                 MDB_ID freecount = 0;
8576                 MDB_cursor mc;
8577                 MDB_val key, data;
8578                 mdb_cursor_init(&mc, txn, FREE_DBI, NULL);
8579                 while ((rc = mdb_cursor_get(&mc, &key, &data, MDB_NEXT)) == 0)
8580                         freecount += *(MDB_ID *)data.mv_data;
8581                 freecount += txn->mt_dbs[0].md_branch_pages +
8582                         txn->mt_dbs[0].md_leaf_pages +
8583                         txn->mt_dbs[0].md_overflow_pages;
8584
8585                 /* Set metapage 1 */
8586                 mm->mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - freecount - 1;
8587                 mm->mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
8588                 mm->mm_dbs[1].md_root = mm->mm_last_pg;
8589                 mm->mm_txnid = 1;
8590         }
8591         my.mc_wlen[0] = env->me_psize * 2;
8592         my.mc_txn = txn;
8593         pthread_mutex_lock(&my.mc_mutex);
8594         while(my.mc_new)
8595                 pthread_cond_wait(&my.mc_cond, &my.mc_mutex);
8596         pthread_mutex_unlock(&my.mc_mutex);
8597         rc = mdb_env_cwalk(&my, &txn->mt_dbs[1].md_root, 0);
8598         if (rc == MDB_SUCCESS && my.mc_wlen[my.mc_toggle])
8599                 rc = mdb_env_cthr_toggle(&my, 1);
8600         mdb_env_cthr_toggle(&my, -1);
8601         pthread_mutex_lock(&my.mc_mutex);
8602         while(my.mc_new)
8603                 pthread_cond_wait(&my.mc_cond, &my.mc_mutex);
8604         pthread_mutex_unlock(&my.mc_mutex);
8605         THREAD_FINISH(thr);
8606
8607         mdb_txn_abort(txn);
8608 #ifdef _WIN32
8609         CloseHandle(my.mc_cond);
8610         CloseHandle(my.mc_mutex);
8611         _aligned_free(my.mc_wbuf[0]);
8612 #else
8613         pthread_cond_destroy(&my.mc_cond);
8614         pthread_mutex_destroy(&my.mc_mutex);
8615         free(my.mc_wbuf[0]);
8616 #endif
8617         return rc;
8618 }
8619
8620         /** Copy environment as-is. */
8621 static int ESECT
8622 mdb_env_copyfd0(MDB_env *env, HANDLE fd)
8623 {
8624         MDB_txn *txn = NULL;
8625         int rc;
8626         size_t wsize;
8627         char *ptr;
8628 #ifdef _WIN32
8629         DWORD len, w2;
8630 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  rc = WriteFile(fd, ptr, w2, &len, NULL)
8631 #else
8632         ssize_t len;
8633         size_t w2;
8634 #define DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len)  len = write(fd, ptr, w2); rc = (len >= 0)
8635 #endif
8636
8637         /* Do the lock/unlock of the reader mutex before starting the
8638          * write txn.  Otherwise other read txns could block writers.
