git.sur5r.net Git - openldap/blob - libraries/libmdb/mdb.c

   1 #include <sys/types.h>
   2 #include <sys/stat.h>
   3 #include <sys/queue.h>
   4 #include <sys/param.h>
   5 #include <sys/uio.h>
   6 #include <sys/mman.h>
   7 #ifdef HAVE_SYS_FILE_H
   8 #include <sys/file.h>
   9 #endif
  10 #include <fcntl.h>
  11
  12 #include <assert.h>
  13 #include <err.h>
  14 #include <errno.h>
  15 #include <fcntl.h>
  16 #include <stddef.h>
  17 #include <stdint.h>
  18 #include <stdio.h>
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <time.h>
  22 #include <unistd.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <endian.h>
  25
  26 #include "mdb.h"
  27
  28 #define ULONG           unsigned long
  29 typedef ULONG           pgno_t;
  30
  31 #include "idl.h"
  32
  33 #ifndef DEBUG
  34 #define DEBUG 1
  35 #endif
  36
  37 #if DEBUG && defined(__GNUC__)
  38 # define DPRINTF(fmt, ...) \
  39         fprintf(stderr, "%s:%d: " fmt "\n", __func__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
  40 #else
  41 # define DPRINTF(...)   ((void) 0)
  42 #endif
  43
  44 #define PAGESIZE         4096
  45 #define MDB_MINKEYS      4
  46 #define MDB_MAGIC        0xBEEFC0DE
  47 #define MDB_VERSION      1
  48 #define MAXKEYSIZE       255
  49
  50 #define P_INVALID        (~0UL)
  51
  52 #define F_ISSET(w, f)    (((w) & (f)) == (f))
  53
  54 typedef uint16_t         indx_t;
  55
  56 #define DEFAULT_READERS 126
  57 #define DEFAULT_MAPSIZE 1048576
  58
  59 /* Lock descriptor stuff */
  60 #define RXBODY  \
  61         ULONG           mr_txnid; \
  62         pid_t           mr_pid; \
  63         pthread_t       mr_tid
  64 typedef struct MDB_rxbody {
  65         RXBODY;
  66 } MDB_rxbody;
  67
  68 #ifndef CACHELINE
  69 #define CACHELINE       64      /* most CPUs. Itanium uses 128 */
  70 #endif
  71
  72 typedef struct MDB_reader {
  73         RXBODY;
  74         /* cache line alignment */
  75         char pad[CACHELINE-sizeof(MDB_rxbody)];
  76 } MDB_reader;
  77
  78 #define TXBODY \
  79         uint32_t        mt_magic;       \
  80         uint32_t        mt_version;     \
  81         pthread_mutex_t mt_mutex;       \
  82         ULONG           mt_txnid;       \
  83         uint32_t        mt_numreaders
  84 typedef struct MDB_txbody {
  85         TXBODY;
  86 } MDB_txbody;
  87
  88 typedef struct MDB_txninfo {
  89         TXBODY;
  90         char pad[CACHELINE-sizeof(MDB_txbody)];
  91         pthread_mutex_t mt_wmutex;
  92         char pad2[CACHELINE-sizeof(pthread_mutex_t)];
  93         MDB_reader      mt_readers[1];
  94 } MDB_txninfo;
  95
  96 /* Common header for all page types. Overflow pages
  97  * occupy a number of contiguous pages with no
  98  * headers on any page after the first.
  99  */
 100 typedef struct MDB_page {               /* represents a page of storage */
 101 #define mp_pgno         mp_p.p_pgno
 102         union padded {
 103                 pgno_t          p_pgno;         /* page number */
 104                 void *          p_pad;
 105         } mp_p;
 106 #define P_BRANCH         0x01           /* branch page */
 107 #define P_LEAF           0x02           /* leaf page */
 108 #define P_OVERFLOW       0x04           /* overflow page */
 109 #define P_META           0x08           /* meta page */
 110 #define P_DIRTY          0x10           /* dirty page */
 111         uint32_t        mp_flags;
 112 #define mp_lower        mp_pb.pb.pb_lower
 113 #define mp_upper        mp_pb.pb.pb_upper
 114 #define mp_pages        mp_pb.pb_pages
 115         union page_bounds {
 116                 struct {
 117                         indx_t          pb_lower;               /* lower bound of free space */
 118                         indx_t          pb_upper;               /* upper bound of free space */
 119                 } pb;
 120                 uint32_t        pb_pages;       /* number of overflow pages */
 121         } mp_pb;
 122         indx_t          mp_ptrs[1];             /* dynamic size */
 123 } MDB_page;
 124
 125 #define PAGEHDRSZ        ((unsigned) offsetof(MDB_page, mp_ptrs))
 126
 127 #define NUMKEYS(p)       (((p)->mp_lower - PAGEHDRSZ) >> 1)
 128 #define SIZELEFT(p)      (indx_t)((p)->mp_upper - (p)->mp_lower)
 129 #define PAGEFILL(env, p) (1000L * ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ - SIZELEFT(p)) / \
 130                                 ((env)->me_psize - PAGEHDRSZ))
 131 #define IS_LEAF(p)       F_ISSET((p)->mp_flags, P_LEAF)
 132 #define IS_BRANCH(p)     F_ISSET((p)->mp_flags, P_BRANCH)
 133 #define IS_OVERFLOW(p)   F_ISSET((p)->mp_flags, P_OVERFLOW)
 134
 135 #define OVPAGES(size, psize)    (PAGEHDRSZ + size + psize - 1) / psize;
 136
 137 typedef struct MDB_db {
 138         uint32_t        md_pad;
 139         uint16_t        md_flags;
 140         uint16_t        md_depth;
 141         ULONG           md_branch_pages;
 142         ULONG           md_leaf_pages;
 143         ULONG           md_overflow_pages;
 144         ULONG           md_entries;
 145         pgno_t          md_root;
 146 } MDB_db;
 147
 148 #define FREE_DBI        0
 149 #define MAIN_DBI        1
 150
 151 typedef struct MDB_meta {                       /* meta (footer) page content */
 152         uint32_t        mm_magic;
 153         uint32_t        mm_version;
 154         void            *mm_address;            /* address for fixed mapping */
 155         size_t          mm_mapsize;                     /* size of mmap region */
 156         MDB_db          mm_dbs[2];                      /* first is free space, 2nd is main db */
 157 #define mm_psize        mm_dbs[0].md_pad
 158 #define mm_flags        mm_dbs[0].md_flags
 159         pgno_t          mm_last_pg;                     /* last used page in file */
 160         ULONG           mm_txnid;                       /* txnid that committed this page */
 161 } MDB_meta;
 162
 163 typedef struct MDB_dhead {                                      /* a dirty page */
 164         STAILQ_ENTRY(MDB_dpage)  md_next;       /* queue of dirty pages */
 165         MDB_page        *md_parent;
 166         unsigned        md_pi;                          /* parent index */
 167         int                     md_num;
 168 } MDB_dhead;
 169
 170 typedef struct MDB_dpage {
 171         MDB_dhead       h;
 172         MDB_page        p;
 173 } MDB_dpage;
 174
 175 STAILQ_HEAD(dirty_queue, MDB_dpage);
 176
 177 typedef struct MDB_oldpages {
 178         struct MDB_oldpages *mo_next;
 179         ULONG           mo_txnid;
 180         pgno_t          mo_pages[1];    /* dynamic */
 181 } MDB_oldpages;
 182
 183 typedef struct MDB_pageparent {
 184         MDB_page *mp_page;
 185         MDB_page *mp_parent;
 186         unsigned mp_pi;
 187 } MDB_pageparent;
 188
 189 static MDB_dpage *mdb_alloc_page(MDB_txn *txn, MDB_page *parent, unsigned int parent_idx, int num);
 190 static int              mdb_touch(MDB_txn *txn, MDB_pageparent *mp);
 191
 192 typedef struct MDB_ppage {                                      /* ordered list of pages */
 193         SLIST_ENTRY(MDB_ppage)   mp_entry;
 194         MDB_page                *mp_page;
 195         unsigned int    mp_ki;          /* cursor index on page */
 196 } MDB_ppage;
 197 SLIST_HEAD(page_stack, MDB_ppage);
 198
 199 #define CURSOR_EMPTY(c)          SLIST_EMPTY(&(c)->mc_stack)
 200 #define CURSOR_TOP(c)            SLIST_FIRST(&(c)->mc_stack)
 201 #define CURSOR_POP(c)            SLIST_REMOVE_HEAD(&(c)->mc_stack, mp_entry)
 202 #define CURSOR_PUSH(c,p)         SLIST_INSERT_HEAD(&(c)->mc_stack, p, mp_entry)
 203
 204 struct MDB_cursor {
 205         MDB_txn         *mc_txn;
 206         struct page_stack        mc_stack;              /* stack of parent pages */
 207         MDB_dbi         mc_dbi;
 208         short           mc_initialized; /* 1 if initialized */
 209         short           mc_eof;         /* 1 if end is reached */
 210 };
 211
 212 #define METAHASHLEN      offsetof(MDB_meta, mm_hash)
 213 #define METADATA(p)      ((void *)((char *)p + PAGEHDRSZ))
 214
 215 typedef struct MDB_node {
 216 #define mn_pgno          mn_p.np_pgno
 217 #define mn_dsize         mn_p.np_dsize
 218         union {
 219                 pgno_t           np_pgno;       /* child page number */
 220                 uint32_t         np_dsize;      /* leaf data size */
 221         } mn_p;
 222         unsigned int    mn_flags:4;
 223         unsigned int    mn_ksize:12;                    /* key size */
 224 #define F_BIGDATA        0x01                   /* data put on overflow page */
 225         char            mn_data[1];
 226 } MDB_node;
 227
 228
 229 typedef struct MDB_dbx {
 230         MDB_val         md_name;
 231         MDB_cmp_func    *md_cmp;                /* user compare function */
 232         MDB_cmp_func    *md_dcmp;               /* user dupsort function */
 233         MDB_rel_func    *md_rel;                /* user relocate function */
 234 } MDB_dbx;
 235
 236 struct MDB_txn {
 237         pgno_t          mt_next_pgno;   /* next unallocated page */
 238         ULONG           mt_txnid;
 239         ULONG           mt_oldest;
 240         MDB_env         *mt_env;
 241         pgno_t          *mt_free_pgs;   /* this is an IDL */
 242         union {
 243                 struct dirty_queue      *dirty_queue;   /* modified pages */
 244                 MDB_reader      *reader;
 245         } mt_u;
 246         MDB_dbx         *mt_dbxs;               /* array */
 247         MDB_db          *mt_dbs;
 248         unsigned int    mt_numdbs;
 249
 250 #define MDB_TXN_RDONLY           0x01           /* read-only transaction */
 251 #define MDB_TXN_ERROR            0x02           /* an error has occurred */
 252 #define MDB_TXN_METOGGLE        0x04            /* used meta page 1 */
 253         unsigned int             mt_flags;
 254 };
 255
 256 struct MDB_env {
 257         int                     me_fd;
 258         int                     me_lfd;
 259         uint32_t        me_flags;
 260         unsigned int    me_maxreaders;
 261         unsigned int    me_numdbs;
 262         unsigned int    me_maxdbs;
 263         char            *me_path;
 264         char            *me_map;
 265         MDB_txninfo     *me_txns;
 266         MDB_meta        *me_metas[2];
 267         MDB_meta        *me_meta;
 268         MDB_txn         *me_txn;                /* current write transaction */
 269         size_t          me_mapsize;
 270         off_t           me_size;                /* current file size */
 271         unsigned int    me_psize;
 272         int                     me_db_toggle;
 273         MDB_dbx         *me_dbxs;               /* array */
 274         MDB_db          *me_dbs[2];
 275         MDB_oldpages *me_pghead;
 276         pthread_key_t   me_txkey;       /* thread-key for readers */
 277 };
 278
 279 #define NODESIZE         offsetof(MDB_node, mn_data)
 280
 281 #define INDXSIZE(k)      (NODESIZE + ((k) == NULL ? 0 : (k)->mv_size))
 282 #define LEAFSIZE(k, d)   (NODESIZE + (k)->mv_size + (d)->mv_size)
 283 #define NODEPTR(p, i)    ((MDB_node *)((char *)(p) + (p)->mp_ptrs[i]))
 284 #define NODEKEY(node)    (void *)((node)->mn_data)
 285 #define NODEDATA(node)   (void *)((char *)(node)->mn_data + (node)->mn_ksize)
 286 #define NODEPGNO(node)   ((node)->mn_pgno)
 287 #define NODEDSZ(node)    ((node)->mn_dsize)
 288
 289 #define MDB_COMMIT_PAGES         64     /* max number of pages to write in one commit */
 290 #define MDB_MAXCACHE_DEF         1024   /* max number of pages to keep in cache  */
 291
 292 static int  mdb_search_page_root(MDB_txn *txn,
 293                             MDB_dbi dbi, MDB_val *key,
 294                             MDB_cursor *cursor, int modify,
 295                             MDB_pageparent *mpp);
 296 static int  mdb_search_page(MDB_txn *txn,
 297                             MDB_dbi dbi, MDB_val *key,
 298                             MDB_cursor *cursor, int modify,
 299                             MDB_pageparent *mpp);
 300
 301 static int  mdbenv_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta);
 302 static int  mdbenv_read_meta(MDB_env *env, int *which);
 303 static int  mdbenv_write_meta(MDB_txn *txn);
 304 static MDB_page *mdbenv_get_page(MDB_env *env, pgno_t pgno);
 305
 306 static MDB_node *mdb_search_node(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_page *mp,
 307                             MDB_val *key, int *exactp, unsigned int *kip);
 308 static int  mdb_add_node(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_page *mp,
 309                             indx_t indx, MDB_val *key, MDB_val *data,
 310                             pgno_t pgno, uint8_t flags);
