]> git.ipfire.org Git - thirdparty/squid.git/blobdiff - src/fs/rock/RockRebuild.cc
Source Format Enforcement (#1234)
[thirdparty/squid.git] / src / fs / rock / RockRebuild.cc
index 00b02528dac035e52fa8f79c424f28439677305e..4d5790c599255961975644464c153452a677618a 100644 (file)
@@ -1,21 +1,29 @@
 /*
- * DEBUG: section 79    Disk IO Routines
+ * Copyright (C) 1996-2023 The Squid Software Foundation and contributors
+ *
+ * Squid software is distributed under GPLv2+ license and includes
+ * contributions from numerous individuals and organizations.
+ * Please see the COPYING and CONTRIBUTORS files for details.
  */
 
+/* DEBUG: section 79    Disk IO Routines */
+
 #include "squid.h"
-#include "disk.h"
+#include "base/AsyncJobCalls.h"
+#include "debug/Messages.h"
 #include "fs/rock/RockDbCell.h"
 #include "fs/rock/RockRebuild.h"
 #include "fs/rock/RockSwapDir.h"
+#include "fs_io.h"
 #include "globals.h"
-#include "ipc/StoreMap.h"
 #include "md5.h"
-#include "SquidTime.h"
-#include "store_rebuild.h"
+#include "sbuf/Stream.h"
+#include "Store.h"
 #include "tools.h"
-#include "typedefs.h"
 
+#include <array>
 #include <cerrno>
+#include <cstring>
 
 CBDATA_NAMESPACED_CLASS_INIT(Rock, Rebuild);
 
@@ -23,7 +31,7 @@ CBDATA_NAMESPACED_CLASS_INIT(Rock, Rebuild);
  \defgroup RockFsRebuild Rock Store Rebuild
  \ingroup Filesystems
  *
- \section Overview Overview
+ \section RockFsRebuildOverview Overview
  *  Several layers of information are manipualted during the rebuild:
  \par
  *  Store Entry: Response message plus all the metainformation associated with
@@ -39,17 +47,15 @@ CBDATA_NAMESPACED_CLASS_INIT(Rock, Rebuild);
  *  have the same key and version. If that assumption fails, we may serve a
  *  hodgepodge entry during rebuild, until "extra" slots are loaded/noticed.
  \par
+ *  iNode: The very first db slot in an entry slot chain. This slot contains
+ *  at least the beginning of Store Entry metadata, but most 32KB inodes contain
+ *  the entire metadata, HTTP headers, and HTTP body.
+ \par
  *  Db slot: A db record containing a piece of a single store entry and linked
  *  to other slots with the same key and version fields, forming a chain.
  *  Slots are identified by their absolute position in the database file,
  *  which is naturally unique.
  \par
- *  Except for the "mapped", "freed", and "more" fields, LoadingEntry info is
- *  entry-level and is stored at fileno position. In other words, the array of
- *  LoadingEntries should be interpreted as two arrays, one that maps slot ID
- *  to the LoadingEntry::mapped/free/more members, and the second one that maps
- *  fileno to all other LoadingEntry members. StoreMap maps slot key to fileno.
- \par
  *  When information from the newly loaded db slot contradicts the entry-level
  *  information collected so far (e.g., the versions do not match or the total
  *  chain size after the slot contribution exceeds the expected number), the
@@ -69,74 +75,278 @@ CBDATA_NAMESPACED_CLASS_INIT(Rock, Rebuild);
 namespace Rock
 {
 
-/// maintains information about the store entry being loaded from disk
-/// used for identifying partially stored/loaded entries
-class LoadingEntry
+static bool
+DoneLoading(const int64_t loadingPos, const int64_t dbSlotLimit)
+{
+    return loadingPos >= dbSlotLimit;
+}
+
+static bool
+DoneValidating(const int64_t validationPos, const int64_t dbSlotLimit, const int64_t dbEntryLimit)
+{
+    // paranoid slot checking is only enabled with squid -S
+    const auto extraWork = opt_store_doublecheck ? dbSlotLimit : 0;
+    return validationPos >= (dbEntryLimit + extraWork);
+}
+
+/// low-level anti-padding storage class for LoadingEntry and LoadingSlot flags
+class LoadingFlags
 {
 public:
-    LoadingEntry(): size(0), version(0), state(leEmpty), anchored(0),
-            mapped(0), freed(0), more(-1) {}
+    LoadingFlags(): state(0), anchored(0), mapped(0), finalized(0), freed(0) {}
 
-    /* store entry-level information indexed by sfileno */
-    uint64_t size; ///< payload seen so far
-    uint32_t version; ///< DbCellHeader::version to distinguish same-URL chains
-    uint8_t state:3;  ///< current entry state (one of the State values)
+    /* for LoadingEntry */
+    uint8_t state:3;  ///< current entry state (one of the LoadingEntry::State values)
     uint8_t anchored:1;  ///< whether we loaded the inode slot for this entry
 
-    /* db slot-level information indexed by slotId, starting with firstSlot */
-    uint8_t mapped:1;  ///< whether this slot was added to a mapped entry
-    uint8_t freed:1;  ///< whether this slot was marked as free
-    Ipc::StoreMapSliceId more; ///< another slot in some entry chain (unordered)
-    bool used() const { return freed || mapped || more != -1; }
+    /* for LoadingSlot */
+    uint8_t mapped:1;  ///< whether the slot was added to a mapped entry
+    uint8_t finalized:1;  ///< whether finalizeOrThrow() has scanned the slot
+    uint8_t freed:1;  ///< whether the slot was given to the map as free space
+};
+
+/// smart StoreEntry-level info pointer (hides anti-padding LoadingParts arrays)
+class LoadingEntry
+{
+public:
+    LoadingEntry(const sfileno fileNo, LoadingParts &source);
+
+    uint64_t &size; ///< payload seen so far
+    uint32_t &version; ///< DbCellHeader::version to distinguish same-URL chains
 