8639          */
8640         rc = mdb_txn_begin(env, NULL, MDB_RDONLY, &txn);
8641         if (rc)
8642                 return rc;
8643
8644         if (env->me_txns) {
8645                 /* We must start the actual read txn after blocking writers */
8646                 mdb_txn_reset0(txn, "reset-stage1");
8647
8648                 /* Temporarily block writers until we snapshot the meta pages */
8649                 LOCK_MUTEX_W(env);
8650
8651                 rc = mdb_txn_renew0(txn);
8652                 if (rc) {
8653                         UNLOCK_MUTEX_W(env);
8654                         goto leave;
8655                 }
8656         }
8657
8658         wsize = env->me_psize * 2;
8659         ptr = env->me_map;
8660         w2 = wsize;
8661         while (w2 > 0) {
8662                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
8663                 if (!rc) {
8664                         rc = ErrCode();
8665                         break;
8666                 } else if (len > 0) {
8667                         rc = MDB_SUCCESS;
8668                         ptr += len;
8669                         w2 -= len;
8670                         continue;
8671                 } else {
8672                         /* Non-blocking or async handles are not supported */
8673                         rc = EIO;
8674                         break;
8675                 }
8676         }
8677         if (env->me_txns)
8678                 UNLOCK_MUTEX_W(env);
8679
8680         if (rc)
8681                 goto leave;
8682
8683         w2 = txn->mt_next_pgno * env->me_psize;
8684 #ifdef WIN32
8685         {
8686                 LARGE_INTEGER fsize;
8687                 GetFileSizeEx(env->me_fd, &fsize);
8688                 if (w2 > fsize.QuadPart)
8689                         w2 = fsize.QuadPart;
8690         }
8691 #else
8692         {
8693                 struct stat st;
8694                 fstat(env->me_fd, &st);
8695                 if (w2 > (size_t)st.st_size)
8696                         w2 = st.st_size;
8697         }
8698 #endif
8699         wsize = w2 - wsize;
8700         while (wsize > 0) {
8701                 if (wsize > MAX_WRITE)
8702                         w2 = MAX_WRITE;
8703                 else
8704                         w2 = wsize;
8705                 DO_WRITE(rc, fd, ptr, w2, len);
8706                 if (!rc) {
8707                         rc = ErrCode();
8708                         break;
8709                 } else if (len > 0) {
8710                         rc = MDB_SUCCESS;
8711                         ptr += len;
8712                         wsize -= len;
8713                         continue;
8714                 } else {
8715                         rc = EIO;
8716                         break;
8717                 }
8718         }
8719
8720 leave:
8721         mdb_txn_abort(txn);
8722         return rc;
8723 }
8724
8725 int ESECT
8726 mdb_env_copyfd2(MDB_env *env, HANDLE fd, unsigned int flags)
8727 {
8728         if (flags & MDB_CP_COMPACT)
8729                 return mdb_env_copyfd1(env, fd);
8730         else
8731                 return mdb_env_copyfd0(env, fd);
8732 }
8733
8734 int ESECT
8735 mdb_env_copyfd(MDB_env *env, HANDLE fd)
8736 {
8737         return mdb_env_copyfd2(env, fd, 0);
8738 }
8739
8740 int ESECT
8741 mdb_env_copy2(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags)
8742 {
8743         int rc, len;
8744         char *lpath;
8745         HANDLE newfd = INVALID_HANDLE_VALUE;
8746
8747         if (env->me_flags & MDB_NOSUBDIR) {
8748                 lpath = (char *)path;
8749         } else {
8750                 len = strlen(path);
8751                 len += sizeof(DATANAME);
8752                 lpath = malloc(len);
8753                 if (!lpath)
8754                         return ENOMEM;
8755                 sprintf(lpath, "%s" DATANAME, path);
8756         }
8757
8758         /* The destination path must exist, but the destination file must not.
8759          * We don't want the OS to cache the writes, since the source data is
8760          * already in the OS cache.