 311 static void mdb_del_node(MDB_page *mp, indx_t indx);
 312 static int mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, unsigned int ki,
 313     MDB_pageparent *mpp, MDB_node *leaf);
 314 static int  mdb_read_data(MDB_env *env, MDB_node *leaf, MDB_val *data);
 315
 316 static int               mdb_rebalance(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_pageparent *mp);
 317 static int               mdb_update_key(MDB_page *mp, indx_t indx, MDB_val *key);
 318 static int               mdb_move_node(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
 319                                 MDB_pageparent *src, indx_t srcindx,
 320                                 MDB_pageparent *dst, indx_t dstindx);
 321 static int               mdb_merge(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_pageparent *src,
 322                             MDB_pageparent *dst);
 323 static int               mdb_split(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_page **mpp,
 324                             unsigned int *newindxp, MDB_val *newkey,
 325                             MDB_val *newdata, pgno_t newpgno);
 326 static MDB_dpage *mdb_new_page(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, uint32_t flags, int num);
 327
 328 static void              cursor_pop_page(MDB_cursor *cursor);
 329 static MDB_ppage *cursor_push_page(MDB_cursor *cursor,
 330                             MDB_page *mp);
 331
 332 static int               mdb_set_key(MDB_node *node, MDB_val *key);
 333 static int               mdb_sibling(MDB_cursor *cursor, int move_right);
 334 static int               mdb_cursor_next(MDB_cursor *cursor,
 335                             MDB_val *key, MDB_val *data);
 336 static int               mdb_cursor_set(MDB_cursor *cursor,
 337                             MDB_val *key, MDB_val *data, int *exactp);
 338 static int               mdb_cursor_first(MDB_cursor *cursor,
 339                             MDB_val *key, MDB_val *data);
 340 static int               mdb_cursor_last(MDB_cursor *cursor,
 341                             MDB_val *key, MDB_val *data);
 342
 343 static size_t            mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key,
 344                             MDB_val *data);
 345 static size_t            mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key);
 346
 347 static int               memncmp(const void *s1, size_t n1,
 348                                  const void *s2, size_t n2);
 349 static int               memnrcmp(const void *s1, size_t n1,
 350                                   const void *s2, size_t n2);
 351
 352 static int
 353 memncmp(const void *s1, size_t n1, const void *s2, size_t n2)
 354 {
 355         int diff, len_diff = -1;
 356
 357         if (n1 >= n2) {
 358                 len_diff = (n1 > n2);
 359                 n1 = n2;
 360         }
 361         diff = memcmp(s1, s2, n1);
 362         return diff ? diff : len_diff;
 363 }
 364
 365 static int
 366 memnrcmp(const void *s1, size_t n1, const void *s2, size_t n2)
 367 {
 368         const unsigned char     *p1, *p2, *p1_lim;
 369
 370         if (n2 == 0)
 371                 return n1 != 0;
 372         if (n1 == 0)
 373                 return -1;
 374
 375         p1 = (const unsigned char *)s1 + n1 - 1;
 376         p2 = (const unsigned char *)s2 + n2 - 1;
 377
 378         for (p1_lim = (n1 <= n2 ? s1 : s2);  *p1 == *p2;  p1--, p2--) {
 379                 if (p1 == p1_lim)
 380                         return (p1 != s1) ? (p1 != p2) : (p2 != s2) ? -1 : 0;
 381         }
 382         return *p1 - *p2;
 383 }
 384
 385 int
 386 mdb_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *a, const MDB_val *b)
 387 {
 388         return txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp(a, b);
 389 }
 390
 391 static int
 392 _mdb_cmp(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, const MDB_val *key1, const MDB_val *key2)
 393 {
 394         if (F_ISSET(txn->mt_dbs[dbi].md_flags, MDB_REVERSEKEY))
 395                 return memnrcmp(key1->mv_data, key1->mv_size, key2->mv_data, key2->mv_size);
 396         else
 397                 return memncmp((char *)key1->mv_data, key1->mv_size, key2->mv_data, key2->mv_size);
 398 }
 399
 400 /* Allocate new page(s) for writing */
 401 static MDB_dpage *
 402 mdb_alloc_page(MDB_txn *txn, MDB_page *parent, unsigned int parent_idx, int num)
 403 {
 404         MDB_dpage *dp;
 405         pgno_t pgno = P_INVALID;
 406         ULONG oldest = txn->mt_txnid - 2;
 407
 408         if (!txn->mt_env->me_pghead && txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root != P_INVALID) {
 409                 /* See if there's anything in the free DB */
 410                 MDB_pageparent mpp;
 411                 MDB_node *leaf;
 412                 ULONG *kptr;
 413
 414                 mpp.mp_parent = NULL;
 415                 mpp.mp_pi = 0;
 416                 mdb_search_page(txn, FREE_DBI, NULL, NULL, 0, &mpp);
 417                 leaf = NODEPTR(mpp.mp_page, 0);
 418                 kptr = (ULONG *)NODEKEY(leaf);
 419
 420                 /* It's potentially usable, unless there are still
 421                  * older readers outstanding. Grab it.
 422                  */
 423                 if (oldest > *kptr) {
 424                         MDB_oldpages *mop;
 425                         MDB_val data;
 426                         pgno_t *idl;
 427
 428                         mdb_read_data(txn->mt_env, leaf, &data);
 429                         idl = (ULONG *)data.mv_data;
 430                         mop = malloc(sizeof(MDB_oldpages) + MDB_IDL_SIZEOF(idl) - sizeof(pgno_t));
 431                         mop->mo_next = txn->mt_env->me_pghead;
 432                         mop->mo_txnid = *kptr;
 433                         txn->mt_env->me_pghead = mop;
 434                         memcpy(mop->mo_pages, idl, MDB_IDL_SIZEOF(idl));
 435
 436 #if DEBUG > 1
 437                         {
 438                                 unsigned int i;
 439                                 DPRINTF("IDL read txn %lu root %lu num %lu",
 440                                         mop->mo_txnid, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, idl[0]);
 441                                 for (i=0; i<idl[0]; i++) {
 442                                         DPRINTF("IDL %lu", idl[i+1]);
 443                                 }
 444                         }
 445 #endif
 446                         /* drop this IDL from the DB */
 447                         mpp.mp_parent = NULL;
 448                         mpp.mp_pi = 0;
 449                         mdb_search_page(txn, FREE_DBI, NULL, NULL, 1, &mpp);
 450                         leaf = NODEPTR(mpp.mp_page, 0);
 451                         mdb_del0(txn, FREE_DBI, 0, &mpp, leaf);
 452                 }
 453         }
 454         if (txn->mt_env->me_pghead) {
 455                 unsigned int i;
 456                 for (i=0; i<txn->mt_env->me_txns->mt_numreaders; i++) {
 457                         ULONG mr = txn->mt_env->me_txns->mt_readers[i].mr_txnid;
 458                         if (!mr) continue;
 459                         if (mr < oldest)
 460                                 oldest = txn->mt_env->me_txns->mt_readers[i].mr_txnid;
 461                 }
 462                 if (oldest > txn->mt_env->me_pghead->mo_txnid) {
 463                         MDB_oldpages *mop = txn->mt_env->me_pghead;
 464                         txn->mt_oldest = oldest;
 465                         if (num > 1) {
 466                                 /* FIXME: For now, always use fresh pages. We
 467                                  * really ought to search the free list for a
 468                                  * contiguous range.
 469                                  */
 470                                 ;
 471                         } else {
 472                                 /* peel pages off tail, so we only have to truncate the list */
 473                                 pgno = MDB_IDL_LAST(mop->mo_pages);
 474                                 if (MDB_IDL_IS_RANGE(mop->mo_pages)) {
 475                                         mop->mo_pages[2]++;
 476                                         if (mop->mo_pages[2] > mop->mo_pages[1])
 477                                                 mop->mo_pages[0] = 0;
 478                                 } else {
 479                                         mop->mo_pages[0]--;
 480                                 }
 481                                 if (MDB_IDL_IS_ZERO(mop->mo_pages)) {
 482                                         txn->mt_env->me_pghead = mop->mo_next;
 483                                         free(mop);
 484                                 }
 485                         }
 486                 }
 487         }
 488
 489         if ((dp = malloc(txn->mt_env->me_psize * num + sizeof(MDB_dhead))) == NULL)
 490                 return NULL;
 491         dp->h.md_num = num;
 492         dp->h.md_parent = parent;
 493         dp->h.md_pi = parent_idx;
 494         STAILQ_INSERT_TAIL(txn->mt_u.dirty_queue, dp, h.md_next);
 495         if (pgno == P_INVALID) {
 496                 dp->p.mp_pgno = txn->mt_next_pgno;
 497                 txn->mt_next_pgno += num;
 498         } else {
 499                 dp->p.mp_pgno = pgno;
 500         }
 501
 502         return dp;
 503 }
 504
 505 /* Touch a page: make it dirty and re-insert into tree with updated pgno.
 506  */
 507 static int
 508 mdb_touch(MDB_txn *txn, MDB_pageparent *pp)
 509 {
 510         MDB_page *mp = pp->mp_page;
 511         pgno_t  pgno;
 512         assert(txn != NULL);
 513         assert(pp != NULL);
 514
 515         if (!F_ISSET(mp->mp_flags, P_DIRTY)) {
 516                 MDB_dpage *dp;
 517                 if ((dp = mdb_alloc_page(txn, pp->mp_parent, pp->mp_pi, 1)) == NULL)
 518                         return ENOMEM;
 519                 DPRINTF("touched page %lu -> %lu", mp->mp_pgno, dp->p.mp_pgno);
 520                 mdb_idl_insert(txn->mt_free_pgs, mp->mp_pgno);
 521                 pgno = dp->p.mp_pgno;
 522                 memcpy(&dp->p, mp, txn->mt_env->me_psize);
 523                 mp = &dp->p;
 524                 mp->mp_pgno = pgno;
 525                 mp->mp_flags |= P_DIRTY;
 526
 527                 /* Update the page number to new touched page. */
 528                 if (pp->mp_parent != NULL)
 529                         NODEPGNO(NODEPTR(pp->mp_parent, pp->mp_pi)) = mp->mp_pgno;
 530                 pp->mp_page = mp;
 531         }
 532         return 0;
 533 }
 534
 535 int
 536 mdbenv_sync(MDB_env *env)
 537 {
 538         int rc = 0;
 539         if (!F_ISSET(env->me_flags, MDB_NOSYNC)) {
 540                 if (fsync(env->me_fd))
 541                         rc = errno;
 542         }
 543         return rc;
 544 }
 545
 546 int
 547 mdb_txn_begin(MDB_env *env, int rdonly, MDB_txn **ret)
 548 {
 549         MDB_txn *txn;
 550         int rc, toggle;
 551
 552         if ((txn = calloc(1, sizeof(*txn))) == NULL) {
 553                 DPRINTF("calloc: %s", strerror(errno));
 554                 return ENOMEM;
 555         }
 556
 557         if (rdonly) {
 558                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_RDONLY;
 559         } else {
 560                 txn->mt_u.dirty_queue = calloc(1, sizeof(*txn->mt_u.dirty_queue));
 561                 if (txn->mt_u.dirty_queue == NULL) {
 562                         free(txn);
 563                         return ENOMEM;
 564                 }
 565                 STAILQ_INIT(txn->mt_u.dirty_queue);
 566
 567                 pthread_mutex_lock(&env->me_txns->mt_wmutex);
 568                 env->me_txns->mt_txnid++;
 569                 txn->mt_free_pgs = malloc(MDB_IDL_UM_SIZEOF);
 570                 if (txn->mt_free_pgs == NULL) {
 571                         free(txn->mt_u.dirty_queue);
 572                         free(txn);
 573                         return ENOMEM;
 574                 }
 575                 txn->mt_free_pgs[0] = 0;
 576         }
 577
 578         txn->mt_txnid = env->me_txns->mt_txnid;
 579         if (rdonly) {
 580                 MDB_reader *r = pthread_getspecific(env->me_txkey);
 581                 if (!r) {
 582                         unsigned int i;
 583                         pthread_mutex_lock(&env->me_txns->mt_mutex);
 584                         for (i=0; i<env->me_maxreaders; i++) {
 585                                 if (env->me_txns->mt_readers[i].mr_pid == 0) {
 586                                         env->me_txns->mt_readers[i].mr_pid = getpid();