-    /// possible entry states
+    /// possible store entry states during index rebuild
     typedef enum { leEmpty = 0, leLoading, leLoaded, leCorrupted, leIgnored } State;
+
+    /* LoadingFlags::state */
+    State state() const { return static_cast<State>(flags.state); }
+    void state(State aState) const { flags.state = aState; }
+
+    /* LoadingFlags::anchored */
+    bool anchored() const { return flags.anchored; }
+    void anchored(const bool beAnchored) { flags.anchored = beAnchored; }
+
+private:
+    LoadingFlags &flags; ///< entry flags (see the above accessors) are ours
+};
+
+/// smart db slot-level info pointer (hides anti-padding LoadingParts arrays)
+class LoadingSlot
+{
+public:
+    LoadingSlot(const SlotId slotId, LoadingParts &source);
+
+    /// another slot in some chain belonging to the same entry (unordered!)
+    Ipc::StoreMapSliceId &more;
+
+    /* LoadingFlags::mapped */
+    bool mapped() const { return flags.mapped; }
+    void mapped(const bool beMapped) { flags.mapped = beMapped; }
+
+    /* LoadingFlags::finalized */
+    bool finalized() const { return flags.finalized; }
+    void finalized(const bool beFinalized) { flags.finalized = beFinalized; }
+
+    /* LoadingFlags::freed */
+    bool freed() const { return flags.freed; }
+    void freed(const bool beFreed) { flags.freed = beFreed; }
+
+    bool used() const { return freed() || mapped() || more != -1; }
+
+private:
+    LoadingFlags &flags; ///< slot flags (see the above accessors) are ours
+};
+
+/// information about store entries being loaded from disk (and their slots)
+/// used for identifying partially stored/loaded entries
+class LoadingParts
+{
+public:
+    using Sizes = Ipc::StoreMapItems<uint64_t>;
+    using Versions = Ipc::StoreMapItems<uint32_t>;
+    using Mores = Ipc::StoreMapItems<Ipc::StoreMapSliceId>;
+    using Flags = Ipc::StoreMapItems<LoadingFlags>;
+
+    LoadingParts(const SwapDir &dir, const bool resuming);
+    ~LoadingParts();
+
+    // lacking copying/moving code and often too huge to copy
+    LoadingParts(LoadingParts&&) = delete;
+
+    Sizes &sizes() const { return *sizesOwner->object(); }
+    Versions &versions() const { return *versionsOwner->object(); }
+    Mores &mores() const { return *moresOwner->object(); }
+    Flags &flags() const { return *flagsOwner->object(); }
+
+private:
+    /* Anti-padding storage. With millions of entries, padding matters! */
+
+    /* indexed by sfileno */
+    Sizes::Owner *sizesOwner; ///< LoadingEntry::size for all entries
+    Versions::Owner *versionsOwner; ///< LoadingEntry::version for all entries
+
+    /* indexed by SlotId */
+    Mores::Owner *moresOwner; ///< LoadingSlot::more for all slots
+
+    /* entry flags are indexed by sfileno; slot flags -- by SlotId */
+    Flags::Owner *flagsOwner; ///< all LoadingEntry and LoadingSlot flags
 };
 