8761          */
8762 #ifdef _WIN32
8763         newfd = CreateFile(lpath, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_NEW,
8764                                 FILE_FLAG_NO_BUFFERING|FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
8765 #else
8766         newfd = open(lpath, O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0666);
8767 #endif
8768         if (newfd == INVALID_HANDLE_VALUE) {
8769                 rc = ErrCode();
8770                 goto leave;
8771         }
8772
8773         if (env->me_psize >= env->me_os_psize) {
8774 #ifdef O_DIRECT
8775         /* Set O_DIRECT if the file system supports it */
8776         if ((rc = fcntl(newfd, F_GETFL)) != -1)
8777                 (void) fcntl(newfd, F_SETFL, rc | O_DIRECT);
8778 #endif
8779 #ifdef F_NOCACHE        /* __APPLE__ */
8780         rc = fcntl(newfd, F_NOCACHE, 1);
8781         if (rc) {
8782                 rc = ErrCode();
8783                 goto leave;
8784         }
8785 #endif
8786         }
8787
8788         rc = mdb_env_copyfd2(env, newfd, flags);
8789
8790 leave:
8791         if (!(env->me_flags & MDB_NOSUBDIR))
8792                 free(lpath);
8793         if (newfd != INVALID_HANDLE_VALUE)
8794                 if (close(newfd) < 0 && rc == MDB_SUCCESS)
8795                         rc = ErrCode();
8796
8797         return rc;
8798 }
8799
8800 int ESECT
8801 mdb_env_copy(MDB_env *env, const char *path)
8802 {
8803         return mdb_env_copy2(env, path, 0);
8804 }
8805
8806 int ESECT
8807 mdb_env_set_flags(MDB_env *env, unsigned int flag, int onoff)
8808 {
8809         if ((flag & CHANGEABLE) != flag)
8810                 return EINVAL;
8811         if (onoff)
8812                 env->me_flags |= flag;
8813         else
8814                 env->me_flags &= ~flag;
8815         return MDB_SUCCESS;
8816 }
8817
8818 int ESECT
8819 mdb_env_get_flags(MDB_env *env, unsigned int *arg)
8820 {
8821         if (!env || !arg)
8822                 return EINVAL;
8823
8824         *arg = env->me_flags;
8825         return MDB_SUCCESS;
8826 }
8827
8828 int ESECT
8829 mdb_env_set_userctx(MDB_env *env, void *ctx)
8830 {
8831         if (!env)
8832                 return EINVAL;
8833         env->me_userctx = ctx;
8834         return MDB_SUCCESS;
8835 }
8836
8837 void * ESECT
8838 mdb_env_get_userctx(MDB_env *env)
8839 {
8840         return env ? env->me_userctx : NULL;
8841 }
8842
8843 int ESECT
8844 mdb_env_set_assert(MDB_env *env, MDB_assert_func *func)
8845 {
8846         if (!env)
8847                 return EINVAL;
8848 #ifndef NDEBUG
8849         env->me_assert_func = func;
8850 #endif
8851         return MDB_SUCCESS;
8852 }
8853
8854 int ESECT
8855 mdb_env_get_path(MDB_env *env, const char **arg)
8856 {
8857         if (!env || !arg)
8858                 return EINVAL;
8859
8860         *arg = env->me_path;
8861         return MDB_SUCCESS;
8862 }
8863
8864 int ESECT
8865 mdb_env_get_fd(MDB_env *env, mdb_filehandle_t *arg)
8866 {
8867         if (!env || !arg)
8868                 return EINVAL;
8869
8870         *arg = env->me_fd;
8871         return MDB_SUCCESS;
8872 }
8873
8874 /** Common code for #mdb_stat() and #mdb_env_stat().
8875  * @param[in] env the environment to operate in.
8876  * @param[in] db the #MDB_db record containing the stats to return.
8877  * @param[out] arg the address of an #MDB_stat structure to receive the stats.
8878  * @return 0, this function always succeeds.
8879  */
8880 static int ESECT
8881 mdb_stat0(MDB_env *env, MDB_db *db, MDB_stat *arg)
8882 {
8883         arg->ms_psize = env->me_psize;
8884         arg->ms_depth = db->md_depth;
8885         arg->ms_branch_pages = db->md_branch_pages;
8886         arg->ms_leaf_pages = db->md_leaf_pages;
8887         arg->ms_overflow_pages = db->md_overflow_pages;
8888         arg->ms_entries = db->md_entries;
8889
8890         return MDB_SUCCESS;
8891 }
8892
8893 int ESECT
8894 mdb_env_stat(MDB_env *env, MDB_stat *arg)
8895 {
8896         int toggle;
8897
8898         if (env == NULL || arg == NULL)
8899                 return EINVAL;
8900
8901         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
8902
8903         return mdb_stat0(env, &env->me_metas[toggle]->mm_dbs[MAIN_DBI], arg);
8904 }
8905
8906 int ESECT
8907 mdb_env_info(MDB_env *env, MDB_envinfo *arg)
8908 {
8909         int toggle;
8910
8911         if (env == NULL || arg == NULL)
8912                 return EINVAL;
8913
8914         toggle = mdb_env_pick_meta(env);
8915         arg->me_mapaddr = env->me_metas[toggle]->mm_address;
8916         arg->me_mapsize = env->me_mapsize;
8917         arg->me_maxreaders = env->me_maxreaders;
8918
8919         /* me_numreaders may be zero if this process never used any readers. Use
8920          * the shared numreader count if it exists.
