maint: minor cleanups
[gnulib.git] / lib / fts.c
index 51115a8..40a837e 100644 (file)
--- a/lib/fts.c
+++ b/lib/fts.c
@@ -1,11 +1,11 @@
 /* Traverse a file hierarchy.
 
-   Copyright (C) 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2004-2009 Free Software Foundation, Inc.
 
-   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+   This program is free software: you can redistribute it and/or modify
    it under the terms of the GNU General Public License as published by
-   the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
-   any later version.
+   the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
+   (at your option) any later version.
 
    This program is distributed in the hope that it will be useful,
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
@@ -13,8 +13,7 @@
    GNU General Public License for more details.
 
    You should have received a copy of the GNU General Public License
-   along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
-   Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
+   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 /*-
  * Copyright (c) 1990, 1993, 1994
@@ -63,7 +62,6 @@ static char sccsid[] = "@(#)fts.c     8.6 (Berkeley) 8/14/94";
 #endif
 #include <fcntl.h>
 #include <errno.h>
-#include "dirfd.h"
 #include <stdbool.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
@@ -71,9 +69,13 @@ static char sccsid[] = "@(#)fts.c    8.6 (Berkeley) 8/14/94";
 
 #if ! _LIBC
 # include "fcntl--.h"
-# include "lstat.h"
-# include "openat.h"
+# include "dirent--.h"
 # include "unistd--.h"
+/* FIXME - use fcntl(F_DUPFD_CLOEXEC)/openat(O_CLOEXEC) once they are
+   supported.  */
+# include "cloexec.h"
+# include "openat.h"
+# include "same-inode.h"
 #endif
 
 #include <dirent.h>
@@ -81,6 +83,74 @@ static char sccsid[] = "@(#)fts.c    8.6 (Berkeley) 8/14/94";
 # define _D_EXACT_NAMLEN(dirent) strlen ((dirent)->d_name)
 #endif
 
+#if HAVE_STRUCT_DIRENT_D_TYPE
+/* True if the type of the directory entry D is known.  */
+# define DT_IS_KNOWN(d) ((d)->d_type != DT_UNKNOWN)
+/* True if the type of the directory entry D must be T.  */
+# define DT_MUST_BE(d, t) ((d)->d_type == (t))
+# define D_TYPE(d) ((d)->d_type)
+#else
+# define DT_IS_KNOWN(d) false
+# define DT_MUST_BE(d, t) false
+# define D_TYPE(d) DT_UNKNOWN
+
+# undef DT_UNKNOWN
+# define DT_UNKNOWN 0
+
+/* Any nonzero values will do here, so long as they're distinct.
+   Undef any existing macros out of the way.  */
+# undef DT_BLK
+# undef DT_CHR
+# undef DT_DIR
+# undef DT_FIFO
+# undef DT_LNK
+# undef DT_REG
+# undef DT_SOCK
+# define DT_BLK 1
+# define DT_CHR 2
+# define DT_DIR 3
+# define DT_FIFO 4
+# define DT_LNK 5
+# define DT_REG 6
+# define DT_SOCK 7
+#endif
+
+#ifndef S_IFLNK
+# define S_IFLNK 0
+#endif
+#ifndef S_IFSOCK
+# define S_IFSOCK 0
+#endif
+
+enum
+{
+  NOT_AN_INODE_NUMBER = 0
+};
+
+#ifdef D_INO_IN_DIRENT
+# define D_INO(dp) (dp)->d_ino
+#else
+/* Some systems don't have inodes, so fake them to avoid lots of ifdefs.  */
+# define D_INO(dp) NOT_AN_INODE_NUMBER
+#endif
+
+/* If there are more than this many entries in a directory,
+   and the conditions mentioned below are satisfied, then sort
+   the entries on inode number before any further processing.  */
+#ifndef FTS_INODE_SORT_DIR_ENTRIES_THRESHOLD
+# define FTS_INODE_SORT_DIR_ENTRIES_THRESHOLD 10000
+#endif
+enum
+{
+  _FTS_INODE_SORT_DIR_ENTRIES_THRESHOLD = FTS_INODE_SORT_DIR_ENTRIES_THRESHOLD
+};
+
+enum Fts_stat
+{
+  FTS_NO_STAT_REQUIRED = 1,
+  FTS_STAT_REQUIRED = 2
+};
+
 #ifdef _LIBC
 # undef close
 # define close __close
@@ -103,16 +173,6 @@ static char sccsid[] = "@(#)fts.c  8.6 (Berkeley) 8/14/94";
 # define __set_errno(Val) errno = (Val)
 #endif
 
-#ifndef __attribute__
-# if __GNUC__ < 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ < 8) || __STRICT_ANSI__
-#  define __attribute__(x) /* empty */
-# endif
-#endif
-
-#ifndef ATTRIBUTE_UNUSED
-# define ATTRIBUTE_UNUSED __attribute__ ((__unused__))
-#endif
-
 /* If this host provides the openat function, then we can avoid
    attempting to open "." in some initialization code below.  */
 #ifdef HAVE_OPENAT
@@ -121,6 +181,18 @@ static char sccsid[] = "@(#)fts.c  8.6 (Berkeley) 8/14/94";
 # define HAVE_OPENAT_SUPPORT 0
 #endif
 
+#ifdef NDEBUG
+# define fts_assert(expr) ((void) 0)
+#else
+# define fts_assert(expr)      \
+    do                         \
+      {                                \
+       if (!(expr))            \
+         abort ();             \
+      }                                \
+    while (false)
+#endif
+
 static FTSENT  *fts_alloc (FTS *, const char *, size_t) internal_function;
 static FTSENT  *fts_build (FTS *, int) internal_function;
 static void     fts_lfree (FTSENT *) internal_function;
@@ -133,14 +205,13 @@ static unsigned short int fts_stat (FTS *, FTSENT *, bool) internal_function;
 static int      fts_safe_changedir (FTS *, FTSENT *, int, const char *)
      internal_function;
 