 } /* namespace Rock */
 
-Rock::Rebuild::Rebuild(SwapDir *dir): AsyncJob("Rock::Rebuild"),
-        sd(dir),
-        entries(NULL),
-        dbSize(0),
-        dbSlotSize(0),
-        dbSlotLimit(0),
-        dbEntryLimit(0),
-        fd(-1),
-        dbOffset(0),
-        loadingPos(0),
-        validationPos(0)
+/* LoadingEntry */
+
+Rock::LoadingEntry::LoadingEntry(const sfileno fileNo, LoadingParts &source):
+    size(source.sizes().at(fileNo)),
+    version(source.versions().at(fileNo)),
+    flags(source.flags().at(fileNo))
+{
+}
+
+/* LoadingSlot */
+
+Rock::LoadingSlot::LoadingSlot(const SlotId slotId, LoadingParts &source):
+    more(source.mores().at(slotId)),
+    flags(source.flags().at(slotId))
+{
+}
+
+/* LoadingParts */
+
+template <class T>
+inline typename T::Owner *
+createOwner(const char *dirPath, const char *sfx, const int64_t limit, const bool resuming)
+{
+    auto id = Ipc::Mem::Segment::Name(SBuf(dirPath), sfx);
+    return resuming ? Ipc::Mem::Owner<T>::Old(id.c_str()) : shm_new(T)(id.c_str(), limit);
+}
+
+Rock::LoadingParts::LoadingParts(const SwapDir &dir, const bool resuming):
+    sizesOwner(createOwner<Sizes>(dir.path, "rebuild_sizes", dir.entryLimitActual(), resuming)),
+    versionsOwner(createOwner<Versions>(dir.path, "rebuild_versions", dir.entryLimitActual(), resuming)),
+    moresOwner(createOwner<Mores>(dir.path, "rebuild_mores", dir.slotLimitActual(), resuming)),
+    flagsOwner(createOwner<Flags>(dir.path, "rebuild_flags", dir.slotLimitActual(), resuming))
+{
+    assert(sizes().capacity == versions().capacity); // every entry has both fields
+    assert(sizes().capacity <= mores().capacity); // every entry needs slot(s)
+    assert(mores().capacity == flags().capacity); // every slot needs a set of flags
+
+    if (!resuming) {
+        // other parts rely on shared memory segments being zero-initialized
+        // TODO: refactor the next slot pointer to use 0 for nil values
+        mores().fill(-1);
+    }
+}
+
+Rock::LoadingParts::~LoadingParts()
+{
+    delete sizesOwner;
+    delete versionsOwner;
+    delete moresOwner;
+    delete flagsOwner;
+}
+
+/* Rock::Rebuild::Stats */
+
+SBuf
+Rock::Rebuild::Stats::Path(const char *dirPath)
+{
+    return Ipc::Mem::Segment::Name(SBuf(dirPath), "rebuild_stats");
+}
+
+Ipc::Mem::Owner<Rock::Rebuild::Stats>*
+Rock::Rebuild::Stats::Init(const SwapDir &dir)
+{
+    return shm_new(Stats)(Path(dir.path).c_str());
+}
+
+bool
+Rock::Rebuild::Stats::completed(const SwapDir &dir) const
+{
+    return DoneLoading(counts.scancount, dir.slotLimitActual()) &&
+           DoneValidating(counts.validations, dir.slotLimitActual(), dir.entryLimitActual());
+}
+
+/* Rebuild */
+
+bool
+Rock::Rebuild::IsResponsible(const SwapDir &)
+{
+    // in SMP mode, only the disker is responsible for populating the map
+    return !UsingSmp() || IamDiskProcess();
+}
+
+bool
+Rock::Rebuild::Start(SwapDir &dir)
+{
+    if (!IsResponsible(dir)) {
+        debugs(47, 2, "not responsible for indexing cache_dir #" <<
+               dir.index << " from " << dir.filePath);
+        return false;
+    }
+
+    const auto stats = shm_old(Rebuild::Stats)(Stats::Path(dir.path).c_str());
+    if (stats->completed(dir)) {
+        debugs(47, 2, "already indexed cache_dir #" <<
+               dir.index << " from " << dir.filePath);
+        return false;
+    }
+
+    AsyncJob::Start(new Rebuild(&dir, stats));
+    return true;
+}
+
+Rock::Rebuild::Rebuild(SwapDir *dir, const Ipc::Mem::Pointer<Stats> &s): AsyncJob("Rock::Rebuild"),
+    sd(dir),
+    parts(nullptr),
+    stats(s),
+    dbSize(0),
+    dbSlotSize(0),
+    dbSlotLimit(0),
+    dbEntryLimit(0),
+    fd(-1),
+    dbOffset(0),
+    loadingPos(stats->counts.scancount),
+    validationPos(stats->counts.validations),
+    counts(stats->counts),
+    resuming(stats->counts.started())
 {
     assert(sd);
-    memset(&counts, 0, sizeof(counts));
     dbSize = sd->diskOffsetLimit(); // we do not care about the trailer waste
     dbSlotSize = sd->slotSize;
     dbEntryLimit = sd->entryLimitActual();
     dbSlotLimit = sd->slotLimitActual();
     assert(dbEntryLimit <= dbSlotLimit);
+    registerRunner();
 }
 
 Rock::Rebuild::~Rebuild()
 {
     if (fd >= 0)
         file_close(fd);
-    delete[] entries;
+    // normally, segments are used until the Squid instance quits,
+    // but these indexing-only segments are no longer needed
+    delete parts;
+}
+
+void
+Rock::Rebuild::startShutdown()
+{
+    mustStop("startShutdown");
 }
 
 /// prepares and initiates entry loading sequence
 void
 Rock::Rebuild::start()
 {
-    // in SMP mode, only the disker is responsible for populating the map
-    if (UsingSmp() && !IamDiskProcess()) {
-        debugs(47, 2, "Non-disker skips rebuilding of cache_dir #" <<
-               sd->index << " from " << sd->filePath);
-        mustStop("non-disker");
-        return;
-    }
+    assert(IsResponsible(*sd));
 
-    debugs(47, DBG_IMPORTANT, "Loading cache_dir #" << sd->index <<
-           " from " << sd->filePath);
+    if (!resuming) {
+        debugs(47, Important(18), "Loading cache_dir #" << sd->index <<
+               " from " << sd->filePath);
+    } else {
+        debugs(47, Important(63), "Resuming indexing cache_dir #" << sd->index <<
+               " from " << sd->filePath << ':' << progressDescription());
+    }
 
     fd = file_open(sd->filePath, O_RDONLY | O_BINARY);
     if (fd < 0)
@@ -150,9 +360,12 @@ Rock::Rebuild::start()
     assert(sizeof(DbCellHeader) < SM_PAGE_SIZE);
     buf.init(SM_PAGE_SIZE, SM_PAGE_SIZE);
 
-    dbOffset = SwapDir::HeaderSize;
+    dbOffset = SwapDir::HeaderSize + loadingPos * dbSlotSize;
 
-    entries = new LoadingEntry[dbSlotLimit];
+    assert(!parts);
+    parts = new LoadingParts(*sd, resuming);
+
+    counts.updateStartTime(current_time);
 
     checkpoint();
 }
@@ -165,11 +378,22 @@ Rock::Rebuild::checkpoint()
         eventAdd("Rock::Rebuild", Rock::Rebuild::Steps, this, 0.01, 1, true);
 }
 