 587                                         env->me_txns->mt_readers[i].mr_tid = pthread_self();
 588                                         r = &env->me_txns->mt_readers[i];
 589                                         pthread_setspecific(env->me_txkey, r);
 590                                         if (i >= env->me_txns->mt_numreaders)
 591                                                 env->me_txns->mt_numreaders = i+1;
 592                                         break;
 593                                 }
 594                         }
 595                         pthread_mutex_unlock(&env->me_txns->mt_mutex);
 596                         if (i == env->me_maxreaders) {
 597                                 return ENOSPC;
 598                         }
 599                 }
 600                 r->mr_txnid = txn->mt_txnid;
 601                 txn->mt_u.reader = r;
 602         } else {
 603                 env->me_txn = txn;
 604         }
 605
 606         txn->mt_env = env;
 607
 608         if ((rc = mdbenv_read_meta(env, &toggle)) != MDB_SUCCESS) {
 609                 mdb_txn_abort(txn);
 610                 return rc;
 611         }
 612
 613         /* Copy the DB arrays */
 614         txn->mt_numdbs = env->me_numdbs;
 615         txn->mt_dbxs = env->me_dbxs;    /* mostly static anyway */
 616         txn->mt_dbs = malloc(env->me_maxdbs * sizeof(MDB_db));
 617         memcpy(txn->mt_dbs, env->me_meta->mm_dbs, 2 * sizeof(MDB_db));
 618         if (txn->mt_numdbs > 2)
 619                 memcpy(txn->mt_dbs+2, env->me_dbs[env->me_db_toggle]+2,
 620                         (txn->mt_numdbs - 2) * sizeof(MDB_db));
 621
 622         if (!rdonly) {
 623                 if (toggle)
 624                         txn->mt_flags |= MDB_TXN_METOGGLE;
 625                 txn->mt_next_pgno = env->me_meta->mm_last_pg+1;
 626         }
 627
 628         DPRINTF("begin transaction %lu on mdbenv %p, root page %lu",
 629                 txn->mt_txnid, (void *) env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root);
 630
 631         *ret = txn;
 632         return MDB_SUCCESS;
 633 }
 634
 635 void
 636 mdb_txn_abort(MDB_txn *txn)
 637 {
 638         MDB_dpage *dp;
 639         MDB_env *env;
 640
 641         if (txn == NULL)
 642                 return;
 643
 644         env = txn->mt_env;
 645         DPRINTF("abort transaction %lu on mdbenv %p, root page %lu",
 646                 txn->mt_txnid, (void *) env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root);
 647
 648         free(txn->mt_dbs);
 649
 650         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
 651                 txn->mt_u.reader->mr_txnid = 0;
 652         } else {
 653                 MDB_oldpages *mop;
 654                 /* Discard all dirty pages. */
 655                 while (!STAILQ_EMPTY(txn->mt_u.dirty_queue)) {
 656                         dp = STAILQ_FIRST(txn->mt_u.dirty_queue);
 657                         STAILQ_REMOVE_HEAD(txn->mt_u.dirty_queue, h.md_next);
 658                         free(dp);
 659                 }
 660                 free(txn->mt_free_pgs);
 661                 free(txn->mt_u.dirty_queue);
 662
 663                 while ((mop = txn->mt_env->me_pghead)) {
 664                         txn->mt_env->me_pghead = mop->mo_next;
 665                         free(mop);
 666                 }
 667
 668                 env->me_txn = NULL;
 669                 env->me_txns->mt_txnid--;
 670                 pthread_mutex_unlock(&env->me_txns->mt_wmutex);
 671         }
 672
 673         free(txn);
 674 }
 675
 676 int
 677 mdb_txn_commit(MDB_txn *txn)
 678 {
 679         int              n, done;
 680         unsigned int i;
 681         ssize_t          rc;
 682         off_t            size;
 683         MDB_dpage       *dp;
 684         MDB_env *env;
 685         pgno_t  next;
 686         struct iovec     iov[MDB_COMMIT_PAGES];
 687
 688         assert(txn != NULL);
 689         assert(txn->mt_env != NULL);
 690
 691         env = txn->mt_env;
 692
 693         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
 694                 DPRINTF("attempt to commit read-only transaction");
 695                 mdb_txn_abort(txn);
 696                 return EPERM;
 697         }
 698
 699         if (txn != env->me_txn) {
 700                 DPRINTF("attempt to commit unknown transaction");
 701                 mdb_txn_abort(txn);
 702                 return EINVAL;
 703         }
 704
 705         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
 706                 DPRINTF("error flag is set, can't commit");
 707                 mdb_txn_abort(txn);
 708                 return EINVAL;
 709         }
 710
 711         if (STAILQ_EMPTY(txn->mt_u.dirty_queue))
 712                 goto done;
 713
 714         DPRINTF("committing transaction %lu on mdbenv %p, root page %lu",
 715             txn->mt_txnid, (void *) env, txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root);
 716
 717         /* should only be one record now */
 718         if (env->me_pghead) {
 719                 MDB_val key, data;
 720                 MDB_oldpages *mop;
 721
 722                 mop = env->me_pghead;
 723                 key.mv_size = sizeof(pgno_t);
 724                 key.mv_data = (char *)&mop->mo_txnid;
 725                 data.mv_size = MDB_IDL_SIZEOF(mop->mo_pages);
 726                 data.mv_data = mop->mo_pages;
 727                 mdb_put(txn, FREE_DBI, &key, &data, 0);
 728                 free(env->me_pghead);
 729                 env->me_pghead = NULL;
 730         }
 731         /* save to free list */
 732         if (!MDB_IDL_IS_ZERO(txn->mt_free_pgs)) {
 733                 MDB_val key, data;
 734                 MDB_pageparent mpp;
 735
 736                 /* make sure last page of freeDB is touched and on freelist */
 737                 key.mv_size = MAXKEYSIZE+1;
 738                 key.mv_data = NULL;
 739                 mpp.mp_parent = NULL;
 740                 mpp.mp_pi = 0;
 741                 mdb_search_page(txn, FREE_DBI, &key, NULL, 1, &mpp);
 742
 743 #if DEBUG > 1
 744                 {
 745                         unsigned int i;
 746                         ULONG *idl = txn->mt_free_pgs;
 747                         DPRINTF("IDL write txn %lu root %lu num %lu",
 748                                 txn->mt_txnid, txn->mt_dbs[FREE_DBI].md_root, idl[0]);
 749                         for (i=0; i<idl[0]; i++) {
 750                                 DPRINTF("IDL %lu", idl[i+1]);
 751                         }
 752                 }
 753 #endif
 754                 /* write to last page of freeDB */
 755                 key.mv_size = sizeof(pgno_t);
 756                 key.mv_data = (char *)&txn->mt_txnid;
 757                 data.mv_size = MDB_IDL_SIZEOF(txn->mt_free_pgs);
 758                 data.mv_data = txn->mt_free_pgs;
 759                 mdb_put(txn, FREE_DBI, &key, &data, 0);
 760         }
 761
 762         /* Update DB root pointers. Their pages have already been
 763          * touched so this is all in-place and cannot fail.
 764          */
 765         {
 766                 MDB_val data;
 767                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
 768
 769                 for (i = 2; i < env->me_numdbs; i++) {
 770                         if (env->me_dbs[env->me_db_toggle][i].md_root != txn->mt_dbs[i].md_root) {
 771                                 data.mv_data = &txn->mt_dbs[i];
 772                                 mdb_put(txn, i, &txn->mt_dbxs[i].md_name, &data, 0);
 773                         }
 774                 }
 775                 for (i = env->me_numdbs; i < txn->mt_numdbs; i++) {
 776                         data.mv_data = &txn->mt_dbs[i];
 777                         mdb_put(txn, i, &txn->mt_dbxs[i].md_name, &data, 0);
 778                 }
 779         }
 780
 781         /* Commit up to MDB_COMMIT_PAGES dirty pages to disk until done.
 782          */
 783         next = 0;
 784         do {
 785                 n = 0;
 786                 done = 1;
 787                 size = 0;
 788                 STAILQ_FOREACH(dp, txn->mt_u.dirty_queue, h.md_next) {
 789                         if (dp->p.mp_pgno != next) {
 790                                 if (n) {
 791                                         DPRINTF("committing %u dirty pages", n);
 792                                         rc = writev(env->me_fd, iov, n);
 793                                         if (rc != size) {
 794                                                 n = errno;
 795                                                 if (rc > 0)
 796                                                         DPRINTF("short write, filesystem full?");
 797                                                 else
 798                                                         DPRINTF("writev: %s", strerror(errno));
 799                                                 mdb_txn_abort(txn);
 800                                                 return n;
 801                                         }
 802                                         n = 0;
 803                                         size = 0;
 804                                 }
 805                                 lseek(env->me_fd, dp->p.mp_pgno * env->me_psize, SEEK_SET);
 806                                 next = dp->p.mp_pgno;
 807                         }
 808                         DPRINTF("committing page %lu", dp->p.mp_pgno);
 809                         iov[n].iov_len = env->me_psize * dp->h.md_num;
 810                         iov[n].iov_base = &dp->p;
 811                         size += iov[n].iov_len;
 812                         next = dp->p.mp_pgno + dp->h.md_num;
 813                         /* clear dirty flag */
 814                         dp->p.mp_flags &= ~P_DIRTY;
 815                         if (++n >= MDB_COMMIT_PAGES) {
 816                                 done = 0;
 817                                 break;
 818                         }
 819                 }
 820
 821                 if (n == 0)
 822                         break;
 823
 824                 DPRINTF("committing %u dirty pages", n);
 825                 rc = writev(env->me_fd, iov, n);
 826                 if (rc != size) {
 827                         n = errno;
 828                         if (rc > 0)
 829                                 DPRINTF("short write, filesystem full?");
 830                         else
 831                                 DPRINTF("writev: %s", strerror(errno));
 832                         mdb_txn_abort(txn);
 833                         return n;
 834                 }
 835
 836         } while (!done);
 837
 838         /* Drop the dirty pages.
 839          */
 840         while (!STAILQ_EMPTY(txn->mt_u.dirty_queue)) {
 841                 dp = STAILQ_FIRST(txn->mt_u.dirty_queue);
 842                 STAILQ_REMOVE_HEAD(txn->mt_u.dirty_queue, h.md_next);
 843                 free(dp);
 844         }
 845
 846         if ((n = mdbenv_sync(env)) != 0 ||
 847             (n = mdbenv_write_meta(txn)) != MDB_SUCCESS ||
 848             (n = mdbenv_sync(env)) != 0) {
 849                 mdb_txn_abort(txn);
 850                 return n;
 851         }
 852         env->me_txn = NULL;
 853
 854         /* update the DB tables */
 855         {
 856                 int toggle = !env->me_db_toggle;
 857
 858                 for (i = 0; i < env->me_numdbs; i++) {
 859                         if (env->me_dbs[toggle][i].md_root != txn->mt_dbs[i].md_root)
 860                                 env->me_dbs[toggle][i] = txn->mt_dbs[i];
 861                 }
 862                 for (i = env->me_numdbs; i < txn->mt_numdbs; i++) {
 863                         env->me_dbxs[i] = txn->mt_dbxs[i];
 864                         env->me_dbs[toggle][i] = txn->mt_dbs[i];
 865                 }
 866                 env->me_db_toggle = toggle;
 867                 env->me_numdbs = txn->mt_numdbs;
 868
 869                 free(txn->mt_dbs);
 870         }
 871
 872         pthread_mutex_unlock(&env->me_txns->mt_wmutex);
 873         free(txn->mt_free_pgs);
 874         free(txn->mt_u.dirty_queue);
 875         free(txn);
 876         txn = NULL;
 877
 878 done:
 879         mdb_txn_abort(txn);
 880
 881         return MDB_SUCCESS;
 882 }
 883
 884 static int
 885 mdbenv_read_header(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
 886 {
 887         char             page[PAGESIZE];
 888         MDB_page        *p;
 889         MDB_meta        *m;
 890         int              rc;
 891
 892         assert(env != NULL);
 893
 894         /* We don't know the page size yet, so use a minimum value.