8921          */
8922         arg->me_numreaders = env->me_txns ? env->me_txns->mti_numreaders : env->me_numreaders;
8923
8924         arg->me_last_pgno = env->me_metas[toggle]->mm_last_pg;
8925         arg->me_last_txnid = env->me_metas[toggle]->mm_txnid;
8926         return MDB_SUCCESS;
8927 }
8928
8929 /** Set the default comparison functions for a database.
8930  * Called immediately after a database is opened to set the defaults.
8931  * The user can then override them with #mdb_set_compare() or
8932  * #mdb_set_dupsort().
8933  * @param[in] txn A transaction handle returned by #mdb_txn_begin()
8934  * @param[in] dbi A database handle returned by #mdb_dbi_open()
8935  */
8936 static void
8937 mdb_default_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi)
8938 {
8939         uint16_t f = txn->mt_dbs[dbi].md_flags;
8940
8941         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp =
8942                 (f & MDB_REVERSEKEY) ? mdb_cmp_memnr :
8943                 (f & MDB_INTEGERKEY) ? mdb_cmp_cint  : mdb_cmp_memn;
8944
8945         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp =
8946                 !(f & MDB_DUPSORT) ? 0 :
8947                 ((f & MDB_INTEGERDUP)
8948                  ? ((f & MDB_DUPFIXED)   ? mdb_cmp_int   : mdb_cmp_cint)
8949                  : ((f & MDB_REVERSEDUP) ? mdb_cmp_memnr : mdb_cmp_memn));
8950 }
8951
8952 int mdb_dbi_open(MDB_txn *txn, const char *name, unsigned int flags, MDB_dbi *dbi)
8953 {
8954         MDB_val key, data;
8955         MDB_dbi i;
8956         MDB_cursor mc;
8957         MDB_db dummy;
8958         int rc, dbflag, exact;
8959         unsigned int unused = 0, seq;
8960         size_t len;
8961
8962         if (txn->mt_dbxs[FREE_DBI].md_cmp == NULL) {
8963                 mdb_default_cmp(txn, FREE_DBI);
8964         }
8965
8966         if ((flags & VALID_FLAGS) != flags)
8967                 return EINVAL;
8968         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
8969                 return MDB_BAD_TXN;
8970
8971         /* main DB? */
8972         if (!name) {
8973                 *dbi = MAIN_DBI;
8974                 if (flags & PERSISTENT_FLAGS) {
8975                         uint16_t f2 = flags & PERSISTENT_FLAGS;
8976                         /* make sure flag changes get committed */
8977                         if ((txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags | f2) != txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags) {
8978                                 txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags |= f2;
8979                                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
8980                         }
8981                 }
8982                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
8983                 return MDB_SUCCESS;
8984         }
8985
8986         if (txn->mt_dbxs[MAIN_DBI].md_cmp == NULL) {
8987                 mdb_default_cmp(txn, MAIN_DBI);
8988         }
8989
8990         /* Is the DB already open? */
8991         len = strlen(name);
8992         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
8993                 if (!txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size) {
8994                         /* Remember this free slot */
8995                         if (!unused) unused = i;
8996                         continue;
8997                 }
8998                 if (len == txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size &&
8999                         !strncmp(name, txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_data, len)) {
9000                         *dbi = i;
9001                         return MDB_SUCCESS;
9002                 }
9003         }
9004
9005         /* If no free slot and max hit, fail */
9006         if (!unused && txn->mt_numdbs >= txn->mt_env->me_maxdbs)
9007                 return MDB_DBS_FULL;
9008
9009         /* Cannot mix named databases with some mainDB flags */
9010         if (txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_flags & (MDB_DUPSORT|MDB_INTEGERKEY))