-#if _LGPL_PACKAGE
+#if GNULIB_FTS
+# include "fts-cycle.c"
+#else
 static bool enter_dir (FTS *fts, FTSENT *ent) { return true; }
 static void leave_dir (FTS *fts, FTSENT *ent) {}
 static bool setup_dir (FTS *fts) { return true; }
 static void free_dir (FTS *fts) {}
-#else
-# include "fcntl--.h"
-# include "fts-cycle.c"
 #endif
 
 #ifndef MAX
@@ -151,10 +222,6 @@ static void free_dir (FTS *fts) {}
 # define SIZE_MAX ((size_t) -1)
 #endif
 
-#ifndef O_DIRECTORY
-# define O_DIRECTORY 0
-#endif
-
 #define ISDOT(a)       (a[0] == '.' && (!a[1] || (a[1] == '.' && !a[2])))
 #define STREQ(a, b)    (strcmp ((a), (b)) == 0)
 
@@ -162,17 +229,21 @@ static void free_dir (FTS *fts) {}
 #define ISSET(opt)     (sp->fts_options & (opt))
 #define SET(opt)       (sp->fts_options |= (opt))
 
-#define RESTORE_INITIAL_CWD(sp)        FCHDIR (sp, (ISSET (FTS_CWDFD) \
-                                            ? AT_FDCWD        \
-                                            : sp->fts_rfd))
+/* FIXME: make this a function */
+#define RESTORE_INITIAL_CWD(sp)                        \
+  (fd_ring_clear (&((sp)->fts_fd_ring)),       \
+   FCHDIR ((sp), (ISSET (FTS_CWDFD) ? AT_FDCWD : (sp)->fts_rfd)))
 
-#define FCHDIR(sp, fd) (!ISSET(FTS_NOCHDIR)                \
-                        && (ISSET(FTS_CWDFD)               \
-                             ? (cwd_advance_fd (sp, fd), 0) \
-                            : fchdir(fd)))
+/* FIXME: FTS_NOCHDIR is now misnamed.
+   Call it FTS_USE_FULL_RELATIVE_FILE_NAMES instead. */
+#define FCHDIR(sp, fd)                                 \
+  (!ISSET(FTS_NOCHDIR) && (ISSET(FTS_CWDFD)            \
+                          ? (cwd_advance_fd ((sp), (fd), true), 0) \
+                          : fchdir (fd)))
 
 
 /* fts_build flags */
+/* FIXME: make this an enum */
 #define BCHILD         1               /* fts_children */
 #define BNAMES         2               /* fts_children, names only */
 #define BREAD          3               /* fts_read */
@@ -181,10 +252,13 @@ static void free_dir (FTS *fts) {}
 # include <inttypes.h>
 # include <stdint.h>
 # include <stdio.h>
+# include "getcwdat.h"
 bool fts_debug = false;
-# define Dprintf(x) do { if (fts_debug) printf x; } while (0)
+# define Dprintf(x) do { if (fts_debug) printf x; } while (false)
 #else
 # define Dprintf(x)
+# define fd_ring_check(x)
+# define fd_ring_print(a, b, c)
 #endif
 
 #define LEAVE_DIR(Fts, Ent, Tag)                               \
@@ -192,20 +266,46 @@ bool fts_debug = false;
     {                                                          \
       Dprintf (("  %s-leaving: %s\n", Tag, (Ent)->fts_path));  \
       leave_dir (Fts, Ent);                                    \
+      fd_ring_check (Fts);                                     \
     }                                                          \
   while (false)
 
+static void
+fd_ring_clear (I_ring *fd_ring)
+{
+  while ( ! i_ring_empty (fd_ring))
+    {
+      int fd = i_ring_pop (fd_ring);
+      if (0 <= fd)
+       close (fd);
+    }
+}
+
+/* Overload the fts_statp->st_size member (otherwise unused, when
+   fts_info is FTS_NSOK) to indicate whether fts_read should stat
+   this entry or not.  */
+static void
+fts_set_stat_required (FTSENT *p, bool required)
+{
+  fts_assert (p->fts_info == FTS_NSOK);
+  p->fts_statp->st_size = (required
+                          ? FTS_STAT_REQUIRED
+                          : FTS_NO_STAT_REQUIRED);
+}
+
 /* file-descriptor-relative opendir.  */
 /* FIXME: if others need this function, move it into lib/openat.c */
 static inline DIR *
 internal_function
 opendirat (int fd, char const *dir)
 {
-  int new_fd = openat (fd, dir, O_RDONLY);
+  int new_fd = openat (fd, dir,
+                      O_RDONLY | O_DIRECTORY | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);
   DIR *dirp;
 
   if (new_fd < 0)
     return NULL;
+  set_cloexec_flag (new_fd, true);
   dirp = fdopendir (new_fd);
   if (dirp == NULL)
     {
@@ -216,19 +316,34 @@ opendirat (int fd, char const *dir)
   return dirp;
 }
 