 895          */
 896
 897         if ((rc = pread(env->me_fd, page, PAGESIZE, 0)) == 0) {
 898                 return ENOENT;
 899         } else if (rc != PAGESIZE) {
 900                 if (rc > 0)
 901                         errno = EINVAL;
 902                 DPRINTF("read: %s", strerror(errno));
 903                 return errno;
 904         }
 905
 906         p = (MDB_page *)page;
 907
 908         if (!F_ISSET(p->mp_flags, P_META)) {
 909                 DPRINTF("page %lu not a meta page", p->mp_pgno);
 910                 return EINVAL;
 911         }
 912
 913         m = METADATA(p);
 914         if (m->mm_magic != MDB_MAGIC) {
 915                 DPRINTF("meta has invalid magic");
 916                 return EINVAL;
 917         }
 918
 919         if (m->mm_version != MDB_VERSION) {
 920                 DPRINTF("database is version %u, expected version %u",
 921                     m->mm_version, MDB_VERSION);
 922                 return EINVAL;
 923         }
 924
 925         memcpy(meta, m, sizeof(*m));
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 static int
 930 mdbenv_init_meta(MDB_env *env, MDB_meta *meta)
 931 {
 932         MDB_page *p, *q;
 933         MDB_meta *m;
 934         int rc;
 935         unsigned int     psize;
 936
 937         DPRINTF("writing new meta page");
 938         psize = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 939
 940         meta->mm_magic = MDB_MAGIC;
 941         meta->mm_version = MDB_VERSION;
 942         meta->mm_psize = psize;
 943         meta->mm_last_pg = 1;
 944         meta->mm_flags = env->me_flags & 0xffff;
 945 #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
 946         /* freeDB keys are pgno_t's, must compare in int order */
 947         meta->mm_flags |= MDB_REVERSEKEY;
 948 #endif
 949         meta->mm_dbs[0].md_root = P_INVALID;
 950         meta->mm_dbs[1].md_root = P_INVALID;
 951
 952         p = calloc(2, psize);
 953         p->mp_pgno = 0;
 954         p->mp_flags = P_META;
 955
 956         m = METADATA(p);
 957         memcpy(m, meta, sizeof(*meta));
 958
 959         q = (MDB_page *)((char *)p + psize);
 960
 961         q->mp_pgno = 1;
 962         q->mp_flags = P_META;
 963
 964         m = METADATA(q);
 965         memcpy(m, meta, sizeof(*meta));
 966
 967         rc = write(env->me_fd, p, psize * 2);
 968         free(p);
 969         return (rc == (int)psize * 2) ? MDB_SUCCESS : errno;
 970 }
 971
 972 static int
 973 mdbenv_write_meta(MDB_txn *txn)
 974 {
 975         MDB_env *env;
 976         MDB_meta        meta;
 977         off_t off;
 978         int rc, len;
 979         char *ptr;
 980
 981         assert(txn != NULL);
 982         assert(txn->mt_env != NULL);
 983
 984         DPRINTF("writing meta page for root page %lu", txn->mt_dbs[MAIN_DBI].md_root);
 985
 986         env = txn->mt_env;
 987
 988         ptr = (char *)&meta;
 989         off = offsetof(MDB_meta, mm_dbs[0].md_depth);
 990         len = sizeof(MDB_meta) - off;
 991
 992         ptr += off;
 993         meta.mm_dbs[0] = txn->mt_dbs[0];
 994         meta.mm_dbs[1] = txn->mt_dbs[1];
 995         meta.mm_last_pg = txn->mt_next_pgno - 1;
 996         meta.mm_txnid = txn->mt_txnid;
 997
 998         if (!F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_METOGGLE))
 999                 off += env->me_psize;
1000         off += PAGEHDRSZ;
1001
1002         lseek(env->me_fd, off, SEEK_SET);
1003         rc = write(env->me_fd, ptr, len);
1004         if (rc != len) {
1005                 DPRINTF("write failed, disk error?");
1006                 return errno;
1007         }
1008
1009         return MDB_SUCCESS;
1010 }
1011
1012 static int
1013 mdbenv_read_meta(MDB_env *env, int *which)
1014 {
1015         int toggle = 0;
1016
1017         assert(env != NULL);
1018
1019         if (env->me_metas[0]->mm_txnid < env->me_metas[1]->mm_txnid)
1020                 toggle = 1;
1021
1022         if (env->me_meta != env->me_metas[toggle])
1023                 env->me_meta = env->me_metas[toggle];
1024         if (which)
1025                 *which = toggle;
1026
1027         DPRINTF("Using meta page %d", toggle);
1028
1029         return MDB_SUCCESS;
1030 }
1031
1032 int
1033 mdbenv_create(MDB_env **env)
1034 {
1035         MDB_env *e;
1036
1037         e = calloc(1, sizeof(*e));
1038         if (!e) return ENOMEM;
1039
1040         e->me_maxreaders = DEFAULT_READERS;
1041         e->me_maxdbs = 2;
1042         e->me_fd = -1;
1043         e->me_lfd = -1;
1044         *env = e;
1045         return MDB_SUCCESS;
1046 }
1047
1048 int
1049 mdbenv_set_mapsize(MDB_env *env, size_t size)
1050 {
1051         if (env->me_map)
1052                 return EINVAL;
1053         env->me_mapsize = size;
1054         return MDB_SUCCESS;
1055 }
1056
1057 int
1058 mdbenv_set_maxdbs(MDB_env *env, int dbs)
1059 {
1060         if (env->me_map)
1061                 return EINVAL;
1062         env->me_maxdbs = dbs;
1063         return MDB_SUCCESS;
1064 }
1065
1066 int
1067 mdbenv_set_maxreaders(MDB_env *env, int readers)
1068 {
1069         env->me_maxreaders = readers;
1070         return MDB_SUCCESS;
1071 }
1072
1073 int
1074 mdbenv_get_maxreaders(MDB_env *env, int *readers)
1075 {
1076         if (!env || !readers)
1077                 return EINVAL;
1078         *readers = env->me_maxreaders;
1079         return MDB_SUCCESS;
1080 }
1081
1082 int
1083 mdbenv_open2(MDB_env *env, unsigned int flags)
1084 {
1085         int i, newenv = 0;
1086         MDB_meta meta;
1087         MDB_page *p;
1088
1089         env->me_flags = flags;
1090
1091         memset(&meta, 0, sizeof(meta));
1092
1093         if ((i = mdbenv_read_header(env, &meta)) != 0) {
1094                 if (i != ENOENT)
1095                         return i;
1096                 DPRINTF("new mdbenv");
1097                 newenv = 1;
1098         }
1099
1100         if (!env->me_mapsize) {
1101                 env->me_mapsize = newenv ? DEFAULT_MAPSIZE : meta.mm_mapsize;
1102         }
1103
1104         i = MAP_SHARED;
1105         if (meta.mm_address && (flags & MDB_FIXEDMAP))
1106                 i |= MAP_FIXED;
1107         env->me_map = mmap(meta.mm_address, env->me_mapsize, PROT_READ, i,
1108                 env->me_fd, 0);
1109         if (env->me_map == MAP_FAILED)
1110                 return errno;
1111
1112         if (newenv) {
1113                 meta.mm_mapsize = env->me_mapsize;
1114                 if (flags & MDB_FIXEDMAP)
1115                         meta.mm_address = env->me_map;
1116                 i = mdbenv_init_meta(env, &meta);
1117                 if (i != MDB_SUCCESS) {
1118                         munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
1119                         return i;
1120                 }
1121         }
1122         env->me_psize = meta.mm_psize;
1123
1124         p = (MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)(MDB_page *)env->me_map;
1125         env->me_metas[0] = METADATA(p);
1126         env->me_metas[1] = (MDB_meta *)((char *)env->me_metas[0] + meta.mm_psize);
1127
1128         if ((i = mdbenv_read_meta(env, NULL)) != 0)
1129                 return i;
1130
1131         DPRINTF("opened database version %u, pagesize %u",
1132             env->me_meta->mm_version, env->me_psize);
1133         DPRINTF("depth: %u", env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_depth);
1134         DPRINTF("entries: %lu", env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_entries);
1135         DPRINTF("branch pages: %lu", env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_branch_pages);
1136         DPRINTF("leaf pages: %lu", env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_leaf_pages);
1137         DPRINTF("overflow pages: %lu", env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_overflow_pages);
1138         DPRINTF("root: %lu", env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_root);
1139
1140         return MDB_SUCCESS;
1141 }
1142
1143 static void
1144 mdbenv_reader_dest(void *ptr)
1145 {
1146         MDB_reader *reader = ptr;
1147
1148         reader->mr_txnid = 0;
1149         reader->mr_pid = 0;
1150         reader->mr_tid = 0;
1151 }
1152
1153 /* downgrade the exclusive lock on the region back to shared */
1154 static void
1155 mdbenv_share_locks(MDB_env *env)
1156 {
1157         struct flock lock_info;
1158
1159         env->me_txns->mt_txnid = env->me_meta->mm_txnid;
1160
1161         memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
1162         lock_info.l_type = F_RDLCK;
1163         lock_info.l_whence = SEEK_SET;
1164         lock_info.l_start = 0;
1165         lock_info.l_len = 1;
1166         fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info);
1167 }
1168
1169 static int
1170 mdbenv_setup_locks(MDB_env *env, char *lpath, int mode, int *excl)
1171 {
1172         int rc;
1173         off_t size, rsize;
1174         struct flock lock_info;
1175
1176         *excl = 0;
1177
1178         if ((env->me_lfd = open(lpath, O_RDWR|O_CREAT, mode)) == -1) {
1179                 rc = errno;
1180                 return rc;
1181         }
1182         /* Try to get exclusive lock. If we succeed, then
1183          * nobody is using the lock region and we should initialize it.
1184          */
1185         memset((void *)&lock_info, 0, sizeof(lock_info));
1186         lock_info.l_type = F_WRLCK;
1187         lock_info.l_whence = SEEK_SET;
1188         lock_info.l_start = 0;
1189         lock_info.l_len = 1;
1190         rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info);
1191         if (rc == 0) {
1192                 *excl = 1;
1193         } else {
1194                 lock_info.l_type = F_RDLCK;
1195                 rc = fcntl(env->me_lfd, F_SETLK, &lock_info);
1196                 if (rc) {
1197                         rc = errno;
1198                         goto fail;
1199                 }
1200         }
1201         size = lseek(env->me_lfd, 0, SEEK_END);
1202         rsize = (env->me_maxreaders-1) * sizeof(MDB_reader) + sizeof(MDB_txninfo);
1203         if (size < rsize && *excl) {
1204                 if (ftruncate(env->me_lfd, rsize) != 0) {
1205                         rc = errno;
1206                         goto fail;
1207                 }
1208         } else {
1209                 rsize = size;
1210                 size = rsize - sizeof(MDB_txninfo);
1211                 env->me_maxreaders = size/sizeof(MDB_reader) + 1;
1212         }
1213         env->me_txns = mmap(0, rsize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,
1214                 env->me_lfd, 0);
1215         if (env->me_txns == MAP_FAILED) {
1216                 rc = errno;
1217                 goto fail;
1218         }
1219         if (*excl) {
1220                 pthread_mutexattr_t mattr;
1221
1222                 pthread_mutexattr_init(&mattr);
1223                 pthread_mutexattr_setpshared(&mattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
1224                 pthread_mutex_init(&env->me_txns->mt_mutex, &mattr);
1225                 pthread_mutex_init(&env->me_txns->mt_wmutex, &mattr);
1226                 env->me_txns->mt_version = MDB_VERSION;
1227                 env->me_txns->mt_magic = MDB_MAGIC;
1228                 env->me_txns->mt_txnid = 0;
1229                 env->me_txns->mt_numreaders = 0;
1230
1231         } else {
1232                 if (env->me_txns->mt_magic != MDB_MAGIC) {
1233                         DPRINTF("lock region has invalid magic");
1234                         errno = EINVAL;
1235                 }
1236                 if (env->me_txns->mt_version != MDB_VERSION) {
1237                         DPRINTF("lock region is version %u, expected version %u",
1238                                 env->me_txns->mt_version, MDB_VERSION);
1239                         errno = EINVAL;
1240                 }
1241                 if (errno != EACCES && errno != EAGAIN) {
1242                         rc = errno;
1243                         goto fail;
1244                 }
1245         }
1246         return MDB_SUCCESS;
1247
1248 fail:
1249         close(env->me_lfd);
1250         return rc;
1251
1252 }
1253
1254 int
1255 mdbenv_open(MDB_env *env, const char *path, unsigned int flags, mode_t mode)
1256 {
1257         int             oflags, rc, len, excl;
1258         char *lpath, *dpath;
1259
1260         len = strlen(path);
1261         lpath = malloc(len + sizeof("/lock.mdb") + len + sizeof("/data.db"));
1262         if (!lpath)
1263                 return ENOMEM;
1264         dpath = lpath + len + sizeof("/lock.mdb");
1265         sprintf(lpath, "%s/lock.mdb", path);
1266         sprintf(dpath, "%s/data.mdb", path);
1267
1268         rc = mdbenv_setup_locks(env, lpath, mode, &excl);
1269         if (rc)
1270                 goto leave;
1271
1272         if (F_ISSET(flags, MDB_RDONLY))
1273                 oflags = O_RDONLY;
1274         else
1275                 oflags = O_RDWR | O_CREAT;
1276
1277         if ((env->me_fd = open(dpath, oflags, mode)) == -1)
1278                 return errno;
1279
1280         if ((rc = mdbenv_open2(env, flags)) != MDB_SUCCESS) {
1281                 close(env->me_fd);
1282                 env->me_fd = -1;
1283         } else {
1284                 env->me_path = strdup(path);
1285                 DPRINTF("opened dbenv %p", (void *) env);
1286                 pthread_key_create(&env->me_txkey, mdbenv_reader_dest);
1287                 if (excl)
1288                         mdbenv_share_locks(env);
1289                 env->me_dbxs = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_dbx));
1290                 env->me_dbs[0] = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_db));
1291                 env->me_dbs[1] = calloc(env->me_maxdbs, sizeof(MDB_db));
1292                 env->me_numdbs = 2;
1293         }
1294
1295 leave:
1296         free(lpath);
1297         return rc;
1298 }
1299
1300 void
1301 mdbenv_close(MDB_env *env)
1302 {
1303         if (env == NULL)
1304                 return;
1305
1306         free(env->me_dbxs);
1307         free(env->me_path);
1308
1309         if (env->me_map) {
1310                 munmap(env->me_map, env->me_mapsize);
1311         }
1312         close(env->me_fd);
1313         if (env->me_txns) {
1314                 size_t size = (env->me_maxreaders-1) * sizeof(MDB_reader) + sizeof(MDB_txninfo);
1315                 munmap(env->me_txns, size);
1316         }
1317         close(env->me_lfd);
1318         free(env);
1319 }
1320
1321 /* Search for key within a leaf page, using binary search.
1322  * Returns the smallest entry larger or equal to the key.
1323  * If exactp is non-null, stores whether the found entry was an exact match
1324  * in *exactp (1 or 0).
1325  * If kip is non-null, stores the index of the found entry in *kip.
1326  * If no entry larger or equal to the key is found, returns NULL.