9011                 return (flags & MDB_CREATE) ? MDB_INCOMPATIBLE : MDB_NOTFOUND;
9012
9013         /* Find the DB info */
9014         dbflag = DB_NEW|DB_VALID;
9015         exact = 0;
9016         key.mv_size = len;
9017         key.mv_data = (void *)name;
9018         mdb_cursor_init(&mc, txn, MAIN_DBI, NULL);
9019         rc = mdb_cursor_set(&mc, &key, &data, MDB_SET, &exact);
9020         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9021                 /* make sure this is actually a DB */
9022                 MDB_node *node = NODEPTR(mc.mc_pg[mc.mc_top], mc.mc_ki[mc.mc_top]);
9023                 if (!(node->mn_flags & F_SUBDATA))
9024                         return MDB_INCOMPATIBLE;
9025         } else if (rc == MDB_NOTFOUND && (flags & MDB_CREATE)) {
9026                 /* Create if requested */
9027                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
9028                 data.mv_data = &dummy;
9029                 memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
9030                 dummy.md_root = P_INVALID;
9031                 dummy.md_flags = flags & PERSISTENT_FLAGS;
9032                 rc = mdb_cursor_put(&mc, &key, &data, F_SUBDATA);
9033                 dbflag |= DB_DIRTY;
9034         }
9035
9036         /* OK, got info, add to table */
9037         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9038                 unsigned int slot = unused ? unused : txn->mt_numdbs;
9039                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_data = strdup(name);
9040                 txn->mt_dbxs[slot].md_name.mv_size = len;
9041                 txn->mt_dbxs[slot].md_rel = NULL;
9042                 txn->mt_dbflags[slot] = dbflag;
9043                 /* txn-> and env-> are the same in read txns, use
9044                  * tmp variable to avoid undefined assignment
9045                  */
9046                 seq = ++txn->mt_env->me_dbiseqs[slot];
9047                 txn->mt_dbiseqs[slot] = seq;
9048
9049                 memcpy(&txn->mt_dbs[slot], data.mv_data, sizeof(MDB_db));
9050                 *dbi = slot;
9051                 mdb_default_cmp(txn, slot);
9052                 if (!unused) {
9053                         txn->mt_numdbs++;
9054                 }
9055         }
9056
9057         return rc;
9058 }
9059
9060 int mdb_stat(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_stat *arg)
9061 {
9062         if (!arg || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9063                 return EINVAL;
9064
9065         if (txn->mt_flags & MDB_TXN_ERROR)
9066                 return MDB_BAD_TXN;
9067
9068         if (txn->mt_dbflags[dbi] & DB_STALE) {
9069                 MDB_cursor mc;
9070                 MDB_xcursor mx;
9071                 /* Stale, must read the DB's root. cursor_init does it for us. */
9072                 mdb_cursor_init(&mc, txn, dbi, &mx);
9073         }
9074         return mdb_stat0(txn->mt_env, &txn->mt_dbs[dbi], arg);
9075 }
9076
9077 void mdb_dbi_close(MDB_env *env, MDB_dbi dbi)
9078 {
9079         char *ptr;
9080         if (dbi <= MAIN_DBI || dbi >= env->me_maxdbs)
9081                 return;
9082         ptr = env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data;
9083         /* If there was no name, this was already closed */
9084         if (ptr) {
9085                 env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_data = NULL;
9086                 env->me_dbxs[dbi].md_name.mv_size = 0;
9087                 env->me_dbflags[dbi] = 0;
9088                 env->me_dbiseqs[dbi]++;
9089                 free(ptr);
9090         }
9091 }
9092
9093 int mdb_dbi_flags(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, unsigned int *flags)
9094 {
9095         /* We could return the flags for the FREE_DBI too but what's the point? */
9096         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9097                 return EINVAL;
9098         *flags = txn->mt_dbs[dbi].md_flags & PERSISTENT_FLAGS;
9099         return MDB_SUCCESS;
9100 }
9101
9102 /** Add all the DB's pages to the free list.