+bool
+Rock::Rebuild::doneLoading() const
+{
+    return DoneLoading(loadingPos, dbSlotLimit);
+}
+
+bool
+Rock::Rebuild::doneValidating() const
+{
+    return DoneValidating(validationPos, dbSlotLimit, dbEntryLimit);
+}
+
 bool
 Rock::Rebuild::doneAll() const
 {
-    return loadingPos >= dbSlotLimit && validationPos >= dbSlotLimit &&
-           AsyncJob::doneAll();
+    return doneLoading() && doneValidating() && AsyncJob::doneAll();
 }
 
 void
@@ -182,7 +406,7 @@ Rock::Rebuild::Steps(void *data)
 void
 Rock::Rebuild::steps()
 {
-    if (loadingPos < dbSlotLimit)
+    if (!doneLoading())
         loadingSteps();
     else
         validationSteps();
@@ -202,8 +426,8 @@ Rock::Rebuild::loadingSteps()
     const int maxSpentMsec = 50; // keep small: most RAM I/Os are under 1ms
     const timeval loopStart = current_time;
 
-    int loaded = 0;
-    while (loadingPos < dbSlotLimit) {
+    int64_t loaded = 0;
+    while (!doneLoading()) {
         loadOneSlot();
         dbOffset += dbSlotSize;
         ++loadingPos;
@@ -218,19 +442,36 @@ Rock::Rebuild::loadingSteps()
         getCurrentTime();
         const double elapsedMsec = tvSubMsec(loopStart, current_time);
         if (elapsedMsec > maxSpentMsec || elapsedMsec < 0) {
-            debugs(47, 5, HERE << "pausing after " << loaded << " entries in " <<
+            debugs(47, 5, "pausing after " << loaded << " entries in " <<
                    elapsedMsec << "ms; " << (elapsedMsec/loaded) << "ms per entry");
             break;
         }
     }
 }
 
+Rock::LoadingEntry
+Rock::Rebuild::loadingEntry(const sfileno fileNo)
+{
+    Must(0 <= fileNo && fileNo < dbEntryLimit);
+    return LoadingEntry(fileNo, *parts);
+}
+
+Rock::LoadingSlot
+Rock::Rebuild::loadingSlot(const SlotId slotId)
+{
+    Must(0 <= slotId && slotId < dbSlotLimit);
+    Must(slotId <= loadingPos); // cannot look ahead
+    return LoadingSlot(slotId, *parts);
+}
+
 void
 Rock::Rebuild::loadOneSlot()
 {
     debugs(47,5, sd->index << " slot " << loadingPos << " at " <<
            dbOffset << " <= " << dbSize);
 
+    // increment before loadingPos to avoid getting stuck at a slot
+    // in a case of crash
     ++counts.scancount;
 
     if (lseek(fd, dbOffset, SEEK_SET) < 0)
@@ -249,18 +490,18 @@ Rock::Rebuild::loadOneSlot()
         debugs(47, DBG_IMPORTANT, "WARNING: cache_dir[" << sd->index << "]: " <<
                "Ignoring truncated " << buf.contentSize() << "-byte " <<
                "cache entry meta data at " << dbOffset);
-        freeSlotIfIdle(slotId, true);
+        freeUnusedSlot(slotId, true);
         return;
     }
     memcpy(&header, buf.content(), sizeof(header));
     if (header.empty()) {
-        freeSlotIfIdle(slotId, false);
+        freeUnusedSlot(slotId, false);
         return;
     }
     if (!header.sane(dbSlotSize, dbSlotLimit)) {
         debugs(47, DBG_IMPORTANT, "WARNING: cache_dir[" << sd->index << "]: " <<
                "Ignoring malformed cache entry meta data at " << dbOffset);
-        freeSlotIfIdle(slotId, true);
+        freeUnusedSlot(slotId, true);
         return;
     }
     buf.consume(sizeof(header)); // optimize to avoid memmove()
@@ -268,6 +509,22 @@ Rock::Rebuild::loadOneSlot()
     useNewSlot(slotId, header);
 }
 
+/// whether the given slot buffer is likely to have nothing but zeros, as is
+/// common to slots in pre-initialized (with zeros) db files
+static bool
+ZeroedSlot(const MemBuf &buf)
+{
+    // We could memcmp the entire buffer, but it is probably safe enough to test
+    // a few bytes because even if we do not detect a corrupted entry, it is not
+    // a big deal: Store::UnpackPrefix() rejects all-0s metadata prefix.
+    static const std::array<char, 10> zeros = {};
+
+    if (static_cast<size_t>(buf.contentSize()) < zeros.size())
+        return false; // cannot be sure enough
+
+    return memcmp(buf.content(), zeros.data(), zeros.size()) == 0;
+}
+
 /// parse StoreEntry basics and add them to the map, returning true on success
 bool
 Rock::Rebuild::importEntry(Ipc::StoreMapAnchor &anchor, const sfileno fileno, const DbCellHeader &header)
@@ -275,13 +532,18 @@ Rock::Rebuild::importEntry(Ipc::StoreMapAnchor &anchor, const sfileno fileno, co
     cache_key key[SQUID_MD5_DIGEST_LENGTH];
     StoreEntry loadedE;
     const uint64_t knownSize = header.entrySize > 0 ?
-                               header.entrySize : anchor.basics.swap_file_sz.get();
+                               header.entrySize : anchor.basics.swap_file_sz.load();
+
+    if (ZeroedSlot(buf))
+        return false;
+
     if (!storeRebuildParseEntry(buf, loadedE, key, counts, knownSize))
         return false;
 