1327  */
1328 static MDB_node *
1329 mdb_search_node(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_page *mp, MDB_val *key,
1330     int *exactp, unsigned int *kip)
1331 {
1332         unsigned int     i = 0;
1333         int              low, high;
1334         int              rc = 0;
1335         MDB_node        *node;
1336         MDB_val  nodekey;
1337
1338         DPRINTF("searching %u keys in %s page %lu",
1339             NUMKEYS(mp),
1340             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch",
1341             mp->mp_pgno);
1342
1343         assert(NUMKEYS(mp) > 0);
1344
1345         memset(&nodekey, 0, sizeof(nodekey));
1346
1347         low = IS_LEAF(mp) ? 0 : 1;
1348         high = NUMKEYS(mp) - 1;
1349         while (low <= high) {
1350                 i = (low + high) >> 1;
1351                 node = NODEPTR(mp, i);
1352
1353                 nodekey.mv_size = node->mn_ksize;
1354                 nodekey.mv_data = NODEKEY(node);
1355
1356                 if (txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp)
1357                         rc = txn->mt_dbxs[dbi].md_cmp(key, &nodekey);
1358                 else
1359                         rc = _mdb_cmp(txn, dbi, key, &nodekey);
1360
1361                 if (IS_LEAF(mp))
1362                         DPRINTF("found leaf index %u [%.*s], rc = %i",
1363                             i, (int)nodekey.mv_size, (char *)nodekey.mv_data, rc);
1364                 else
1365                         DPRINTF("found branch index %u [%.*s -> %lu], rc = %i",
1366                             i, (int)node->mn_ksize, (char *)NODEKEY(node),
1367                             node->mn_pgno, rc);
1368
1369                 if (rc == 0)
1370                         break;
1371                 if (rc > 0)
1372                         low = i + 1;
1373                 else
1374                         high = i - 1;
1375         }
1376
1377         if (rc > 0) {   /* Found entry is less than the key. */
1378                 i++;    /* Skip to get the smallest entry larger than key. */
1379                 if (i >= NUMKEYS(mp))
1380                         /* There is no entry larger or equal to the key. */
1381                         return NULL;
1382         }
1383         if (exactp)
1384                 *exactp = (rc == 0);
1385         if (kip)        /* Store the key index if requested. */
1386                 *kip = i;
1387
1388         return NODEPTR(mp, i);
1389 }
1390
1391 static void
1392 cursor_pop_page(MDB_cursor *cursor)
1393 {
1394         MDB_ppage       *top;
1395
1396         top = CURSOR_TOP(cursor);
1397         CURSOR_POP(cursor);
1398
1399         DPRINTF("popped page %lu off cursor %p", top->mp_page->mp_pgno, (void *) cursor);
1400
1401         free(top);
1402 }
1403
1404 static MDB_ppage *
1405 cursor_push_page(MDB_cursor *cursor, MDB_page *mp)
1406 {
1407         MDB_ppage       *ppage;
1408
1409         DPRINTF("pushing page %lu on cursor %p", mp->mp_pgno, (void *) cursor);
1410
1411         if ((ppage = calloc(1, sizeof(*ppage))) == NULL)
1412                 return NULL;
1413         ppage->mp_page = mp;
1414         CURSOR_PUSH(cursor, ppage);
1415         return ppage;
1416 }
1417
1418 static MDB_page *
1419 mdbenv_get_page(MDB_env *env, pgno_t pgno)
1420 {
1421         MDB_page *p = NULL;
1422         MDB_txn *txn = env->me_txn;
1423         int found = 0;
1424
1425         if (txn && !STAILQ_EMPTY(txn->mt_u.dirty_queue)) {
1426                 MDB_dpage *dp;
1427                 STAILQ_FOREACH(dp, txn->mt_u.dirty_queue, h.md_next) {
1428                         if (dp->p.mp_pgno == pgno) {
1429                                 p = &dp->p;
1430                                 found = 1;
1431                                 break;
1432                         }
1433                 }
1434         }
1435         if (!found) {
1436                 p = (MDB_page *)(env->me_map + env->me_psize * pgno);
1437         }
1438         return p;
1439 }
1440
1441 static int
1442 mdb_search_page_root(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_val *key,
1443     MDB_cursor *cursor, int modify, MDB_pageparent *mpp)
1444 {
1445         MDB_page        *mp = mpp->mp_page;
1446         int rc;
1447
1448         if (cursor && cursor_push_page(cursor, mp) == NULL)
1449                 return MDB_FAIL;
1450
1451         while (IS_BRANCH(mp)) {
1452                 unsigned int     i = 0;
1453                 MDB_node        *node;
1454
1455                 DPRINTF("branch page %lu has %u keys", mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp));
1456                 assert(NUMKEYS(mp) > 1);
1457                 DPRINTF("found index 0 to page %lu", NODEPGNO(NODEPTR(mp, 0)));
1458
1459                 if (key == NULL)        /* Initialize cursor to first page. */
1460                         i = 0;
1461                 else if (key->mv_size > MAXKEYSIZE && key->mv_data == NULL) {
1462                                                         /* cursor to last page */
1463                         i = NUMKEYS(mp)-1;
1464                 } else {
1465                         int      exact;
1466                         node = mdb_search_node(txn, dbi, mp, key, &exact, &i);
1467                         if (node == NULL)
1468                                 i = NUMKEYS(mp) - 1;
1469                         else if (!exact) {
1470                                 assert(i > 0);
1471                                 i--;
1472                         }
1473                 }
1474
1475                 if (key)
1476                         DPRINTF("following index %u for key %.*s",
1477                             i, (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data);
1478                 assert(i < NUMKEYS(mp));
1479                 node = NODEPTR(mp, i);
1480
1481                 if (cursor)
1482                         CURSOR_TOP(cursor)->mp_ki = i;
1483
1484                 mpp->mp_parent = mp;
1485                 if ((mp = mdbenv_get_page(txn->mt_env, NODEPGNO(node))) == NULL)
1486                         return MDB_FAIL;
1487                 mpp->mp_pi = i;
1488                 mpp->mp_page = mp;
1489
1490                 if (cursor && cursor_push_page(cursor, mp) == NULL)
1491                         return MDB_FAIL;
1492
1493                 if (modify) {
1494                         MDB_dhead *dh = ((MDB_dhead *)mp)-1;
1495                         if ((rc = mdb_touch(txn, mpp)) != 0)
1496                                 return rc;
1497                         dh = ((MDB_dhead *)mpp->mp_page)-1;
1498                         dh->md_parent = mpp->mp_parent;
1499                         dh->md_pi = mpp->mp_pi;
1500                 }
1501
1502                 mp = mpp->mp_page;
1503         }
1504
1505         if (!IS_LEAF(mp)) {
1506                 DPRINTF("internal error, index points to a %02X page!?",
1507                     mp->mp_flags);
1508                 return MDB_FAIL;
1509         }
1510
1511         DPRINTF("found leaf page %lu for key %.*s", mp->mp_pgno,
1512             key ? (int)key->mv_size : 0, key ? (char *)key->mv_data : NULL);
1513
1514         return MDB_SUCCESS;
1515 }
1516
1517 /* Search for the page a given key should be in.
1518  * Stores a pointer to the found page in *mpp.
1519  * If key is NULL, search for the lowest page (used by mdb_cursor_first).
1520  * If cursor is non-null, pushes parent pages on the cursor stack.
1521  * If modify is true, visited pages are updated with new page numbers.
1522  */
1523 static int
1524 mdb_search_page(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_val *key,
1525     MDB_cursor *cursor, int modify, MDB_pageparent *mpp)
1526 {
1527         int              rc;
1528         pgno_t           root;
1529
1530         /* Choose which root page to start with. If a transaction is given
1531          * use the root page from the transaction, otherwise read the last
1532          * committed root page.
1533          */
1534         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_ERROR)) {
1535                 DPRINTF("transaction has failed, must abort");
1536                 return EINVAL;
1537         } else
1538                 root = txn->mt_dbs[dbi].md_root;
1539
1540         if (root == P_INVALID) {                /* Tree is empty. */
1541                 DPRINTF("tree is empty");
1542                 return ENOENT;
1543         }
1544
1545         if ((mpp->mp_page = mdbenv_get_page(txn->mt_env, root)) == NULL)
1546                 return MDB_FAIL;
1547
1548         DPRINTF("root page has flags 0x%X", mpp->mp_page->mp_flags);
1549
1550         if (modify) {
1551                 /* For sub-databases, update main root first */
1552                 if (dbi > MAIN_DBI && txn->mt_dbs[dbi].md_root ==
1553                         txn->mt_env->me_dbs[txn->mt_env->me_db_toggle][dbi].md_root) {
1554                         MDB_pageparent mp2;
1555                         rc = mdb_search_page(txn, 0, &txn->mt_dbxs[dbi].md_name,
1556                                 NULL, 1, &mp2);
1557                         if (rc)
1558                                 return rc;
1559                 }
1560                 if (!F_ISSET(mpp->mp_page->mp_flags, P_DIRTY)) {
1561                         mpp->mp_parent = NULL;
1562                         mpp->mp_pi = 0;
1563                         if ((rc = mdb_touch(txn, mpp)))
1564                                 return rc;
1565                         txn->mt_dbs[dbi].md_root = mpp->mp_page->mp_pgno;
1566                 }
1567         }
1568
1569         return mdb_search_page_root(txn, dbi, key, cursor, modify, mpp);
1570 }
1571
1572 static int
1573 mdb_read_data(MDB_env *env, MDB_node *leaf, MDB_val *data)
1574 {
1575         MDB_page        *omp;           /* overflow mpage */
1576         pgno_t           pgno;
1577
1578         if (!F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
1579                 data->mv_size = leaf->mn_dsize;
1580                 data->mv_data = NODEDATA(leaf);
1581                 return MDB_SUCCESS;
1582         }
1583
1584         /* Read overflow data.
1585          */
1586         data->mv_size = leaf->mn_dsize;
1587         memcpy(&pgno, NODEDATA(leaf), sizeof(pgno));
1588         if ((omp = mdbenv_get_page(env, pgno)) == NULL) {
1589                 DPRINTF("read overflow page %lu failed", pgno);
1590                 return MDB_FAIL;
1591         }
1592         data->mv_data = omp;
1593
1594         return MDB_SUCCESS;
1595 }
1596
1597 int
1598 mdb_get(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
1599     MDB_val *key, MDB_val *data)
1600 {
1601         int              rc, exact;
1602         MDB_node        *leaf;
1603         MDB_pageparent mpp;
1604
1605         assert(key);
1606         assert(data);
1607         DPRINTF("===> get key [%.*s]", (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data);
1608
1609         if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MAXKEYSIZE) {
1610                 return EINVAL;
1611         }
1612
1613         if ((rc = mdb_search_page(txn, dbi, key, NULL, 0, &mpp)) != MDB_SUCCESS)
1614                 return rc;
1615
1616         leaf = mdb_search_node(txn, dbi, mpp.mp_page, key, &exact, NULL);
1617         if (leaf && exact)
1618                 rc = mdb_read_data(txn->mt_env, leaf, data);
1619         else {
1620                 rc = ENOENT;
1621         }
1622
1623         return rc;
1624 }
1625
1626 static int
1627 mdb_sibling(MDB_cursor *cursor, int move_right)
1628 {
1629         int              rc;
1630         MDB_node        *indx;
1631         MDB_ppage       *parent, *top;
1632         MDB_page        *mp;
1633
1634         top = CURSOR_TOP(cursor);
1635         if ((parent = SLIST_NEXT(top, mp_entry)) == NULL) {
1636                 return ENOENT;          /* root has no siblings */
1637         }
1638
1639         DPRINTF("parent page is page %lu, index %u",
1640             parent->mp_page->mp_pgno, parent->mp_ki);
1641
1642         cursor_pop_page(cursor);
1643         if (move_right ? (parent->mp_ki + 1 >= NUMKEYS(parent->mp_page))
1644                        : (parent->mp_ki == 0)) {
1645                 DPRINTF("no more keys left, moving to %s sibling",
1646                     move_right ? "right" : "left");
1647                 if ((rc = mdb_sibling(cursor, move_right)) != MDB_SUCCESS)
1648                         return rc;
1649                 parent = CURSOR_TOP(cursor);
1650         } else {
1651                 if (move_right)
1652                         parent->mp_ki++;
1653                 else
1654                         parent->mp_ki--;
1655                 DPRINTF("just moving to %s index key %u",
1656                     move_right ? "right" : "left", parent->mp_ki);
1657         }
1658         assert(IS_BRANCH(parent->mp_page));
1659
1660         indx = NODEPTR(parent->mp_page, parent->mp_ki);
1661         if ((mp = mdbenv_get_page(cursor->mc_txn->mt_env, indx->mn_pgno)) == NULL)
1662                 return MDB_FAIL;
1663 #if 0
1664         mp->parent = parent->mp_page;
1665         mp->parent_index = parent->mp_ki;
1666 #endif
1667
1668         cursor_push_page(cursor, mp);
1669
1670         return MDB_SUCCESS;
1671 }
1672
1673 static int
1674 mdb_set_key(MDB_node *node, MDB_val *key)
1675 {
1676         if (key == NULL)
1677                 return 0;
1678
1679         key->mv_size = node->mn_ksize;
1680         key->mv_data = NODEKEY(node);
1681
1682         return 0;
1683 }
1684
1685 static int
1686 mdb_cursor_next(MDB_cursor *cursor, MDB_val *key, MDB_val *data)
1687 {
1688         MDB_ppage       *top;
1689         MDB_page        *mp;
1690         MDB_node        *leaf;
1691
1692         if (cursor->mc_eof) {
1693                 return ENOENT;
1694         }
1695
1696         assert(cursor->mc_initialized);
1697
1698         top = CURSOR_TOP(cursor);
1699         mp = top->mp_page;
1700
1701         DPRINTF("cursor_next: top page is %lu in cursor %p", mp->mp_pgno, (void *) cursor);
1702
1703         if (top->mp_ki + 1 >= NUMKEYS(mp)) {
1704                 DPRINTF("=====> move to next sibling page");
1705                 if (mdb_sibling(cursor, 1) != MDB_SUCCESS) {
1706                         cursor->mc_eof = 1;
1707                         return ENOENT;
1708                 }
1709                 top = CURSOR_TOP(cursor);
1710                 mp = top->mp_page;
1711                 DPRINTF("next page is %lu, key index %u", mp->mp_pgno, top->mp_ki);
1712         } else
1713                 top->mp_ki++;
1714
1715         DPRINTF("==> cursor points to page %lu with %u keys, key index %u",
1716             mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp), top->mp_ki);
1717
1718         assert(IS_LEAF(mp));
1719         leaf = NODEPTR(mp, top->mp_ki);
1720
1721         if (data && mdb_read_data(cursor->mc_txn->mt_env, leaf, data) != MDB_SUCCESS)
1722                 return MDB_FAIL;
1723
1724         return mdb_set_key(leaf, key);
1725 }
1726
1727 static int
1728 mdb_cursor_set(MDB_cursor *cursor, MDB_val *key, MDB_val *data,