9103  * @param[in] mc Cursor on the DB to free.
9104  * @param[in] subs non-Zero to check for sub-DBs in this DB.
9105  * @return 0 on success, non-zero on failure.
9106  */
9107 static int
9108 mdb_drop0(MDB_cursor *mc, int subs)
9109 {
9110         int rc;
9111
9112         rc = mdb_page_search(mc, NULL, MDB_PS_FIRST);
9113         if (rc == MDB_SUCCESS) {
9114                 MDB_txn *txn = mc->mc_txn;
9115                 MDB_node *ni;
9116                 MDB_cursor mx;
9117                 unsigned int i;
9118
9119                 /* LEAF2 pages have no nodes, cannot have sub-DBs */
9120                 if (IS_LEAF2(mc->mc_pg[mc->mc_top]))
9121                         mdb_cursor_pop(mc);
9122
9123                 mdb_cursor_copy(mc, &mx);
9124                 while (mc->mc_snum > 0) {
9125                         MDB_page *mp = mc->mc_pg[mc->mc_top];
9126                         unsigned n = NUMKEYS(mp);
9127                         if (IS_LEAF(mp)) {
9128                                 for (i=0; i<n; i++) {
9129                                         ni = NODEPTR(mp, i);
9130                                         if (ni->mn_flags & F_BIGDATA) {
9131                                                 MDB_page *omp;
9132                                                 pgno_t pg;
9133                                                 memcpy(&pg, NODEDATA(ni), sizeof(pg));
9134                                                 rc = mdb_page_get(txn, pg, &omp, NULL);
9135                                                 if (rc != 0)
9136                                                         goto done;
9137                                                 mdb_cassert(mc, IS_OVERFLOW(omp));
9138                                                 rc = mdb_midl_append_range(&txn->mt_free_pgs,
9139                                                         pg, omp->mp_pages);
9140                                                 if (rc)
9141                                                         goto done;
9142                                         } else if (subs && (ni->mn_flags & F_SUBDATA)) {
9143                                                 mdb_xcursor_init1(mc, ni);
9144                                                 rc = mdb_drop0(&mc->mc_xcursor->mx_cursor, 0);
9145                                                 if (rc)
9146                                                         goto done;
9147                                         }
9148                                 }
9149                         } else {
9150                                 if ((rc = mdb_midl_need(&txn->mt_free_pgs, n)) != 0)
9151                                         goto done;
9152                                 for (i=0; i<n; i++) {
9153                                         pgno_t pg;
9154                                         ni = NODEPTR(mp, i);
9155                                         pg = NODEPGNO(ni);
9156                                         /* free it */
9157                                         mdb_midl_xappend(txn->mt_free_pgs, pg);
9158                                 }
9159                         }
9160                         if (!mc->mc_top)
9161                                 break;
9162                         mc->mc_ki[mc->mc_top] = i;
9163                         rc = mdb_cursor_sibling(mc, 1);
9164                         if (rc) {
9165                                 if (rc != MDB_NOTFOUND)
9166                                         goto done;
9167                                 /* no more siblings, go back to beginning
9168                                  * of previous level.