-    // the entry size may still be unknown at this time
+    // the entry size may be unknown, but if it is known, it is authoritative
 
     debugs(47, 8, "importing basics for entry " << fileno <<
+           " inode.entrySize: " << header.entrySize <<
            " swap_file_sz: " << loadedE.swap_file_sz);
     anchor.set(loadedE);
 
@@ -302,9 +564,15 @@ Rock::Rebuild::validationSteps()
     const int maxSpentMsec = 50; // keep small: validation does not do I/O
     const timeval loopStart = current_time;
 
-    int validated = 0;
-    while (validationPos < dbSlotLimit) {
-        validateOneEntry();
+    int64_t validated = 0;
+    while (!doneValidating()) {
+        // increment before validationPos to avoid getting stuck at a slot
+        // in a case of crash
+        ++counts.validations;
+        if (validationPos < dbEntryLimit)
+            validateOneEntry(validationPos);
+        else
+            validateOneSlot(validationPos - dbEntryLimit);
         ++validationPos;
         ++validated;
 
@@ -324,27 +592,78 @@ Rock::Rebuild::validationSteps()
     }
 }
 
+/// Either make the entry accessible to all or throw.
+/// This method assumes it is called only when no more entry slots are expected.
+void
+Rock::Rebuild::finalizeOrThrow(const sfileno fileNo, LoadingEntry &le)
+{
+    // walk all map-linked slots, starting from inode, and mark each
+    Ipc::StoreMapAnchor &anchor = sd->map->writeableEntry(fileNo);
+    Must(le.size > 0); // paranoid
+    uint64_t mappedSize = 0;
+    SlotId slotId = anchor.start;
+    while (slotId >= 0 && mappedSize < le.size) {
+        LoadingSlot slot = loadingSlot(slotId); // throws if we have not loaded that slot
+        Must(!slot.finalized()); // no loops or stealing from other entries
+        Must(slot.mapped()); // all our slots should be in the sd->map
+        Must(!slot.freed()); // all our slots should still be present
+        slot.finalized(true);
+
+        Ipc::StoreMapSlice &mapSlice = sd->map->writeableSlice(fileNo, slotId);
+        Must(mapSlice.size > 0); // paranoid
+        mappedSize += mapSlice.size;
+        slotId = mapSlice.next;
+    }
+    /* no hodgepodge entries: one entry - one full chain and no leftovers */
+    Must(slotId < 0);
+    Must(mappedSize == le.size);
+
+    if (!anchor.basics.swap_file_sz)
+        anchor.basics.swap_file_sz = le.size;
+    EBIT_SET(anchor.basics.flags, ENTRY_VALIDATED);
+    le.state(LoadingEntry::leLoaded);
+    sd->map->closeForWriting(fileNo);
+    ++counts.objcount;
+}
+
+/// Either make the entry accessible to all or free it.
+/// This method must only be called when no more entry slots are expected.
 void
-Rock::Rebuild::validateOneEntry()
+Rock::Rebuild::finalizeOrFree(const sfileno fileNo, LoadingEntry &le)
 {
-    LoadingEntry &e = entries[validationPos];
-    switch (e.state) {
+    try {
+        finalizeOrThrow(fileNo, le);
+    } catch (const std::exception &ex) {
+        freeBadEntry(fileNo, ex.what());
+    }
+}
 
-    case LoadingEntry::leEmpty:
-        break; // no entry hashed to this position
+void
+Rock::Rebuild::validateOneEntry(const sfileno fileNo)
+{
+    LoadingEntry entry = loadingEntry(fileNo);
+    switch (entry.state()) {
 
     case LoadingEntry::leLoading:
-        freeBadEntry(validationPos, "partially stored");
+        finalizeOrFree(fileNo, entry);
         break;
 
-    case LoadingEntry::leLoaded:
-        break; // we have already unlocked this entry
-
-    case LoadingEntry::leCorrupted:
-        break; // we have already removed this entry
+    case LoadingEntry::leEmpty: // no entry hashed to this position
+    case LoadingEntry::leLoaded: // we have already unlocked this entry
+    case LoadingEntry::leCorrupted: // we have already removed this entry
+    case LoadingEntry::leIgnored: // we have already discarded this entry
+        break;
     }
 }
 
+void
+Rock::Rebuild::validateOneSlot(const SlotId slotId)
+{
+    const LoadingSlot slot = loadingSlot(slotId);
+    // there should not be any unprocessed slots left
+    Must(slot.freed() || (slot.mapped() && slot.finalized()));
+}
+
 /// Marks remaining bad entry slots as free and unlocks the entry. The map
 /// cannot do this because Loading entries may have holes in the slots chain.
 void
@@ -353,34 +672,25 @@ Rock::Rebuild::freeBadEntry(const sfileno fileno, const char *eDescription)
     debugs(47, 2, "cache_dir #" << sd->index << ' ' << eDescription <<
            " entry " << fileno << " is ignored during rebuild");
 
-    Ipc::StoreMapAnchor &anchor = sd->map->writeableEntry(fileno);
+    LoadingEntry le = loadingEntry(fileno);
+    le.state(LoadingEntry::leCorrupted);
 