1729     int *exactp)
1730 {
1731         int              rc;
1732         MDB_node        *leaf;
1733         MDB_ppage       *top;
1734         MDB_pageparent mpp;
1735
1736         assert(cursor);
1737         assert(key);
1738         assert(key->mv_size > 0);
1739
1740         rc = mdb_search_page(cursor->mc_txn, cursor->mc_dbi, key, cursor, 0, &mpp);
1741         if (rc != MDB_SUCCESS)
1742                 return rc;
1743         assert(IS_LEAF(mpp.mp_page));
1744
1745         top = CURSOR_TOP(cursor);
1746         leaf = mdb_search_node(cursor->mc_txn, cursor->mc_dbi, mpp.mp_page, key, exactp, &top->mp_ki);
1747         if (exactp != NULL && !*exactp) {
1748                 /* MDB_CURSOR_EXACT specified and not an exact match. */
1749                 return ENOENT;
1750         }
1751
1752         if (leaf == NULL) {
1753                 DPRINTF("===> inexact leaf not found, goto sibling");
1754                 if ((rc = mdb_sibling(cursor, 1)) != MDB_SUCCESS)
1755                         return rc;              /* no entries matched */
1756                 top = CURSOR_TOP(cursor);
1757                 top->mp_ki = 0;
1758                 mpp.mp_page = top->mp_page;
1759                 assert(IS_LEAF(mpp.mp_page));
1760                 leaf = NODEPTR(mpp.mp_page, 0);
1761         }
1762
1763         cursor->mc_initialized = 1;
1764         cursor->mc_eof = 0;
1765
1766         if (data && (rc = mdb_read_data(cursor->mc_txn->mt_env, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
1767                 return rc;
1768
1769         rc = mdb_set_key(leaf, key);
1770         if (rc == MDB_SUCCESS) {
1771                 DPRINTF("==> cursor placed on key %.*s",
1772                         (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data);
1773                 ;
1774         }
1775
1776         return rc;
1777 }
1778
1779 static int
1780 mdb_cursor_first(MDB_cursor *cursor, MDB_val *key, MDB_val *data)
1781 {
1782         int              rc;
1783         MDB_pageparent  mpp;
1784         MDB_node        *leaf;
1785
1786         rc = mdb_search_page(cursor->mc_txn, cursor->mc_dbi, NULL, cursor, 0, &mpp);
1787         if (rc != MDB_SUCCESS)
1788                 return rc;
1789         assert(IS_LEAF(mpp.mp_page));
1790
1791         leaf = NODEPTR(mpp.mp_page, 0);
1792         cursor->mc_initialized = 1;
1793         cursor->mc_eof = 0;
1794
1795         if (data && (rc = mdb_read_data(cursor->mc_txn->mt_env, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
1796                 return rc;
1797
1798         return mdb_set_key(leaf, key);
1799 }
1800
1801 static int
1802 mdb_cursor_last(MDB_cursor *cursor, MDB_val *key, MDB_val *data)
1803 {
1804         int              rc;
1805         MDB_pageparent  mpp;
1806         MDB_node        *leaf;
1807         MDB_val lkey;
1808
1809         lkey.mv_size = MAXKEYSIZE+1;
1810         lkey.mv_data = NULL;
1811
1812         rc = mdb_search_page(cursor->mc_txn, cursor->mc_dbi, &lkey, cursor, 0, &mpp);
1813         if (rc != MDB_SUCCESS)
1814                 return rc;
1815         assert(IS_LEAF(mpp.mp_page));
1816
1817         leaf = NODEPTR(mpp.mp_page, NUMKEYS(mpp.mp_page)-1);
1818         cursor->mc_initialized = 1;
1819         cursor->mc_eof = 1;
1820
1821         if (data && (rc = mdb_read_data(cursor->mc_txn->mt_env, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
1822                 return rc;
1823
1824         return mdb_set_key(leaf, key);
1825 }
1826
1827 int
1828 mdb_cursor_get(MDB_cursor *cursor, MDB_val *key, MDB_val *data,
1829     MDB_cursor_op op)
1830 {
1831         int              rc;
1832         int              exact = 0;
1833
1834         assert(cursor);
1835
1836         switch (op) {
1837         case MDB_CURSOR:
1838         case MDB_CURSOR_EXACT:
1839                 while (CURSOR_TOP(cursor) != NULL)
1840                         cursor_pop_page(cursor);
1841                 if (key == NULL || key->mv_size == 0 || key->mv_size > MAXKEYSIZE) {
1842                         rc = EINVAL;
1843                 } else if (op == MDB_CURSOR_EXACT)
1844                         rc = mdb_cursor_set(cursor, key, data, &exact);
1845                 else
1846                         rc = mdb_cursor_set(cursor, key, data, NULL);
1847                 break;
1848         case MDB_NEXT:
1849                 if (!cursor->mc_initialized)
1850                         rc = mdb_cursor_first(cursor, key, data);
1851                 else
1852                         rc = mdb_cursor_next(cursor, key, data);
1853                 break;
1854         case MDB_FIRST:
1855                 while (CURSOR_TOP(cursor) != NULL)
1856                         cursor_pop_page(cursor);
1857                 rc = mdb_cursor_first(cursor, key, data);
1858                 break;
1859         case MDB_LAST:
1860                 while (CURSOR_TOP(cursor) != NULL)
1861                         cursor_pop_page(cursor);
1862                 rc = mdb_cursor_last(cursor, key, data);
1863                 break;
1864         default:
1865                 DPRINTF("unhandled/unimplemented cursor operation %u", op);
1866                 rc = EINVAL;
1867                 break;
1868         }
1869
1870         return rc;
1871 }
1872
1873 /* Allocate a page and initialize it
1874  */
1875 static MDB_dpage *
1876 mdb_new_page(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, uint32_t flags, int num)
1877 {
1878         MDB_dpage       *dp;
1879
1880         if ((dp = mdb_alloc_page(txn, NULL, 0, num)) == NULL)
1881                 return NULL;
1882         DPRINTF("allocated new mpage %lu, page size %u",
1883             dp->p.mp_pgno, txn->mt_env->me_psize);
1884         dp->p.mp_flags = flags | P_DIRTY;
1885         dp->p.mp_lower = PAGEHDRSZ;
1886         dp->p.mp_upper = txn->mt_env->me_psize;
1887
1888         if (IS_BRANCH(&dp->p))
1889                 txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages++;
1890         else if (IS_LEAF(&dp->p))
1891                 txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages++;
1892         else if (IS_OVERFLOW(&dp->p)) {
1893                 txn->mt_dbs[dbi].md_overflow_pages += num;
1894                 dp->p.mp_pages = num;
1895         }
1896
1897         return dp;
1898 }
1899
1900 static size_t
1901 mdb_leaf_size(MDB_env *env, MDB_val *key, MDB_val *data)
1902 {
1903         size_t           sz;
1904
1905         sz = LEAFSIZE(key, data);
1906         if (data->mv_size >= env->me_psize / MDB_MINKEYS) {
1907                 /* put on overflow page */
1908                 sz -= data->mv_size - sizeof(pgno_t);
1909         }
1910
1911         return sz + sizeof(indx_t);
1912 }
1913
1914 static size_t
1915 mdb_branch_size(MDB_env *env, MDB_val *key)
1916 {
1917         size_t           sz;
1918
1919         sz = INDXSIZE(key);
1920         if (sz >= env->me_psize / MDB_MINKEYS) {
1921                 /* put on overflow page */
1922                 /* not implemented */
1923                 /* sz -= key->size - sizeof(pgno_t); */
1924         }
1925
1926         return sz + sizeof(indx_t);
1927 }
1928
1929 static int
1930 mdb_add_node(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_page *mp, indx_t indx,
1931     MDB_val *key, MDB_val *data, pgno_t pgno, uint8_t flags)
1932 {
1933         unsigned int     i;
1934         size_t           node_size = NODESIZE;
1935         indx_t           ofs;
1936         MDB_node        *node;
1937         MDB_dpage       *ofp = NULL;            /* overflow page */
1938
1939         assert(mp->mp_upper >= mp->mp_lower);
1940
1941         DPRINTF("add node [%.*s] to %s page %lu at index %i, key size %zu",
1942             key ? (int)key->mv_size : 0, key ? (char *)key->mv_data : NULL,
1943             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch",
1944             mp->mp_pgno, indx, key ? key->mv_size : 0);
1945
1946         if (key != NULL)
1947                 node_size += key->mv_size;
1948
1949         if (IS_LEAF(mp)) {
1950                 assert(data);
1951                 if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA)) {
1952                         /* Data already on overflow page. */
1953                         node_size += sizeof(pgno_t);
1954                 } else if (data->mv_size >= txn->mt_env->me_psize / MDB_MINKEYS) {
1955                         int ovpages = OVPAGES(data->mv_size, txn->mt_env->me_psize);
1956                         /* Put data on overflow page. */
1957                         DPRINTF("data size is %zu, put on overflow page",
1958                             data->mv_size);
1959                         node_size += sizeof(pgno_t);
1960                         if ((ofp = mdb_new_page(txn, dbi, P_OVERFLOW, ovpages)) == NULL)
1961                                 return MDB_FAIL;
1962                         DPRINTF("allocated overflow page %lu", ofp->p.mp_pgno);
1963                         flags |= F_BIGDATA;
1964                 } else {
1965                         node_size += data->mv_size;
1966                 }
1967         }
1968
1969         if (node_size + sizeof(indx_t) > SIZELEFT(mp)) {
1970                 DPRINTF("not enough room in page %lu, got %u ptrs",
1971                     mp->mp_pgno, NUMKEYS(mp));
1972                 DPRINTF("upper - lower = %u - %u = %u", mp->mp_upper, mp->mp_lower,
1973                     mp->mp_upper - mp->mp_lower);
1974                 DPRINTF("node size = %zu", node_size);
1975                 return ENOSPC;
1976         }
1977
1978         /* Move higher pointers up one slot. */
1979         for (i = NUMKEYS(mp); i > indx; i--)
1980                 mp->mp_ptrs[i] = mp->mp_ptrs[i - 1];
1981
1982         /* Adjust free space offsets. */
1983         ofs = mp->mp_upper - node_size;
1984         assert(ofs >= mp->mp_lower + sizeof(indx_t));
1985         mp->mp_ptrs[indx] = ofs;
1986         mp->mp_upper = ofs;
1987         mp->mp_lower += sizeof(indx_t);
1988
1989         /* Write the node data. */
1990         node = NODEPTR(mp, indx);
1991         node->mn_ksize = (key == NULL) ? 0 : key->mv_size;
1992         node->mn_flags = flags;
1993         if (IS_LEAF(mp))
1994                 node->mn_dsize = data->mv_size;
1995         else
1996                 node->mn_pgno = pgno;
1997
1998         if (key)
1999                 memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
2000
2001         if (IS_LEAF(mp)) {
2002                 assert(key);
2003                 if (ofp == NULL) {
2004                         if (F_ISSET(flags, F_BIGDATA))
2005                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
2006                                     sizeof(pgno_t));
2007                         else
2008                                 memcpy(node->mn_data + key->mv_size, data->mv_data,
2009                                     data->mv_size);
2010                 } else {
2011                         memcpy(node->mn_data + key->mv_size, &ofp->p.mp_pgno,
2012                             sizeof(pgno_t));
2013                         memcpy(METADATA(&ofp->p), data->mv_data, data->mv_size);
2014                 }
2015         }
2016
2017         return MDB_SUCCESS;
2018 }
2019
2020 static void
2021 mdb_del_node(MDB_page *mp, indx_t indx)
2022 {
2023         unsigned int     sz;
2024         indx_t           i, j, numkeys, ptr;
2025         MDB_node        *node;
2026         char            *base;
2027
2028         DPRINTF("delete node %u on %s page %lu", indx,
2029             IS_LEAF(mp) ? "leaf" : "branch", mp->mp_pgno);
2030         assert(indx < NUMKEYS(mp));
2031
2032         node = NODEPTR(mp, indx);
2033         sz = NODESIZE + node->mn_ksize;
2034         if (IS_LEAF(mp)) {
2035                 if (F_ISSET(node->mn_flags, F_BIGDATA))
2036                         sz += sizeof(pgno_t);
2037                 else
2038                         sz += NODEDSZ(node);
2039         }
2040
2041         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
2042         numkeys = NUMKEYS(mp);
2043         for (i = j = 0; i < numkeys; i++) {
2044                 if (i != indx) {
2045                         mp->mp_ptrs[j] = mp->mp_ptrs[i];
2046                         if (mp->mp_ptrs[i] < ptr)
2047                                 mp->mp_ptrs[j] += sz;
2048                         j++;
2049                 }
2050         }
2051
2052         base = (char *)mp + mp->mp_upper;
2053         memmove(base + sz, base, ptr - mp->mp_upper);
2054
2055         mp->mp_lower -= sizeof(indx_t);
2056         mp->mp_upper += sz;
2057 }
2058
2059 int
2060 mdb_cursor_open(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_cursor **ret)
2061 {
2062         MDB_cursor      *cursor;
2063
2064         if (txn == NULL || ret == NULL)
2065                 return EINVAL;
2066
2067         if ((cursor = calloc(1, sizeof(*cursor))) != NULL) {
2068                 SLIST_INIT(&cursor->mc_stack);
2069                 cursor->mc_dbi = dbi;
2070                 cursor->mc_txn = txn;
2071         }
2072
2073         *ret = cursor;
2074
2075         return MDB_SUCCESS;
2076 }
2077
2078 void
2079 mdb_cursor_close(MDB_cursor *cursor)
2080 {
2081         if (cursor != NULL) {
2082                 while (!CURSOR_EMPTY(cursor))
2083                         cursor_pop_page(cursor);
2084
2085 /*              btree_close(cursor->bt); */
2086                 free(cursor);
2087         }
2088 }
2089
2090 static int
2091 mdb_update_key(MDB_page *mp, indx_t indx, MDB_val *key)
2092 {
2093         indx_t                   ptr, i, numkeys;
2094         int                      delta;
2095         size_t                   len;
2096         MDB_node                *node;
2097         char                    *base;
2098
2099         node = NODEPTR(mp, indx);
2100         ptr = mp->mp_ptrs[indx];
2101         DPRINTF("update key %u (ofs %u) [%.*s] to [%.*s] on page %lu",
2102             indx, ptr,
2103             (int)node->mn_ksize, (char *)NODEKEY(node),
2104             (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data,
2105             mp->mp_pgno);
2106
2107         delta = key->mv_size - node->mn_ksize;
2108         if (delta) {
2109                 if (delta > 0 && SIZELEFT(mp) < delta) {
2110                         DPRINTF("OUCH! Not enough room, delta = %d", delta);
2111                         return ENOSPC;
2112                 }
2113
2114                 numkeys = NUMKEYS(mp);
2115                 for (i = 0; i < numkeys; i++) {
2116                         if (mp->mp_ptrs[i] <= ptr)
2117                                 mp->mp_ptrs[i] -= delta;
2118                 }
2119
2120                 base = (char *)mp + mp->mp_upper;
2121                 len = ptr - mp->mp_upper + NODESIZE;
2122                 memmove(base - delta, base, len);
2123                 mp->mp_upper -= delta;
2124
2125                 node = NODEPTR(mp, indx);
2126                 node->mn_ksize = key->mv_size;
2127         }
2128
2129         memcpy(NODEKEY(node), key->mv_data, key->mv_size);
2130
2131         return MDB_SUCCESS;
2132 }
2133
2134 /* Move a node from src to dst.