-/* Virtual fchdir.  Advance SP's working directory
-   file descriptor, SP->fts_cwd_fd, to FD, and close
-   the previous one, ignoring any error.  */
+/* Virtual fchdir.  Advance SP's working directory file descriptor,
+   SP->fts_cwd_fd, to FD, and push the previous value onto the fd_ring.
+   CHDIR_DOWN_ONE is true if FD corresponds to an entry in the directory
+   open on sp->fts_cwd_fd; i.e., to move the working directory one level
+   down.  */
 static void
 internal_function
-cwd_advance_fd (FTS *sp, int fd)
+cwd_advance_fd (FTS *sp, int fd, bool chdir_down_one)
 {
   int old = sp->fts_cwd_fd;
-  if (old == fd && old != AT_FDCWD)
-    abort ();
+  fts_assert (old != fd || old == AT_FDCWD);
+
+  if (chdir_down_one)
+    {
+      /* Push "old" onto the ring.
+        If the displaced file descriptor is non-negative, close it.  */
+      int prev_fd_in_slot = i_ring_push (&sp->fts_fd_ring, old);
+      fd_ring_print (sp, stderr, "post-push");
+      if (0 <= prev_fd_in_slot)
+       close (prev_fd_in_slot); /* ignore any close failure */
+    }
+  else if ( ! ISSET (FTS_NOCHDIR))
+    {
+      if (0 <= old)
+       close (old); /* ignore any close failure */
+    }
+
   sp->fts_cwd_fd = fd;
-  if (0 <= old)
-    close (old); /* ignore any close failure */
 }
 
 /* Open the directory DIR if possible, and return a file
@@ -242,9 +357,12 @@ diropen (FTS const *sp, char const *dir)
   int open_flags = (O_RDONLY | O_DIRECTORY | O_NOCTTY | O_NONBLOCK
                    | (ISSET (FTS_PHYSICAL) ? O_NOFOLLOW : 0));
 
-  return (ISSET (FTS_CWDFD)
-         ? openat (sp->fts_cwd_fd, dir, open_flags)
-         : open (dir, open_flags));
+  int fd = (ISSET (FTS_CWDFD)
+            ? openat (sp->fts_cwd_fd, dir, open_flags)
+            : open (dir, open_flags));
+  if (0 <= fd)
+    set_cloexec_flag (fd, true);
+  return fd;
 }
 
 FTS *
@@ -258,6 +376,7 @@ fts_open (char * const *argv,
        FTSENT *parent = NULL;
        FTSENT *tmp = NULL;     /* pacify gcc */
        size_t len;
+       bool defer_stat;
 
        /* Options check. */
        if (options & ~FTS_OPTIONMASK) {
@@ -303,7 +422,7 @@ fts_open (char * const *argv,
                   openat via /proc, this technique can still fail, but
                   only in extreme conditions, e.g., when the working
                   directory cannot be saved (i.e. save_cwd fails) --
-                  and that happens only on Linux only when "." is unreadable
+                  and that happens on Linux only when "." is unreadable
                   and the CWD would be longer than PATH_MAX.
                   FIXME: once Linux kernel openat support is well established,
                   replace the above open call and this entire if/else block
@@ -340,6 +459,19 @@ fts_open (char * const *argv,
                parent->fts_level = FTS_ROOTPARENTLEVEL;
          }
 
+       /* The classic fts implementation would call fts_stat with
+          a new entry for each iteration of the loop below.
+          If the comparison function is not specified or if the
+          FTS_DEFER_STAT option is in effect, don't stat any entry
+          in this loop.  This is an attempt to minimize the interval
+          between the initial stat/lstat/fstatat and the point at which
+          a directory argument is first opened.  This matters for any
+          directory command line argument that resides on a file system
+          without genuine i-nodes.  If you specify FTS_DEFER_STAT along
+          with a comparison function, that function must not access any
+          data via the fts_statp pointer.  */
+       defer_stat = (compar == NULL || ISSET(FTS_DEFER_STAT));
+
        /* Allocate/initialize root(s). */
        for (root = NULL, nitems = 0; *argv != NULL; ++argv, ++nitems) {
                /* Don't allow zero-length file names. */
@@ -353,11 +485,15 @@ fts_open (char * const *argv,
                p->fts_level = FTS_ROOTLEVEL;
                p->fts_parent = parent;
                p->fts_accpath = p->fts_name;
-               p->fts_info = fts_stat(sp, p, ISSET(FTS_COMFOLLOW) != 0);
-
-               /* Command-line "." and ".." are real directories. */
-               if (p->fts_info == FTS_DOT)
-                       p->fts_info = FTS_D;
+               /* Even when defer_stat is true, be sure to stat the first
+                  command line argument, since fts_read (at least with
+                  FTS_XDEV) requires that.  */
+               if (defer_stat && root != NULL) {
+                       p->fts_info = FTS_NSOK;
+                       fts_set_stat_required(p, true);
+               } else {
+                       p->fts_info = fts_stat(sp, p, false);
+               }
 
                /*
                 * If comparison routine supplied, traverse in sorted
@@ -389,7 +525,7 @@ fts_open (char * const *argv,
        sp->fts_cur->fts_link = root;
        sp->fts_cur->fts_info = FTS_INIT;
        if (! setup_dir (sp))
-         goto mem3;
+               goto mem3;
 
        /*
         * If using chdir(2), grab a file descriptor pointing to dot to ensure
@@ -402,6 +538,7 @@ fts_open (char * const *argv,
            && (sp->fts_rfd = diropen (sp, ".")) < 0)
                SET(FTS_NOCHDIR);
 