-    bool freedSome = false;
-    // free all loaded non-anchor slots
-    SlotId slotId = entries[anchor.start].more;
-    while (slotId >= 0) {
-        const SlotId next = entries[slotId].more;
-        freeSlot(slotId, false);
+    Ipc::StoreMapAnchor &anchor = sd->map->writeableEntry(fileno);
+    assert(anchor.start < 0 || le.size > 0);
+    for (SlotId slotId = anchor.start; slotId >= 0;) {
+        const SlotId next = loadingSlot(slotId).more;
+        freeSlot(slotId, true);
         slotId = next;
-        freedSome = true;
-    }
-    // free anchor slot if it was loaded
-    if (entries[fileno].anchored) {
-        freeSlot(anchor.start, false);
-        freedSome = true;
     }
-    assert(freedSome);
 
     sd->map->forgetWritingEntry(fileno);
-    ++counts.invalid;
 }
 
 void
 Rock::Rebuild::swanSong()
 {
-    debugs(47,3, HERE << "cache_dir #" << sd->index << " rebuild level: " <<
+    debugs(47,3, "cache_dir #" << sd->index << " rebuild level: " <<
            StoreController::store_dirs_rebuilding);
-    --StoreController::store_dirs_rebuilding;
     storeRebuildComplete(&counts);
 }
 
@@ -404,9 +714,9 @@ void
 Rock::Rebuild::freeSlot(const SlotId slotId, const bool invalid)
 {
     debugs(47,5, sd->index << " frees slot " << slotId);
-    LoadingEntry &le = entries[slotId];
-    assert(!le.freed);
-    le.freed = 1;
+    LoadingSlot slot = loadingSlot(slotId);
+    assert(!slot.freed());
+    slot.freed(true);
 
     if (invalid) {
         ++counts.invalid;
@@ -414,32 +724,29 @@ Rock::Rebuild::freeSlot(const SlotId slotId, const bool invalid)
     }
 
     Ipc::Mem::PageId pageId;
-    pageId.pool = sd->index+1;
+    pageId.pool = Ipc::Mem::PageStack::IdForSwapDirSpace(sd->index);
     pageId.number = slotId+1;
     sd->freeSlots->push(pageId);
 }
 
-/// adds slot to the free slot index but only if the slot is unused
+/// freeSlot() for never-been-mapped slots
 void
-Rock::Rebuild::freeSlotIfIdle(const SlotId slotId, const bool invalid)
+Rock::Rebuild::freeUnusedSlot(const SlotId slotId, const bool invalid)
 {
-    const LoadingEntry &le = entries[slotId];
-
+    LoadingSlot slot = loadingSlot(slotId);
     // mapped slots must be freed via freeBadEntry() to keep the map in sync
-    assert(!le.mapped);
-
-    if (!le.used())
-        freeSlot(slotId, invalid);
+    assert(!slot.mapped());
+    freeSlot(slotId, invalid);
 }
 
 /// adds slot to the entry chain in the map
 void
 Rock::Rebuild::mapSlot(const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
 {
-    LoadingEntry &le = entries[slotId];
-    assert(!le.mapped);
-    assert(!le.freed);
-    le.mapped = 1;
+    LoadingSlot slot = loadingSlot(slotId);
+    assert(!slot.mapped());
+    assert(!slot.freed());
+    slot.mapped(true);
 
     Ipc::StoreMapSlice slice;
     slice.next = header.nextSlot;
@@ -447,73 +754,75 @@ Rock::Rebuild::mapSlot(const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
     sd->map->importSlice(slotId, slice);
 }
 
+template <class SlotIdType> // accommodates atomic and simple SlotIds.
+void
+Rock::Rebuild::chainSlots(SlotIdType &from, const SlotId to)
+{
+    LoadingSlot slot = loadingSlot(to);
+    assert(slot.more < 0);
+    slot.more = from; // may still be unset
+    from = to;
+}
+
 /// adds slot to an existing entry chain; caller must check that the slot
 /// belongs to the chain it is being added to
 void
 Rock::Rebuild::addSlotToEntry(const sfileno fileno, const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
 {
-    LoadingEntry &le = entries[fileno];
+    LoadingEntry le = loadingEntry(fileno);
     Ipc::StoreMapAnchor &anchor = sd->map->writeableEntry(fileno);
 
-    assert(le.version == header.version);
-
-    // mark anchor as loaded or add the secondary slot to the chain
-    LoadingEntry &inode = entries[header.firstSlot];
-    if (header.firstSlot == slotId) {
-        debugs(47,5, "adding inode");
-        assert(!inode.freed);
-        le.anchored = 1;
+    debugs(47,9, "adding " << slotId << " to entry " << fileno);
+    // we do not need to preserve the order
+    if (le.anchored()) {
+        LoadingSlot inode = loadingSlot(anchor.start);
+        chainSlots(inode.more, slotId);
     } else {
-        debugs(47,9, "linking " << slotId << " to " << inode.more);
-        // we do not need to preserve the order
-        LoadingEntry &slice = entries[slotId];
-        assert(!slice.freed);
-        assert(slice.more < 0);
-        slice.more = inode.more;
-        inode.more = slotId;
+        chainSlots(anchor.start, slotId);
     }
 
-    if (header.firstSlot == slotId && !importEntry(anchor, fileno, header)) {
-        le.state = LoadingEntry::leCorrupted;
-        freeBadEntry(fileno, "corrupted metainfo");
-        return;
-    }
+    le.size += header.payloadSize; // must precede freeBadEntry() calls
 