9169                                  */
9170                                 mdb_cursor_pop(mc);
9171                                 mc->mc_ki[0] = 0;
9172                                 for (i=1; i<mc->mc_snum; i++) {
9173                                         mc->mc_ki[i] = 0;
9174                                         mc->mc_pg[i] = mx.mc_pg[i];
9175                                 }
9176                         }
9177                 }
9178                 /* free it */
9179                 rc = mdb_midl_append(&txn->mt_free_pgs, mc->mc_db->md_root);
9180 done:
9181                 if (rc)
9182                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
9183         } else if (rc == MDB_NOTFOUND) {
9184                 rc = MDB_SUCCESS;
9185         }
9186         return rc;
9187 }
9188
9189 int mdb_drop(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, int del)
9190 {
9191         MDB_cursor *mc, *m2;
9192         int rc;
9193
9194         if ((unsigned)del > 1 || dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9195                 return EINVAL;
9196
9197         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY))
9198                 return EACCES;
9199
9200         if (dbi > MAIN_DBI && TXN_DBI_CHANGED(txn, dbi))
9201                 return MDB_BAD_DBI;
9202
9203         rc = mdb_cursor_open(txn, dbi, &mc);
9204         if (rc)
9205                 return rc;
9206
9207         rc = mdb_drop0(mc, mc->mc_db->md_flags & MDB_DUPSORT);
9208         /* Invalidate the dropped DB's cursors */
9209         for (m2 = txn->mt_cursors[dbi]; m2; m2 = m2->mc_next)
9210                 m2->mc_flags &= ~(C_INITIALIZED|C_EOF);
9211         if (rc)
9212                 goto leave;
9213
9214         /* Can't delete the main DB */
9215         if (del && dbi > MAIN_DBI) {
9216                 rc = mdb_del0(txn, MAIN_DBI, &mc->mc_dbx->md_name, NULL, 0);
9217                 if (!rc) {
9218                         txn->mt_dbflags[dbi] = DB_STALE;
9219                         mdb_dbi_close(txn->mt_env, dbi);
9220                 } else {
9221                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
9222                 }
9223         } else {
9224                 /* reset the DB record, mark it dirty */
9225                 txn->mt_dbflags[dbi] |= DB_DIRTY;
9226                 txn->mt_dbs[dbi].md_depth = 0;
9227                 txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages = 0;
9228                 txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages = 0;
9229                 txn->mt_dbs[dbi].md_overflow_pages = 0;
9230                 txn->mt_dbs[dbi].md_entries = 0;
9231                 txn->mt_dbs[dbi].md_root = P_INVALID;
9232
9233                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_DIRTY;
9234         }
9235 leave:
9236         mdb_cursor_close(mc);
9237         return rc;
9238 }
9239
9240 int mdb_set_compare(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
9241 {
9242         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9243                 return EINVAL;
9244
9245         txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp = cmp;
9246         return MDB_SUCCESS;
9247 }
9248
9249 int mdb_set_dupsort(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cmp_func *cmp)
9250 {
9251         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9252                 return EINVAL;
9253
9254         txn->mt_dbxs[dbi].md_dcmp = cmp;
9255         return MDB_SUCCESS;
9256 }
9257
9258 int mdb_set_relfunc(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_rel_func *rel)
9259 {
9260         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9261                 return EINVAL;
9262
9263         txn->mt_dbxs[dbi].md_rel = rel;
9264         return MDB_SUCCESS;
9265 }
9266
9267 int mdb_set_relctx(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, void *ctx)
9268 {
9269         if (dbi == FREE_DBI || !TXN_DBI_EXIST(txn, dbi))
9270                 return EINVAL;
9271
9272         txn->mt_dbxs[dbi].md_relctx = ctx;
9273         return MDB_SUCCESS;
9274 }
9275
9276 int ESECT
9277 mdb_env_get_maxkeysize(MDB_env *env)
9278 {
9279         return ENV_MAXKEY(env);
9280 }
9281
9282 int ESECT
9283 mdb_reader_list(MDB_env *env, MDB_msg_func *func, void *ctx)
9284 {
9285         unsigned int i, rdrs;
9286         MDB_reader *mr;
9287         char buf[64];
9288         int rc = 0, first = 1;
9289
9290         if (!env || !func)
9291                 return -1;
9292         if (!env->me_txns) {
9293                 return func("(no reader locks)\n", ctx);
9294         }
9295         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
9296         mr = env->me_txns->mti_readers;
9297         for (i=0; i<rdrs; i++) {
9298                 if (mr[i].mr_pid) {
9299                         txnid_t txnid = mr[i].mr_txnid;
9300                         sprintf(buf, txnid == (txnid_t)-1 ?