+       i_ring_init (&sp->fts_fd_ring, -1);
        return (sp);
 
 mem3:  fts_lfree(root);
@@ -433,7 +570,6 @@ fts_load (FTS *sp, register FTSENT *p)
                p->fts_namelen = len;
        }
        p->fts_accpath = p->fts_path = sp->fts_path;
-       sp->fts_dev = p->fts_statp->st_dev;
 }
 
 int
@@ -459,23 +595,35 @@ fts_close (FTS *sp)
        /* Free up child linked list, sort array, file name buffer. */
        if (sp->fts_child)
                fts_lfree(sp->fts_child);
-       if (sp->fts_array)
-               free(sp->fts_array);
+       free(sp->fts_array);
        free(sp->fts_path);
 
        if (ISSET(FTS_CWDFD))
          {
            if (0 <= sp->fts_cwd_fd)
-             close (sp->fts_cwd_fd);
+             if (close (sp->fts_cwd_fd))
+               saved_errno = errno;
          }
        else if (!ISSET(FTS_NOCHDIR))
          {
            /* Return to original directory, save errno if necessary. */
            if (fchdir(sp->fts_rfd))
              saved_errno = errno;
-           close(sp->fts_rfd);
+
+           /* If close fails, record errno only if saved_errno is zero,
+              so that we report the probably-more-meaningful fchdir errno.  */
+           if (close (sp->fts_rfd))
+             if (saved_errno == 0)
+               saved_errno = errno;
          }
 
+       fd_ring_clear (&sp->fts_fd_ring);
+
+#if GNULIB_FTS
+       if (sp->fts_leaf_optimization_works_ht)
+         hash_free (sp->fts_leaf_optimization_works_ht);
+#endif
+
        free_dir (sp);
 
        /* Free up the stream pointer. */
@@ -490,6 +638,174 @@ fts_close (FTS *sp)
        return (0);
 }
 
+#if defined __linux__ \
+  && HAVE_SYS_VFS_H && HAVE_FSTATFS && HAVE_STRUCT_STATFS_F_TYPE
+
+#include <sys/vfs.h>
+
+/* Linux-specific constants from coreutils' src/fs.h */
+# define S_MAGIC_TMPFS 0x1021994
+# define S_MAGIC_NFS 0x6969
+# define S_MAGIC_REISERFS 0x52654973
+# define S_MAGIC_PROC 0x9FA0
+
+/* Return false if it is easy to determine the file system type of
+   the directory on which DIR_FD is open, and sorting dirents on
+   inode numbers is known not to improve traversal performance with
+   that type of file system.  Otherwise, return true.  */
+static bool
+dirent_inode_sort_may_be_useful (int dir_fd)
+{
+  /* Skip the sort only if we can determine efficiently
+     that skipping it is the right thing to do.
+     The cost of performing an unnecessary sort is negligible,
+     while the cost of *not* performing it can be O(N^2) with
+     a very large constant.  */
+  struct statfs fs_buf;
+
+  /* If fstatfs fails, assume sorting would be useful.  */
+  if (fstatfs (dir_fd, &fs_buf) != 0)
+    return true;
+
+  /* FIXME: what about when f_type is not an integral type?
+     deal with that if/when it's encountered.  */
+  switch (fs_buf.f_type)
+    {
+    case S_MAGIC_TMPFS:
+    case S_MAGIC_NFS:
+      /* On a file system of any of these types, sorting
+        is unnecessary, and hence wasteful.  */
+      return false;
+
+    default:
+      return true;
+    }
+}
+
+/* Given a file descriptor DIR_FD open on a directory D,
+   return true if it is valid to apply the leaf-optimization
+   technique of counting directories in D via stat.st_nlink.  */
+static bool
+leaf_optimization_applies (int dir_fd)
+{
+  struct statfs fs_buf;
+
+  /* If fstatfs fails, assume we can't use the optimization.  */
+  if (fstatfs (dir_fd, &fs_buf) != 0)
+    return false;
+
+  /* FIXME: do we need to detect AFS mount points?  I doubt it,
+     unless fstatfs can report S_MAGIC_REISERFS for such a directory.  */
+
+  switch (fs_buf.f_type)
+    {
+      /* List here the file system types that lack useable dirent.d_type
+        info, yet for which the optimization does apply.  */
+    case S_MAGIC_REISERFS:
+      return true;
+
+    case S_MAGIC_PROC:
+      /* Explicitly listing this or any other file system type for which
+        the optimization is not applicable is not necessary, but we leave
+        it here to document the risk.  Per http://bugs.debian.org/143111,
+        /proc may have bogus stat.st_nlink values.  */
+      /* fall through */
+    default:
+      return false;
+    }
+}
+
+#else
+static bool
+dirent_inode_sort_may_be_useful (int dir_fd _UNUSED_PARAMETER_) { return true; }
+static bool
+leaf_optimization_applies (int dir_fd _UNUSED_PARAMETER_) { return false; }
+#endif
+
+#if GNULIB_FTS
+/* link-count-optimization entry:
+   map an stat.st_dev number to a boolean: leaf_optimization_works */
+struct LCO_ent
+{
+  dev_t st_dev;
+  bool opt_ok;
+};
+
+/* Use a tiny initial size.  If a traversal encounters more than
+   a few devices, the cost of growing/rehashing this table will be
+   rendered negligible by the number of inodes processed.  */
+enum { LCO_HT_INITIAL_SIZE = 13 };
+
+static size_t
+LCO_hash (void const *x, size_t table_size)
+{
+  struct LCO_ent const *ax = x;
+  return (uintmax_t) ax->st_dev % table_size;
+}
+
+static bool
+LCO_compare (void const *x, void const *y)
+{
+  struct LCO_ent const *ax = x;
+  struct LCO_ent const *ay = y;
+  return ax->st_dev == ay->st_dev;
+}
+
+/* Ask the same question as leaf_optimization_applies, but query
+   the cache first (FTS.fts_leaf_optimization_works_ht), and if necessary,
+   update that cache.  */
+static bool
+link_count_optimize_ok (FTSENT const *p)
+{
+  FTS *sp = p->fts_fts;
+  Hash_table *h = sp->fts_leaf_optimization_works_ht;
+  struct LCO_ent tmp;
+  struct LCO_ent *ent;
+  bool opt_ok;
+  struct LCO_ent *t2;
+
+  /* If we're not in CWDFD mode, don't bother with this optimization,
+     since the caller is not serious about performance. */
+  if (!ISSET(FTS_CWDFD))
+    return false;
+
+  /* map st_dev to the boolean, leaf_optimization_works */
+  if (h == NULL)
+    {
+      h = sp->fts_leaf_optimization_works_ht
+       = hash_initialize (LCO_HT_INITIAL_SIZE, NULL, LCO_hash,
+                          LCO_compare, free);
+      if (h == NULL)
+       return false;
+    }
+  tmp.st_dev = p->fts_statp->st_dev;
+  ent = hash_lookup (h, &tmp);
+  if (ent)
+    return ent->opt_ok;
+
+  /* Look-up failed.  Query directly and cache the result.  */
+  t2 = malloc (sizeof *t2);
+  if (t2 == NULL)
+    return false;
+
+  /* Is it ok to perform the optimization in the dir, FTS_CWD_FD?  */
+  opt_ok = leaf_optimization_applies (sp->fts_cwd_fd);
+  t2->opt_ok = opt_ok;
+  t2->st_dev = p->fts_statp->st_dev;
+
+  ent = hash_insert (h, t2);
+  if (ent == NULL)
+    {
+      /* insertion failed */
+      free (t2);
+      return false;
+    }
+  fts_assert (ent == t2);
+
+  return opt_ok;
+}
+#endif
+
 /*
  * Special case of "/" at the end of the file name so that slashes aren't
  * appended which would cause file names to be written as "....//foo".
@@ -593,7 +909,7 @@ fts_read (register FTS *sp)
                        /* If fts_build's call to fts_safe_changedir failed
                           because it was not able to fchdir into a
                           subdirectory, tell the caller.  */
-                       if (p->fts_errno)
+                       if (p->fts_errno && p->fts_info != FTS_DNR)
                                p->fts_info = FTS_ERR;
                        LEAVE_DIR (sp, p, "2");
                        return (p);
@@ -606,6 +922,7 @@ fts_read (register FTS *sp)
        /* Move to the next node on this level. */
 next:  tmp = p;
        if ((p = p->fts_link) != NULL) {
+               sp->fts_cur = p;
                free(tmp);
 