-    // set total entry size and/or check it for consistency
-    debugs(47, 8, "header.entrySize: " << header.entrySize << " swap_file_sz: " << anchor.basics.swap_file_sz);
-    uint64_t totalSize = header.entrySize;
-    assert(totalSize != static_cast<uint64_t>(-1));
-    if (!totalSize && anchor.basics.swap_file_sz) {
-        assert(anchor.basics.swap_file_sz != static_cast<uint64_t>(-1));
-        // perhaps we loaded a later slot (with entrySize) earlier
-        totalSize = anchor.basics.swap_file_sz;
-    } else if (totalSize && !anchor.basics.swap_file_sz) {
-        anchor.basics.swap_file_sz = totalSize;
-        assert(anchor.basics.swap_file_sz != static_cast<uint64_t>(-1));
-    } else if (totalSize != anchor.basics.swap_file_sz) {
-        le.state = LoadingEntry::leCorrupted;
-        freeBadEntry(fileno, "size mismatch");
-        return;
+    if (header.firstSlot == slotId) {
+        debugs(47,5, "added inode");
+
+        if (le.anchored()) { // we have already added another inode slot
+            freeBadEntry(fileno, "inode conflict");
+            ++counts.clashcount;
+            return;
+        }
+
+        le.anchored(true);
+
+        if (!importEntry(anchor, fileno, header)) {
+            freeBadEntry(fileno, "corrupted metainfo");
+            return;
+        }
+
+        // set total entry size and/or check it for consistency
+        if (const uint64_t totalSize = header.entrySize) {
+            assert(totalSize != static_cast<uint64_t>(-1));
+            if (!anchor.basics.swap_file_sz) {
+                anchor.basics.swap_file_sz = totalSize;
+                assert(anchor.basics.swap_file_sz != static_cast<uint64_t>(-1));
+            } else if (totalSize != anchor.basics.swap_file_sz) {
+                freeBadEntry(fileno, "size mismatch");
+                return;
+            }
+        }
     }
 
-    le.size += header.payloadSize;
+    const uint64_t totalSize = anchor.basics.swap_file_sz; // may be 0/unknown
 
     if (totalSize > 0 && le.size > totalSize) { // overflow
         debugs(47, 8, "overflow: " << le.size << " > " << totalSize);
-        le.state = LoadingEntry::leCorrupted;
         freeBadEntry(fileno, "overflowing");
         return;
     }
 
     mapSlot(slotId, header);
-    if (totalSize > 0 && le.size == totalSize) {
-        // entry fully loaded, unlock it
-        // we have validated that all db cells for this entry were loaded
-        EBIT_SET(anchor.basics.flags, ENTRY_VALIDATED);
-        le.state = LoadingEntry::leLoaded;
-        sd->map->closeForWriting(fileno, false);
-        ++counts.objcount;
-    }
+    if (totalSize > 0 && le.size == totalSize)
+        finalizeOrFree(fileno, le); // entry is probably fully loaded now
 }
 
 /// initialize housekeeping information for a newly accepted entry
@@ -522,12 +831,12 @@ Rock::Rebuild::primeNewEntry(Ipc::StoreMap::Anchor &anchor, const sfileno fileno
 {
     anchor.setKey(reinterpret_cast<const cache_key*>(header.key));
     assert(header.firstSlot >= 0);
-    anchor.start = header.firstSlot;
+    anchor.start = -1; // addSlotToEntry() will set it
 
     assert(anchor.basics.swap_file_sz != static_cast<uint64_t>(-1));
 
-    LoadingEntry &le = entries[fileno];
-    le.state = LoadingEntry::leLoading;
+    LoadingEntry le = loadingEntry(fileno);
+    le.state(LoadingEntry::leLoading);
     le.version = header.version;
     le.size = 0;
 }
@@ -536,22 +845,6 @@ Rock::Rebuild::primeNewEntry(Ipc::StoreMap::Anchor &anchor, const sfileno fileno
 void
 Rock::Rebuild::startNewEntry(const sfileno fileno, const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
 {
-    // If some other from-disk entry is/was using this slot as its inode OR
-    // if some other from-disk entry is/was using our inode slot, then the
-    // entries are conflicting. We cannot identify other entries, so we just
-    // remove ours and hope that the others were/will be handled correctly.
-    const LoadingEntry &slice = entries[slotId];
-    const LoadingEntry &inode = entries[header.firstSlot];
-    if (slice.used() || inode.used()) {
-        debugs(47,8, "slice/inode used: " << slice.used() << inode.used());
-        LoadingEntry &le = entries[fileno];
-        le.state = LoadingEntry::leCorrupted;
-        freeSlotIfIdle(slotId, slotId == header.firstSlot);
-        // if not idle, the other entry will handle its slice
-        ++counts.clashcount;
-        return;
-    }
-
     // A miss may have been stored at our fileno while we were loading other
     // slots from disk. We ought to preserve that entry because it is fresher.
     const bool overwriteExisting = false;
@@ -562,9 +855,9 @@ Rock::Rebuild::startNewEntry(const sfileno fileno, const SlotId slotId, const Db
     } else {
         // A new from-network entry is occupying our map slot; let it be, but
         // save us from the trouble of going through the above motions again.
-        LoadingEntry &le = entries[fileno];
-        le.state = LoadingEntry::leIgnored;
-        freeSlotIfIdle(slotId, false);
+        LoadingEntry le = loadingEntry(fileno);
+        le.state(LoadingEntry::leIgnored);
+        freeUnusedSlot(slotId, false);
     }
 }
 