2135  */
2136 static int
2137 mdb_move_node(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_pageparent *src, indx_t srcindx,
2138     MDB_pageparent *dst, indx_t dstindx)
2139 {
2140         int                      rc;
2141         MDB_node                *srcnode;
2142         MDB_val          key, data;
2143
2144         srcnode = NODEPTR(src->mp_page, srcindx);
2145         DPRINTF("moving %s node %u [%.*s] on page %lu to node %u on page %lu",
2146             IS_LEAF(src->mp_page) ? "leaf" : "branch",
2147             srcindx,
2148             (int)srcnode->mn_ksize, (char *)NODEKEY(srcnode),
2149             src->mp_page->mp_pgno,
2150             dstindx, dst->mp_page->mp_pgno);
2151
2152         /* Mark src and dst as dirty. */
2153         if ((rc = mdb_touch(txn, src)) ||
2154             (rc = mdb_touch(txn, dst)))
2155                 return rc;;
2156
2157         /* Add the node to the destination page.
2158          */
2159         key.mv_size = srcnode->mn_ksize;
2160         key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
2161         data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
2162         data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
2163         rc = mdb_add_node(txn, dbi, dst->mp_page, dstindx, &key, &data, NODEPGNO(srcnode),
2164             srcnode->mn_flags);
2165         if (rc != MDB_SUCCESS)
2166                 return rc;
2167
2168         /* Delete the node from the source page.
2169          */
2170         mdb_del_node(src->mp_page, srcindx);
2171
2172         /* Update the parent separators.
2173          */
2174         if (srcindx == 0 && src->mp_pi != 0) {
2175                 DPRINTF("update separator for source page %lu to [%.*s]",
2176                     src->mp_page->mp_pgno, (int)key.mv_size, (char *)key.mv_data);
2177                 if ((rc = mdb_update_key(src->mp_parent, src->mp_pi,
2178                     &key)) != MDB_SUCCESS)
2179                         return rc;
2180         }
2181
2182         if (srcindx == 0 && IS_BRANCH(src->mp_page)) {
2183                 MDB_val  nullkey;
2184                 nullkey.mv_size = 0;
2185                 assert(mdb_update_key(src->mp_page, 0, &nullkey) == MDB_SUCCESS);
2186         }
2187
2188         if (dstindx == 0 && dst->mp_pi != 0) {
2189                 DPRINTF("update separator for destination page %lu to [%.*s]",
2190                     dst->mp_page->mp_pgno, (int)key.mv_size, (char *)key.mv_data);
2191                 if ((rc = mdb_update_key(dst->mp_parent, dst->mp_pi,
2192                     &key)) != MDB_SUCCESS)
2193                         return rc;
2194         }
2195
2196         if (dstindx == 0 && IS_BRANCH(dst->mp_page)) {
2197                 MDB_val  nullkey;
2198                 nullkey.mv_size = 0;
2199                 assert(mdb_update_key(dst->mp_page, 0, &nullkey) == MDB_SUCCESS);
2200         }
2201
2202         return MDB_SUCCESS;
2203 }
2204
2205 static int
2206 mdb_merge(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_pageparent *src, MDB_pageparent *dst)
2207 {
2208         int                      rc;
2209         indx_t                   i;
2210         MDB_node                *srcnode;
2211         MDB_val          key, data;
2212         MDB_pageparent  mpp;
2213         MDB_dhead *dh;
2214
2215         DPRINTF("merging page %lu and %lu", src->mp_page->mp_pgno, dst->mp_page->mp_pgno);
2216
2217         assert(txn != NULL);
2218         assert(src->mp_parent); /* can't merge root page */
2219         assert(dst->mp_parent);
2220
2221         /* Mark src and dst as dirty. */
2222         if ((rc = mdb_touch(txn, src)) ||
2223             (rc = mdb_touch(txn, dst)))
2224                 return rc;
2225
2226         /* Move all nodes from src to dst.
2227          */
2228         for (i = 0; i < NUMKEYS(src->mp_page); i++) {
2229                 srcnode = NODEPTR(src->mp_page, i);
2230
2231                 key.mv_size = srcnode->mn_ksize;
2232                 key.mv_data = NODEKEY(srcnode);
2233                 data.mv_size = NODEDSZ(srcnode);
2234                 data.mv_data = NODEDATA(srcnode);
2235                 rc = mdb_add_node(txn, dbi, dst->mp_page, NUMKEYS(dst->mp_page), &key,
2236                     &data, NODEPGNO(srcnode), srcnode->mn_flags);
2237                 if (rc != MDB_SUCCESS)
2238                         return rc;
2239         }
2240
2241         DPRINTF("dst page %lu now has %u keys (%.1f%% filled)",
2242             dst->mp_page->mp_pgno, NUMKEYS(dst->mp_page), (float)PAGEFILL(txn->mt_env, dst->mp_page) / 10);
2243
2244         /* Unlink the src page from parent.
2245          */
2246         mdb_del_node(src->mp_parent, src->mp_pi);
2247         if (src->mp_pi == 0) {
2248                 key.mv_size = 0;
2249                 if ((rc = mdb_update_key(src->mp_parent, 0, &key)) != MDB_SUCCESS)
2250                         return rc;
2251         }
2252
2253         if (IS_LEAF(src->mp_page))
2254                 txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages--;
2255         else
2256                 txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages--;
2257
2258         mpp.mp_page = src->mp_parent;
2259         dh = (MDB_dhead *)src->mp_parent;
2260         dh--;
2261         mpp.mp_parent = dh->md_parent;
2262         mpp.mp_pi = dh->md_pi;
2263
2264         return mdb_rebalance(txn, dbi, &mpp);
2265 }
2266
2267 #define FILL_THRESHOLD   250
2268
2269 static int
2270 mdb_rebalance(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_pageparent *mpp)
2271 {
2272         MDB_node        *node;
2273         MDB_page        *root;
2274         MDB_pageparent npp;
2275         indx_t           si = 0, di = 0;
2276
2277         assert(txn != NULL);
2278         assert(mpp != NULL);
2279
2280         DPRINTF("rebalancing %s page %lu (has %u keys, %.1f%% full)",
2281             IS_LEAF(mpp->mp_page) ? "leaf" : "branch",
2282             mpp->mp_page->mp_pgno, NUMKEYS(mpp->mp_page), (float)PAGEFILL(txn->mt_env, mpp->mp_page) / 10);
2283
2284         if (PAGEFILL(txn->mt_env, mpp->mp_page) >= FILL_THRESHOLD) {
2285                 DPRINTF("no need to rebalance page %lu, above fill threshold",
2286                     mpp->mp_page->mp_pgno);
2287                 return MDB_SUCCESS;
2288         }
2289
2290         if (mpp->mp_parent == NULL) {
2291                 if (NUMKEYS(mpp->mp_page) == 0) {
2292                         DPRINTF("tree is completely empty");
2293                         txn->mt_dbs[dbi].md_root = P_INVALID;
2294                         txn->mt_dbs[dbi].md_depth--;
2295                         txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages--;
2296                 } else if (IS_BRANCH(mpp->mp_page) && NUMKEYS(mpp->mp_page) == 1) {
2297                         DPRINTF("collapsing root page!");
2298                         txn->mt_dbs[dbi].md_root = NODEPGNO(NODEPTR(mpp->mp_page, 0));
2299                         if ((root = mdbenv_get_page(txn->mt_env, txn->mt_dbs[dbi].md_root)) == NULL)
2300                                 return MDB_FAIL;
2301                         txn->mt_dbs[dbi].md_depth--;
2302                         txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages--;
2303                 } else
2304                         DPRINTF("root page doesn't need rebalancing");
2305                 return MDB_SUCCESS;
2306         }
2307
2308         /* The parent (branch page) must have at least 2 pointers,
2309          * otherwise the tree is invalid.
2310          */
2311         assert(NUMKEYS(mpp->mp_parent) > 1);
2312
2313         /* Leaf page fill factor is below the threshold.
2314          * Try to move keys from left or right neighbor, or
2315          * merge with a neighbor page.
2316          */
2317
2318         /* Find neighbors.
2319          */
2320         if (mpp->mp_pi == 0) {
2321                 /* We're the leftmost leaf in our parent.
2322                  */
2323                 DPRINTF("reading right neighbor");
2324                 node = NODEPTR(mpp->mp_parent, mpp->mp_pi + 1);
2325                 if ((npp.mp_page = mdbenv_get_page(txn->mt_env, NODEPGNO(node))) == NULL)
2326                         return MDB_FAIL;
2327                 npp.mp_pi = mpp->mp_pi + 1;
2328                 si = 0;
2329                 di = NUMKEYS(mpp->mp_page);
2330         } else {
2331                 /* There is at least one neighbor to the left.
2332                  */
2333                 DPRINTF("reading left neighbor");
2334                 node = NODEPTR(mpp->mp_parent, mpp->mp_pi - 1);
2335                 if ((npp.mp_page = mdbenv_get_page(txn->mt_env, NODEPGNO(node))) == NULL)
2336                         return MDB_FAIL;
2337                 npp.mp_pi = mpp->mp_pi - 1;
2338                 si = NUMKEYS(npp.mp_page) - 1;
2339                 di = 0;
2340         }
2341         npp.mp_parent = mpp->mp_parent;
2342
2343         DPRINTF("found neighbor page %lu (%u keys, %.1f%% full)",
2344             npp.mp_page->mp_pgno, NUMKEYS(npp.mp_page), (float)PAGEFILL(txn->mt_env, npp.mp_page) / 10);
2345
2346         /* If the neighbor page is above threshold and has at least two
2347          * keys, move one key from it.
2348          *
2349          * Otherwise we should try to merge them.
2350          */
2351         if (PAGEFILL(txn->mt_env, npp.mp_page) >= FILL_THRESHOLD && NUMKEYS(npp.mp_page) >= 2)
2352                 return mdb_move_node(txn, dbi, &npp, si, mpp, di);
2353         else { /* FIXME: if (has_enough_room()) */
2354                 if (mpp->mp_pi == 0)
2355                         return mdb_merge(txn, dbi, &npp, mpp);
2356                 else
2357                         return mdb_merge(txn, dbi, mpp, &npp);
2358         }
2359 }
2360
2361 static int
2362 mdb_del0(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, unsigned int ki, MDB_pageparent *mpp, MDB_node *leaf)
2363 {
2364         int rc;
2365
2366         /* add overflow pages to free list */
2367         if (F_ISSET(leaf->mn_flags, F_BIGDATA)) {
2368                 int i, ovpages;
2369                 pgno_t pg;
2370
2371                 memcpy(&pg, NODEDATA(leaf), sizeof(pg));
2372                 ovpages = OVPAGES(NODEDSZ(leaf), txn->mt_env->me_psize);
2373                 for (i=0; i<ovpages; i++) {
2374                         DPRINTF("freed ov page %lu", pg);
2375                         mdb_idl_insert(txn->mt_free_pgs, pg);
2376                         pg++;
2377                 }
2378         }
2379         mdb_del_node(mpp->mp_page, ki);
2380         txn->mt_dbs[dbi].md_entries--;
2381         rc = mdb_rebalance(txn, dbi, mpp);
2382         if (rc != MDB_SUCCESS)
2383                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2384
2385         return rc;
2386 }
2387
2388 int
2389 mdb_del(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
2390     MDB_val *key, MDB_val *data)
2391 {
2392         int              rc, exact;
2393         unsigned int     ki;
2394         MDB_node        *leaf;
2395         MDB_pageparent  mpp;
2396
2397         DPRINTF("========> delete key %.*s", (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data);
2398
2399         assert(key != NULL);
2400
2401         if (txn == NULL || dbi >= txn->mt_numdbs)
2402                 return EINVAL;
2403
2404         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
2405                 return EINVAL;
2406         }
2407
2408         if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MAXKEYSIZE) {
2409                 return EINVAL;
2410         }
2411
2412         mpp.mp_parent = NULL;
2413         mpp.mp_pi = 0;
2414         if ((rc = mdb_search_page(txn, dbi, key, NULL, 1, &mpp)) != MDB_SUCCESS)
2415                 return rc;
2416
2417         leaf = mdb_search_node(txn, dbi, mpp.mp_page, key, &exact, &ki);
2418         if (leaf == NULL || !exact) {
2419                 return ENOENT;
2420         }
2421
2422         if (data && (rc = mdb_read_data(txn->mt_env, leaf, data)) != MDB_SUCCESS)
2423                 return rc;
2424
2425         return mdb_del0(txn, dbi, ki, &mpp, leaf);
2426 }
2427
2428 /* Split page <*mpp>, and insert <key,(data|newpgno)> in either left or
2429  * right sibling, at index <*newindxp> (as if unsplit). Updates *mpp and
2430  * *newindxp with the actual values after split, ie if *mpp and *newindxp
2431  * refer to a node in the new right sibling page.