                /*
@@ -616,10 +933,11 @@ next:     tmp = p;
                if (p->fts_level == FTS_ROOTLEVEL) {
                        if (RESTORE_INITIAL_CWD(sp)) {
                                SET(FTS_STOP);
-                               sp->fts_cur = p;
                                return (NULL);
                        }
+                       free_dir(sp);
                        fts_load(sp, p);
+                       setup_dir(sp);
                        goto check_for_dir;
                }
 
@@ -647,9 +965,42 @@ name:              t = sp->fts_path + NAPPEND(p->fts_parent);
                memmove(t, p->fts_name, p->fts_namelen + 1);
 check_for_dir:
                sp->fts_cur = p;
+               if (p->fts_info == FTS_NSOK)
+                 {
+                   if (p->fts_statp->st_size == FTS_STAT_REQUIRED)
+                     {
+                       FTSENT *parent = p->fts_parent;
+                       if (FTS_ROOTLEVEL < p->fts_level
+                           /* ->fts_n_dirs_remaining is not valid
+                              for command-line-specified names.  */
+                           && parent->fts_n_dirs_remaining == 0
+                           && ISSET(FTS_NOSTAT)
+                           && ISSET(FTS_PHYSICAL)
+                           && link_count_optimize_ok (parent))
+                         {
+                           /* nothing more needed */
+                         }
+                       else
+                         {
+                           p->fts_info = fts_stat(sp, p, false);
+                           if (S_ISDIR(p->fts_statp->st_mode)
+                               && p->fts_level != FTS_ROOTLEVEL
+                               && parent->fts_n_dirs_remaining)
+                                 parent->fts_n_dirs_remaining--;
+                         }
+                     }
+                   else
+                     fts_assert (p->fts_statp->st_size == FTS_NO_STAT_REQUIRED);
+                 }
+
                if (p->fts_info == FTS_D)
                  {
-                   Dprintf (("  %s-entering: %s\n", sp, p->fts_path));
+                   /* Now that P->fts_statp is guaranteed to be valid,
+                      if this is a command-line directory, record its
+                      device number, to be used for FTS_XDEV.  */
+                   if (p->fts_level == FTS_ROOTLEVEL)
+                     sp->fts_dev = p->fts_statp->st_dev;
+                   Dprintf (("  entering: %s\n", p->fts_path));
                    if (! enter_dir (sp, p))
                      {
                        __set_errno (ENOMEM);
@@ -661,6 +1012,7 @@ check_for_dir:
 
        /* Move up to the parent node. */
        p = tmp->fts_parent;
+       sp->fts_cur = p;
        free(tmp);
 
        if (p->fts_level == FTS_ROOTPARENTLEVEL) {
@@ -673,6 +1025,8 @@ check_for_dir:
                return (sp->fts_cur = NULL);
        }
 
+       fts_assert (p->fts_info != FTS_NSOK);
+
        /* NUL terminate the file name.  */
        sp->fts_path[p->fts_pathlen] = '\0';
 
@@ -704,7 +1058,6 @@ check_for_dir:
        p->fts_info = p->fts_errno ? FTS_ERR : FTS_DP;
        if (p->fts_errno == 0)
                LEAVE_DIR (sp, p, "3");
-       sp->fts_cur = p;
        return ISSET(FTS_STOP) ? NULL : p;
 }
 