@@ -572,72 +865,26 @@ Rock::Rebuild::startNewEntry(const sfileno fileno, const SlotId slotId, const Db
 bool
 Rock::Rebuild::sameEntry(const sfileno fileno, const DbCellHeader &header) const
 {
+    // Header updates always result in multi-start chains and often
+    // result in multi-version chains so we can only compare the keys.
     const Ipc::StoreMap::Anchor &anchor = sd->map->writeableEntry(fileno);
-    const LoadingEntry &le = entries[fileno];
-    // any order will work, but do fast comparisons first:
-    return le.version == header.version &&
-           anchor.start == static_cast<Ipc::StoreMapSliceId>(header.firstSlot) &&
-           anchor.sameKey(reinterpret_cast<const cache_key*>(header.key));
-}
-
-/// is the new header consistent with information already loaded?
-bool
-Rock::Rebuild::canAdd(const sfileno fileno, const SlotId slotId, const DbCellHeader &header) const
-{
-    if (!sameEntry(fileno, header)) {
-        debugs(79, 7, "cannot add; wrong entry");
-        return false;
-    }
-
-    const LoadingEntry &le = entries[slotId];
-    // We cannot add a slot that was already declared free or mapped.
-    if (le.freed || le.mapped) {
-        debugs(79, 7, "cannot add; freed/mapped: " << le.freed << le.mapped);
-        return false;
-    }
-
-    if (slotId == header.firstSlot) {
-        // If we are the inode, the anchored flag cannot be set yet.
-        if (entries[fileno].anchored) {
-            debugs(79, 7, "cannot add; extra anchor");
-            return false;
-        }
-
-        // And there should have been some other slot for this entry to exist.
-        if (le.more < 0) {
-            debugs(79, 7, "cannot add; missing slots");
-            return false;
-        }
-
-        return true;
-    }
-
-    // We are the continuation slice so the more field is reserved for us.
-    if (le.more >= 0) {
-        debugs(79, 7, "cannot add; foreign slot");
-        return false;
-    }
-
-    return true;
+    return anchor.sameKey(reinterpret_cast<const cache_key*>(header.key));
 }
 
 /// handle freshly loaded (and validated) db slot header
 void
 Rock::Rebuild::useNewSlot(const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
 {
-    LoadingEntry &slice = entries[slotId];
-    assert(!slice.freed); // we cannot free what was not loaded
-
     const cache_key *const key =
         reinterpret_cast<const cache_key*>(header.key);
-    const sfileno fileno = sd->map->anchorIndexByKey(key);
+    const sfileno fileno = sd->map->fileNoByKey(key);
     assert(0 <= fileno && fileno < dbEntryLimit);
 
-    LoadingEntry &le = entries[fileno];
-    debugs(47,9, "entry " << fileno << " state: " << le.state << ", inode: " <<
+    LoadingEntry le = loadingEntry(fileno);
+    debugs(47,9, "entry " << fileno << " state: " << le.state() << ", inode: " <<
            header.firstSlot << ", size: " << header.payloadSize);
 
-    switch (le.state) {
+    switch (le.state()) {
 
     case LoadingEntry::leEmpty: {
         startNewEntry(fileno, slotId, header);
@@ -645,14 +892,13 @@ Rock::Rebuild::useNewSlot(const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
     }
 
     case LoadingEntry::leLoading: {
-        if (canAdd(fileno, slotId, header)) {
-            addSlotToEntry(fileno, slotId, header);
+        if (sameEntry(fileno, header)) {
+            addSlotToEntry(fileno, slotId, header); // may fail
         } else {
             // either the loading chain or this slot is stale;
             // be conservative and ignore both (and any future ones)
-            le.state = LoadingEntry::leCorrupted;
             freeBadEntry(fileno, "duplicated");
-            freeSlotIfIdle(slotId, slotId == header.firstSlot);
+            freeUnusedSlot(slotId, true);
             ++counts.dupcount;
         }
         break;
@@ -661,23 +907,42 @@ Rock::Rebuild::useNewSlot(const SlotId slotId, const DbCellHeader &header)
     case LoadingEntry::leLoaded: {
         // either the previously loaded chain or this slot is stale;
         // be conservative and ignore both (and any future ones)
-        le.state = LoadingEntry::leCorrupted;
+        le.state(LoadingEntry::leCorrupted);
         sd->map->freeEntry(fileno); // may not be immediately successful
-        freeSlotIfIdle(slotId, slotId == header.firstSlot);
+        freeUnusedSlot(slotId, true);
         ++counts.dupcount;
         break;
     }
 
     case LoadingEntry::leCorrupted: {
         // previously seen slots messed things up so we must ignore this one
-        freeSlotIfIdle(slotId, false);
+        freeUnusedSlot(slotId, true);
         break;
     }
 
     case LoadingEntry::leIgnored: {
         // already replaced by a fresher or colliding from-network entry
-        freeSlotIfIdle(slotId, false);
+        freeUnusedSlot(slotId, false);
         break;
     }
     }
 }
+
+SBuf
+Rock::Rebuild::progressDescription() const
+{
+    SBufStream str;
+
+    str << Debug::Extra << "slots loaded: " << Progress(loadingPos, dbSlotLimit);
+
+    const auto validatingEntries = validationPos < dbEntryLimit;
+    const auto entriesValidated = validatingEntries ? validationPos : dbEntryLimit;
+    str << Debug::Extra << "entries validated: " << Progress(entriesValidated, dbEntryLimit);
+    if (opt_store_doublecheck) {
+        const auto slotsValidated = validatingEntries ? 0 : (validationPos - dbEntryLimit);
+        str << Debug::Extra << "slots validated: " << Progress(slotsValidated, dbSlotLimit);
+    }
+
+    return str.buf();
+}
+