2432  */
2433 static int
2434 mdb_split(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_page **mpp, unsigned int *newindxp,
2435     MDB_val *newkey, MDB_val *newdata, pgno_t newpgno)
2436 {
2437         uint8_t          flags;
2438         int              rc = MDB_SUCCESS, ins_new = 0;
2439         indx_t           newindx;
2440         pgno_t           pgno = 0;
2441         unsigned int     i, j, split_indx;
2442         MDB_node        *node;
2443         MDB_val  sepkey, rkey, rdata;
2444         MDB_page        *copy;
2445         MDB_dpage       *mdp, *rdp, *pdp;
2446         MDB_dhead *dh;
2447
2448         assert(txn != NULL);
2449
2450         dh = ((MDB_dhead *)*mpp) - 1;
2451         mdp = (MDB_dpage *)dh;
2452         newindx = *newindxp;
2453
2454         DPRINTF("-----> splitting %s page %lu and adding [%.*s] at index %i",
2455             IS_LEAF(&mdp->p) ? "leaf" : "branch", mdp->p.mp_pgno,
2456             (int)newkey->mv_size, (char *)newkey->mv_data, *newindxp);
2457
2458         if (mdp->h.md_parent == NULL) {
2459                 if ((pdp = mdb_new_page(txn, dbi, P_BRANCH, 1)) == NULL)
2460                         return MDB_FAIL;
2461                 mdp->h.md_pi = 0;
2462                 mdp->h.md_parent = &pdp->p;
2463                 txn->mt_dbs[dbi].md_root = pdp->p.mp_pgno;
2464                 DPRINTF("root split! new root = %lu", pdp->p.mp_pgno);
2465                 txn->mt_dbs[dbi].md_depth++;
2466
2467                 /* Add left (implicit) pointer. */
2468                 if (mdb_add_node(txn, dbi, &pdp->p, 0, NULL, NULL,
2469                     mdp->p.mp_pgno, 0) != MDB_SUCCESS)
2470                         return MDB_FAIL;
2471         } else {
2472                 DPRINTF("parent branch page is %lu", mdp->h.md_parent->mp_pgno);
2473         }
2474
2475         /* Create a right sibling. */
2476         if ((rdp = mdb_new_page(txn, dbi, mdp->p.mp_flags, 1)) == NULL)
2477                 return MDB_FAIL;
2478         rdp->h.md_parent = mdp->h.md_parent;
2479         rdp->h.md_pi = mdp->h.md_pi + 1;
2480         DPRINTF("new right sibling: page %lu", rdp->p.mp_pgno);
2481
2482         /* Move half of the keys to the right sibling. */
2483         if ((copy = malloc(txn->mt_env->me_psize)) == NULL)
2484                 return MDB_FAIL;
2485         memcpy(copy, &mdp->p, txn->mt_env->me_psize);
2486         memset(&mdp->p.mp_ptrs, 0, txn->mt_env->me_psize - PAGEHDRSZ);
2487         mdp->p.mp_lower = PAGEHDRSZ;
2488         mdp->p.mp_upper = txn->mt_env->me_psize;
2489
2490         split_indx = NUMKEYS(copy) / 2 + 1;
2491
2492         /* First find the separating key between the split pages.
2493          */
2494         memset(&sepkey, 0, sizeof(sepkey));
2495         if (newindx == split_indx) {
2496                 sepkey.mv_size = newkey->mv_size;
2497                 sepkey.mv_data = newkey->mv_data;
2498         } else {
2499                 node = NODEPTR(copy, split_indx);
2500                 sepkey.mv_size = node->mn_ksize;
2501                 sepkey.mv_data = NODEKEY(node);
2502         }
2503
2504         DPRINTF("separator is [%.*s]", (int)sepkey.mv_size, (char *)sepkey.mv_data);
2505
2506         /* Copy separator key to the parent.
2507          */
2508         if (SIZELEFT(rdp->h.md_parent) < mdb_branch_size(txn->mt_env, &sepkey)) {
2509                 rc = mdb_split(txn, dbi, &rdp->h.md_parent, &rdp->h.md_pi,
2510                     &sepkey, NULL, rdp->p.mp_pgno);
2511
2512                 /* Right page might now have changed parent.
2513                  * Check if left page also changed parent.
2514                  */
2515                 if (rdp->h.md_parent != mdp->h.md_parent &&
2516                     mdp->h.md_pi >= NUMKEYS(mdp->h.md_parent)) {
2517                         mdp->h.md_parent = rdp->h.md_parent;
2518                         mdp->h.md_pi = rdp->h.md_pi - 1;
2519                 }
2520         } else {
2521                 rc = mdb_add_node(txn, dbi, rdp->h.md_parent, rdp->h.md_pi,
2522                     &sepkey, NULL, rdp->p.mp_pgno, 0);
2523         }
2524         if (rc != MDB_SUCCESS) {
2525                 free(copy);
2526                 return MDB_FAIL;
2527         }
2528
2529         for (i = j = 0; i <= NUMKEYS(copy); j++) {
2530                 if (i < split_indx) {
2531                         /* Re-insert in left sibling. */
2532                         pdp = mdp;
2533                 } else {
2534                         /* Insert in right sibling. */
2535                         if (i == split_indx)
2536                                 /* Reset insert index for right sibling. */
2537                                 j = (i == newindx && ins_new);
2538                         pdp = rdp;
2539                 }
2540
2541                 if (i == newindx && !ins_new) {
2542                         /* Insert the original entry that caused the split. */
2543                         rkey.mv_data = newkey->mv_data;
2544                         rkey.mv_size = newkey->mv_size;
2545                         if (IS_LEAF(&mdp->p)) {
2546                                 rdata.mv_data = newdata->mv_data;
2547                                 rdata.mv_size = newdata->mv_size;
2548                         } else
2549                                 pgno = newpgno;
2550                         flags = 0;
2551
2552                         ins_new = 1;
2553
2554                         /* Update page and index for the new key. */
2555                         *newindxp = j;
2556                         *mpp = &pdp->p;
2557                 } else if (i == NUMKEYS(copy)) {
2558                         break;
2559                 } else {
2560                         node = NODEPTR(copy, i);
2561                         rkey.mv_data = NODEKEY(node);
2562                         rkey.mv_size = node->mn_ksize;
2563                         if (IS_LEAF(&mdp->p)) {
2564                                 rdata.mv_data = NODEDATA(node);
2565                                 rdata.mv_size = node->mn_dsize;
2566                         } else
2567                                 pgno = node->mn_pgno;
2568                         flags = node->mn_flags;
2569
2570                         i++;
2571                 }
2572
2573                 if (!IS_LEAF(&mdp->p) && j == 0) {
2574                         /* First branch index doesn't need key data. */
2575                         rkey.mv_size = 0;
2576                 }
2577
2578                 rc = mdb_add_node(txn, dbi, &pdp->p, j, &rkey, &rdata, pgno,flags);
2579         }
2580
2581         free(copy);
2582         return rc;
2583 }
2584
2585 int
2586 mdb_put(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi,
2587     MDB_val *key, MDB_val *data, unsigned int flags)
2588 {
2589         int              rc = MDB_SUCCESS, exact;
2590         unsigned int     ki;
2591         MDB_node        *leaf;
2592         MDB_pageparent  mpp;
2593
2594         assert(key != NULL);
2595         assert(data != NULL);
2596
2597         if (txn == NULL)
2598                 return EINVAL;
2599
2600         if (F_ISSET(txn->mt_flags, MDB_TXN_RDONLY)) {
2601                 return EINVAL;
2602         }
2603
2604         if (txn->mt_env->me_txn != txn) {
2605                 return EINVAL;
2606         }
2607
2608         if (key->mv_size == 0 || key->mv_size > MAXKEYSIZE) {
2609                 return EINVAL;
2610         }
2611
2612         DPRINTF("==> put key %.*s, size %zu, data size %zu",
2613                 (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data, key->mv_size, data->mv_size);
2614
2615         mpp.mp_parent = NULL;
2616         mpp.mp_pi = 0;
2617         rc = mdb_search_page(txn, dbi, key, NULL, 1, &mpp);
2618         if (rc == MDB_SUCCESS) {
2619                 leaf = mdb_search_node(txn, dbi, mpp.mp_page, key, &exact, &ki);
2620                 if (leaf && exact) {
2621                         if (F_ISSET(flags, MDB_NOOVERWRITE)) {
2622                                 DPRINTF("duplicate key %.*s",
2623                                     (int)key->mv_size, (char *)key->mv_data);
2624                                 return EEXIST;
2625                         }
2626                         /* same size, just replace it */
2627                         if (NODEDSZ(leaf) == data->mv_size) {
2628                                 memcpy(NODEDATA(leaf), data->mv_data, data->mv_size);
2629                                 goto done;
2630                         }
2631                         mdb_del_node(mpp.mp_page, ki);
2632                 }
2633                 if (leaf == NULL) {             /* append if not found */
2634                         ki = NUMKEYS(mpp.mp_page);
2635                         DPRINTF("appending key at index %i", ki);
2636                 }
2637         } else if (rc == ENOENT) {
2638                 MDB_dpage *dp;
2639                 /* new file, just write a root leaf page */
2640                 DPRINTF("allocating new root leaf page");
2641                 if ((dp = mdb_new_page(txn, dbi, P_LEAF, 1)) == NULL) {
2642                         return ENOMEM;
2643                 }
2644                 mpp.mp_page = &dp->p;
2645                 txn->mt_dbs[dbi].md_root = mpp.mp_page->mp_pgno;
2646                 txn->mt_dbs[dbi].md_depth++;
2647                 ki = 0;
2648         }
2649         else
2650                 goto done;
2651
2652         assert(IS_LEAF(mpp.mp_page));
2653         DPRINTF("there are %u keys, should insert new key at index %i",
2654                 NUMKEYS(mpp.mp_page), ki);
2655
2656         if (SIZELEFT(mpp.mp_page) < mdb_leaf_size(txn->mt_env, key, data)) {
2657                 rc = mdb_split(txn, dbi, &mpp.mp_page, &ki, key, data, P_INVALID);
2658         } else {
2659                 /* There is room already in this leaf page. */
2660                 rc = mdb_add_node(txn, dbi, mpp.mp_page, ki, key, data, 0, 0);
2661         }
2662
2663         if (rc != MDB_SUCCESS)
2664                 txn->mt_flags |= MDB_TXN_ERROR;
2665         else
2666                 txn->mt_dbs[dbi].md_entries++;
2667
2668 done:
2669         return rc;
2670 }
2671
2672 int
2673 mdbenv_get_flags(MDB_env *env, unsigned int *arg)
2674 {
2675         if (!env || !arg)
2676                 return EINVAL;
2677
2678         *arg = env->me_flags;
2679         return MDB_SUCCESS;
2680 }
2681
2682 int
2683 mdbenv_get_path(MDB_env *env, const char **arg)
2684 {
2685         if (!env || !arg)
2686                 return EINVAL;
2687
2688         *arg = env->me_path;
2689         return MDB_SUCCESS;
2690 }
2691
2692 int
2693 mdbenv_stat(MDB_env *env, MDB_stat *arg)
2694 {
2695         if (env == NULL || arg == NULL)
2696                 return EINVAL;
2697
2698         arg->ms_psize = env->me_psize;
2699         arg->ms_depth = env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_depth;
2700         arg->ms_branch_pages = env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_branch_pages;
2701         arg->ms_leaf_pages = env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_leaf_pages;
2702         arg->ms_overflow_pages = env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_overflow_pages;
2703         arg->ms_entries = env->me_meta->mm_dbs[MAIN_DBI].md_entries;
2704
2705         return MDB_SUCCESS;
2706 }
2707
2708 int mdb_open(MDB_txn *txn, const char *name, unsigned int flags, MDB_dbi *dbi)
2709 {
2710         MDB_val key, data;
2711         MDB_dbi i;
2712         int rc;
2713         size_t len;
2714
2715         /* main DB? */
2716         if (!name) {
2717                 *dbi = MAIN_DBI;
2718                 return MDB_SUCCESS;
2719         }
2720
2721         /* Is the DB already open? */
2722         len = strlen(name);
2723         for (i=2; i<txn->mt_numdbs; i++) {
2724                 if (len == txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_size &&
2725                         !strncmp(name, txn->mt_dbxs[i].md_name.mv_data, len)) {
2726                         *dbi = i;
2727                         return MDB_SUCCESS;
2728                 }
2729         }
2730
2731         if (txn->mt_numdbs >= txn->mt_env->me_maxdbs - 1)
2732                 return ENFILE;
2733
2734         /* Find the DB info */
2735         key.mv_size = len;
2736         key.mv_data = (void *)name;
2737         rc = mdb_get(txn, MAIN_DBI, &key, &data);
2738
2739         /* Create if requested */
2740         if (rc == ENOENT && (flags & MDB_CREATE)) {
2741                 MDB_db dummy;
2742                 data.mv_size = sizeof(MDB_db);
2743                 data.mv_data = &dummy;
2744                 memset(&dummy, 0, sizeof(dummy));
2745                 dummy.md_root = P_INVALID;
2746                 dummy.md_flags = flags & 0xffff;
2747                 rc = mdb_put(txn, 0, &key, &data, 0);
2748         }
2749
2750         /* OK, got info, add to table */
2751         if (rc == MDB_SUCCESS) {
2752                 txn->mt_dbxs[txn->mt_numdbs].md_name.mv_data = strdup(name);
2753                 txn->mt_dbxs[txn->mt_numdbs].md_name.mv_size = len;
2754                 txn->mt_dbxs[txn->mt_numdbs].md_cmp = NULL;
2755                 txn->mt_dbxs[txn->mt_numdbs].md_dcmp = NULL;
2756                 txn->mt_dbxs[txn->mt_numdbs].md_rel = NULL;
2757                 memcpy(&txn->mt_dbs[txn->mt_numdbs], data.mv_data, sizeof(MDB_db));
2758                 *dbi = txn->mt_numdbs;
2759                 txn->mt_numdbs++;
2760         }
2761
2762         return rc;
2763 }
2764
2765 int mdb_stat(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi, MDB_stat *arg)
2766 {
2767         if (txn == NULL || arg == NULL)
2768                 return EINVAL;
2769
2770         arg->ms_psize = txn->mt_env->me_psize;
2771         arg->ms_depth = txn->mt_dbs[dbi].md_depth;
2772         arg->ms_branch_pages = txn->mt_dbs[dbi].md_branch_pages;
2773         arg->ms_leaf_pages = txn->mt_dbs[dbi].md_leaf_pages;
2774         arg->ms_overflow_pages = txn->mt_dbs[dbi].md_overflow_pages;
2775         arg->ms_entries = txn->mt_dbs[dbi].md_entries;
2776
2777         return MDB_SUCCESS;
2778 }
2779
2780 void mdb_close(MDB_txn *txn, MDB_dbi dbi)
2781 {
2782         char *ptr;
2783         if (dbi <= MAIN_DBI || dbi >= txn->mt_numdbs)
2784                 return;
2785         ptr = txn->mt_dbxs[dbi].md_name.mv_data;
2786         txn->mt_dbxs[dbi].md_name.mv_data = NULL;
2787         txn->mt_dbxs[dbi].md_name.mv_size = 0;
2788         free(ptr);
2789 }