@@ -716,7 +1069,7 @@ check_for_dir:
  */
 /* ARGSUSED */
 int
-fts_set(FTS *sp ATTRIBUTE_UNUSED, FTSENT *p, int instr)
+fts_set(FTS *sp _UNUSED_PARAMETER_, FTSENT *p, int instr)
 {
        if (instr != 0 && instr != FTS_AGAIN && instr != FTS_FOLLOW &&
            instr != FTS_NOINSTR && instr != FTS_SKIP) {
@@ -789,7 +1142,7 @@ fts_children (register FTS *sp, int instr)
        sp->fts_child = fts_build(sp, instr);
        if (ISSET(FTS_CWDFD))
          {
-           cwd_advance_fd (sp, fd);
+           cwd_advance_fd (sp, fd, true);
          }
        else
          {
@@ -805,6 +1158,53 @@ fts_children (register FTS *sp, int instr)
        return (sp->fts_child);
 }
 
+/* A comparison function to sort on increasing inode number.
+   For some file system types, sorting either way makes a huge
+   performance difference for a directory with very many entries,
+   but sorting on increasing values is slightly better than sorting
+   on decreasing values.  The difference is in the 5% range.  */
+static int
+fts_compare_ino (struct _ftsent const **a, struct _ftsent const **b)
+{
+  return (a[0]->fts_statp->st_ino < b[0]->fts_statp->st_ino ? -1
+         : b[0]->fts_statp->st_ino < a[0]->fts_statp->st_ino ? 1 : 0);
+}
+
+/* Map the dirent.d_type value, DTYPE, to the corresponding stat.st_mode
+   S_IF* bit and set ST.st_mode, thus clearing all other bits in that field.  */
+static void
+set_stat_type (struct stat *st, unsigned int dtype)
+{
+  mode_t type;
+  switch (dtype)
+    {
+    case DT_BLK:
+      type = S_IFBLK;
+      break;
+    case DT_CHR:
+      type = S_IFCHR;
+      break;
+    case DT_DIR:
+      type = S_IFDIR;
+      break;
+    case DT_FIFO:
+      type = S_IFIFO;
+      break;
+    case DT_LNK:
+      type = S_IFLNK;
+      break;
+    case DT_REG:
+      type = S_IFREG;
+      break;
+    case DT_SOCK:
+      type = S_IFSOCK;
+      break;
+    default:
+      type = 0;
+    }
+  st->st_mode = type;
+}
+
 /*
  * This is the tricky part -- do not casually change *anything* in here.  The
  * idea is to build the linked list of entries that are used by fts_children
@@ -863,6 +1263,11 @@ fts_build (register FTS *sp, int type)
                }
                return (NULL);
        }
+       /* Rather than calling fts_stat for each and every entry encountered
+         in the readdir loop (below), stat each directory only right after
+         opening it.  */
+       if (cur->fts_info == FTS_NSOK)
+        cur->fts_info = fts_stat(sp, cur, false);
 
        /*
         * Nlinks is the number of possible entries of type directory in the
@@ -900,7 +1305,10 @@ fts_build (register FTS *sp, int type)
        if (nlinks || type == BREAD) {
                int dir_fd = dirfd(dirp);
                if (ISSET(FTS_CWDFD) && 0 <= dir_fd)
-                 dir_fd = dup (dir_fd);
+                 {
+                   dir_fd = dup (dir_fd);
+                   set_cloexec_flag (dir_fd, true);
+                 }
                if (dir_fd < 0 || fts_safe_changedir(sp, cur, dir_fd, NULL)) {
                        if (nlinks && type == BREAD)
                                cur->fts_errno = errno;
@@ -941,6 +1349,8 @@ fts_build (register FTS *sp, int type)
        /* Read the directory, attaching each entry to the `link' pointer. */
        doadjust = false;
        for (head = tail = NULL, nitems = 0; dirp && (dp = readdir(dirp));) {
+               bool is_dir;
+
                if (!ISSET(FTS_SEEDOT) && ISDOT(dp->d_name))
                        continue;
 
@@ -957,8 +1367,7 @@ fts_build (register FTS *sp, int type)
                                 * structures already allocated.
                                 */
 mem1:                          saved_errno = errno;
-                               if (p)
-                                       free(p);
+                               free(p);
                                fts_lfree(head);
                                closedir(dirp);
                                cur->fts_info = FTS_ERR;
@@ -978,7 +1387,7 @@ mem1:                              saved_errno = errno;
                new_len = len + _D_EXACT_NAMLEN (dp);
                if (new_len < len) {
                        /*
-                        * In the unlikely even that we would end up
+                        * In the unlikely event that we would end up
                         * with a file name longer than SIZE_MAX, free up
                         * the current structure and the structures already
                         * allocated, then error out with ENAMETOOLONG.
@@ -999,6 +1408,9 @@ mem1:                              saved_errno = errno;
                if (dp->d_type == DT_WHT)
                        p->fts_flags |= FTS_ISW;
 #endif
+               /* Store dirent.d_ino, in case we need to sort
+                  entries before processing them.  */
+               p->fts_statp->st_ino = D_INO (dp);
 