9301                                 "%10d %"Z"x -\n" : "%10d %"Z"x %"Z"u\n",
9302                                 (int)mr[i].mr_pid, (size_t)mr[i].mr_tid, txnid);
9303                         if (first) {
9304                                 first = 0;
9305                                 rc = func("    pid     thread     txnid\n", ctx);
9306                                 if (rc < 0)
9307                                         break;
9308                         }
9309                         rc = func(buf, ctx);
9310                         if (rc < 0)
9311                                 break;
9312                 }
9313         }
9314         if (first) {
9315                 rc = func("(no active readers)\n", ctx);
9316         }
9317         return rc;
9318 }
9319
9320 /** Insert pid into list if not already present.
9321  * return -1 if already present.
9322  */
9323 static int ESECT
9324 mdb_pid_insert(MDB_PID_T *ids, MDB_PID_T pid)
9325 {
9326         /* binary search of pid in list */
9327         unsigned base = 0;
9328         unsigned cursor = 1;
9329         int val = 0;
9330         unsigned n = ids[0];
9331
9332         while( 0 < n ) {
9333                 unsigned pivot = n >> 1;
9334                 cursor = base + pivot + 1;
9335                 val = pid - ids[cursor];
9336
9337                 if( val < 0 ) {
9338                         n = pivot;
9339
9340                 } else if ( val > 0 ) {
9341                         base = cursor;
9342                         n -= pivot + 1;
9343
9344                 } else {
9345                         /* found, so it's a duplicate */
9346                         return -1;
9347                 }
9348         }
9349
9350         if( val > 0 ) {
9351                 ++cursor;
9352         }
9353         ids[0]++;
9354         for (n = ids[0]; n > cursor; n--)
9355                 ids[n] = ids[n-1];
9356         ids[n] = pid;
9357         return 0;
9358 }
9359
9360 int ESECT
9361 mdb_reader_check(MDB_env *env, int *dead)
9362 {
9363         unsigned int i, j, rdrs;
9364         MDB_reader *mr;
9365         MDB_PID_T *pids, pid;
9366         int count = 0;
9367
9368         if (!env)
9369                 return EINVAL;
9370         if (dead)
9371                 *dead = 0;
9372         if (!env->me_txns)
9373                 return MDB_SUCCESS;
9374         rdrs = env->me_txns->mti_numreaders;
9375         pids = malloc((rdrs+1) * sizeof(MDB_PID_T));
9376         if (!pids)
9377                 return ENOMEM;
9378         pids[0] = 0;
9379         mr = env->me_txns->mti_readers;
9380         for (i=0; i<rdrs; i++) {
9381                 if (mr[i].mr_pid && mr[i].mr_pid != env->me_pid) {
9382                         pid = mr[i].mr_pid;
9383                         if (mdb_pid_insert(pids, pid) == 0) {
9384                                 if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
9385                                         LOCK_MUTEX_R(env);
9386                                         /* Recheck, a new process may have reused pid */
9387                                         if (!mdb_reader_pid(env, Pidcheck, pid)) {
9388                                                 for (j=i; j<rdrs; j++)
9389                                                         if (mr[j].mr_pid == pid) {
9390                                                                 DPRINTF(("clear stale reader pid %u txn %"Z"d",
9391                                                                         (unsigned) pid, mr[j].mr_txnid));
9392                                                                 mr[j].mr_pid = 0;
9393                                                                 count++;
9394                                                         }
9395                                         }
9396                                         UNLOCK_MUTEX_R(env);
9397                                 }
9398                         }
9399                 }
9400         }
9401         free(pids);
9402         if (dead)
9403                 *dead = count;
9404         return MDB_SUCCESS;
9405 }
9406 /** @} */