                /* Build a file name for fts_stat to stat. */
                if (ISSET(FTS_NOCHDIR)) {
@@ -1006,12 +1418,40 @@ mem1:                           saved_errno = errno;
                        memmove(cp, p->fts_name, p->fts_namelen + 1);
                } else
                        p->fts_accpath = p->fts_name;
-               /* Stat it. */
-               p->fts_info = fts_stat(sp, p, false);
+
+               if (sp->fts_compar == NULL || ISSET(FTS_DEFER_STAT)) {
+                       /* Record what fts_read will have to do with this
+                          entry. In many cases, it will simply fts_stat it,
+                          but we can take advantage of any d_type information
+                          to optimize away the unnecessary stat calls.  I.e.,
+                          if FTS_NOSTAT is in effect and we're not following
+                          symlinks (FTS_PHYSICAL) and d_type indicates this
+                          is *not* a directory, then we won't have to stat it
+                          at all.  If it *is* a directory, then (currently)
+                          we stat it regardless, in order to get device and
+                          inode numbers.  Some day we might optimize that
+                          away, too, for directories where d_ino is known to
+                          be valid.  */
+                       bool skip_stat = (ISSET(FTS_PHYSICAL)
+                                         && ISSET(FTS_NOSTAT)
+                                         && DT_IS_KNOWN(dp)
+                                         && ! DT_MUST_BE(dp, DT_DIR));
+                       p->fts_info = FTS_NSOK;
+                       /* Propagate dirent.d_type information back
+                          to caller, when possible.  */
+                       set_stat_type (p->fts_statp, D_TYPE (dp));
+                       fts_set_stat_required(p, !skip_stat);
+                       is_dir = (ISSET(FTS_PHYSICAL)
+                                 && DT_MUST_BE(dp, DT_DIR));
+               } else {
+                       p->fts_info = fts_stat(sp, p, false);
+                       is_dir = (p->fts_info == FTS_D
+                                 || p->fts_info == FTS_DC
+                                 || p->fts_info == FTS_DOT);
+               }
 
                /* Decrement link count if applicable. */
-               if (nlinks > 0 && (p->fts_info == FTS_D ||
-                   p->fts_info == FTS_DC || p->fts_info == FTS_DOT))
+               if (nlinks > 0 && is_dir)
                        nlinks -= nostat;
 
                /* We walk in directory order so "ls -f" doesn't get upset. */
@@ -1069,6 +1509,19 @@ mem1:                            saved_errno = errno;
                return (NULL);
        }
 
+       /* If there are many entries, no sorting function has been specified,
+          and this file system is of a type that may be slow with a large
+          number of entries, then sort the directory entries on increasing
+          inode numbers.  */
+       if (nitems > _FTS_INODE_SORT_DIR_ENTRIES_THRESHOLD
+           && !sp->fts_compar
+           && ISSET (FTS_CWDFD)
+           && dirent_inode_sort_may_be_useful (sp->fts_cwd_fd)) {
+               sp->fts_compar = fts_compare_ino;
+               head = fts_sort (sp, head, nitems);
+               sp->fts_compar = NULL;
+       }
+
        /* Sort the entries. */
        if (sp->fts_compar && nitems > 1)
                head = fts_sort(sp, head, nitems);
@@ -1136,6 +1589,87 @@ fts_cross_check (FTS const *sp)
        }
     }
 }
+
+static bool
+same_fd (int fd1, int fd2)
+{
+  struct stat sb1, sb2;
+  return (fstat (fd1, &sb1) == 0
+         && fstat (fd2, &sb2) == 0
+         && SAME_INODE (sb1, sb2));
+}
+
+static void
+fd_ring_print (FTS const *sp, FILE *stream, char const *msg)
+{
+  I_ring const *fd_ring = &sp->fts_fd_ring;
+  unsigned int i = fd_ring->fts_front;
+  char *cwd = getcwdat (sp->fts_cwd_fd, NULL, 0);
+  fprintf (stream, "=== %s ========== %s\n", msg, cwd);
+  free (cwd);
+  if (i_ring_empty (fd_ring))
+    return;
+
+  while (true)
+    {
+      int fd = fd_ring->fts_fd_ring[i];
+      if (fd < 0)
+       fprintf (stream, "%d: %d:\n", i, fd);
+      else
+       {
+         char *wd = getcwdat (fd, NULL, 0);
+         fprintf (stream, "%d: %d: %s\n", i, fd, wd);
+         free (wd);
+       }
+      if (i == fd_ring->fts_back)
+       break;
+      i = (i + I_RING_SIZE - 1) % I_RING_SIZE;
+    }
+}
+
+/* Ensure that each file descriptor on the fd_ring matches a
+   parent, grandparent, etc. of the current working directory.  */
+static void
+fd_ring_check (FTS const *sp)
+{
+  if (!fts_debug)
+    return;
+
+  /* Make a writable copy.  */
+  I_ring fd_w = sp->fts_fd_ring;
+
+  int cwd_fd = sp->fts_cwd_fd;
+  cwd_fd = dup (cwd_fd);
+  char *dot = getcwdat (cwd_fd, NULL, 0);
+  error (0, 0, "===== check ===== cwd: %s", dot);
+  free (dot);
+  while ( ! i_ring_empty (&fd_w))
+    {
+      int fd = i_ring_pop (&fd_w);
+      if (0 <= fd)
+       {
+         int parent_fd = openat (cwd_fd, "..", O_RDONLY);
+         if (parent_fd < 0)
+           {
+             // Warn?
+             break;
+           }
+         if (!same_fd (fd, parent_fd))
+           {
+             char *cwd = getcwdat (fd, NULL, 0);
+             error (0, errno, "ring  : %s", cwd);
+             char *c2 = getcwdat (parent_fd, NULL, 0);
+             error (0, errno, "parent: %s", c2);
+             free (cwd);
+             free (c2);
+             fts_assert (0);
+           }
+         close (cwd_fd);
+         cwd_fd = parent_fd;
+       }
+    }
+  close (cwd_fd);
+}
 #endif
 
 static unsigned short int
@@ -1145,6 +1679,9 @@ fts_stat(FTS *sp, register FTSENT *p, bool follow)
        struct stat *sbp = p->fts_statp;
        int saved_errno;
 
+       if (p->fts_level == FTS_ROOTLEVEL && ISSET(FTS_COMFOLLOW))
+               follow = true;
+
 #if defined FTS_WHITEOUT && 0
        /* check for whiteout */
        if (p->fts_flags & FTS_ISW) {
@@ -1178,10 +1715,14 @@ err:            memset(sbp, 0, sizeof(struct stat));
        }
 
        if (S_ISDIR(sbp->st_mode)) {
-               if (ISDOT(p->fts_name))
-                       return (FTS_DOT);
+               p->fts_n_dirs_remaining = (sbp->st_nlink
+                                          - (ISSET(FTS_SEEDOT) ? 0 : 2));
+               if (ISDOT(p->fts_name)) {
+                       /* Command-line "." and ".." are real directories. */
+                       return (p->fts_level == FTS_ROOTLEVEL ? FTS_D : FTS_DOT);
+               }
 
-#if _LGPL_PACKAGE
+#if !GNULIB_FTS
                {
                  /*
                   * Cycle detection is done by brute force when the directory
@@ -1252,7 +1793,7 @@ fts_sort (FTS *sp, FTSENT *head, register size_t nitems)
         * 40 so don't realloc one entry at a time.
         */
        if (nitems > sp->fts_nitems) {
-               struct _ftsent **a;
+               FTSENT **a;
 
                sp->fts_nitems = nitems + 40;
                if (SIZE_MAX / sizeof *a < sp->fts_nitems
@@ -1335,10 +1876,7 @@ fts_palloc (FTS *sp, size_t more)
         * See if fts_pathlen would overflow.
         */
        if (new_len < sp->fts_pathlen) {
-               if (sp->fts_path) {
-                       free(sp->fts_path);
-                       sp->fts_path = NULL;
-               }
+               free(sp->fts_path);
                sp->fts_path = NULL;
                __set_errno (ENAMETOOLONG);
                return false;
@@ -1409,24 +1947,53 @@ internal_function
 fts_safe_changedir (FTS *sp, FTSENT *p, int fd, char const *dir)
 {
        int ret;
+       bool is_dotdot = dir && STREQ (dir, "..");
+       int newfd;
+
+       /* This clause handles the unusual case in which FTS_NOCHDIR
+          is specified, along with FTS_CWDFD.  In that case, there is
+          no need to change even the virtual cwd file descriptor.
+          However, if FD is non-negative, we do close it here.  */
+       if (ISSET (FTS_NOCHDIR))
+         {
+           if (ISSET (FTS_CWDFD) && 0 <= fd)
+             close (fd);
+           return 0;
+         }
 
-       int newfd = fd;
-       if (ISSET(FTS_NOCHDIR)) {
-               if (ISSET(FTS_CWDFD) && 0 <= fd)
-                       close (fd);
-               return (0);
-       }
-       if (fd < 0 && (newfd = diropen (sp, dir)) < 0)
-               return (-1);
+       if (fd < 0 && is_dotdot && ISSET (FTS_CWDFD))
+         {
+           /* When possible, skip the diropen and subsequent fstat+dev/ino
+              comparison.  I.e., when changing to parent directory
+              (chdir ("..")), use a file descriptor from the ring and
+              save the overhead of diropen+fstat, as well as avoiding
+              failure when we lack "x" access to the virtual cwd.  */
+           if ( ! i_ring_empty (&sp->fts_fd_ring))
+             {
+               int parent_fd;
+               fd_ring_print (sp, stderr, "pre-pop");
+               parent_fd = i_ring_pop (&sp->fts_fd_ring);
+               is_dotdot = true;
+               if (0 <= parent_fd)
+                 {
+                   fd = parent_fd;
+                   dir = NULL;
+                 }
+             }
+         }
 
-       /* The following dev/inode check is necessary if we're doing
-          a `logical' traversal (through symlinks, a la chown -L),
-          if the system lacks O_NOFOLLOW support, or if we're changing
-          to "..".  In the latter case, O_NOFOLLOW can't help.  In
-          general (when the target is not ".."), diropen's use of
-          O_NOFOLLOW ensures we don't mistakenly follow a symlink,
-          so we can avoid the expense of this fstat.  */
-       if (ISSET(FTS_LOGICAL) || O_NOFOLLOW == 0
+       newfd = fd;
+       if (fd < 0 && (newfd = diropen (sp, dir)) < 0)
+         return -1;
+
+       /* The following dev/inode check is necessary if we're doing a
+          `logical' traversal (through symlinks, a la chown -L), if the
+          system lacks O_NOFOLLOW support, or if we're changing to ".."
+          (but not via a popped file descriptor).  When changing to the
+          name "..", O_NOFOLLOW can't help.  In general, when the target is
+          not "..", diropen's use of O_NOFOLLOW ensures we don't mistakenly
+          follow a symlink, so we can avoid the expense of this fstat.  */
+       if (ISSET(FTS_LOGICAL) || ! HAVE_WORKING_O_NOFOLLOW
            || (dir && STREQ (dir, "..")))
          {
            struct stat sb;
@@ -1446,7 +2013,7 @@ fts_safe_changedir (FTS *sp, FTSENT *p, int fd, char const *dir)
 
        if (ISSET(FTS_CWDFD))
          {
-           cwd_advance_fd (sp, newfd);
+           cwd_advance_fd (sp, newfd, ! is_dotdot);
            return 0;
          }
 
@@ -1458,5 +2025,5 @@ bail:
            (void)close(newfd);
            __set_errno (oerrno);
          }
-       return (ret);
+       return ret;
 }