fs/xfs/xfs_ialloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_bit.h"
  25 #include "xfs_inum.h"
  26 #include "xfs_sb.h"
  27 #include "xfs_ag.h"
  28 #include "xfs_mount.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_btree.h"
  31 #include "xfs_ialloc.h"
  32 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  33 #include "xfs_alloc.h"
  34 #include "xfs_rtalloc.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_bmap.h"
  37 #include "xfs_cksum.h"
  38 #include "xfs_trans.h"
  39 #include "xfs_buf_item.h"
  40 #include "xfs_icreate_item.h"
  41 #include "xfs_icache.h"
  42 #include "xfs_dinode.h"
  43 #include "xfs_trace.h"
  44
  45
  46 /*
  47  * Allocation group level functions.
  48  */
  49 static inline int
  50 xfs_ialloc_cluster_alignment(
  51         xfs_alloc_arg_t *args)
  52 {
  53         if (xfs_sb_version_hasalign(&args->mp->m_sb) &&
  54             args->mp->m_sb.sb_inoalignmt >=
  55              XFS_B_TO_FSBT(args->mp, args->mp->m_inode_cluster_size))
  56                 return args->mp->m_sb.sb_inoalignmt;
  57         return 1;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  62  */
  63 int                                     /* error */
  64 xfs_inobt_lookup(
  65         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  66         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  67         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  68         int                     *stat)  /* success/failure */
  69 {
  70         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  71         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  72         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  73         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Update the record referred to by cur to the value given.
  78  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  79  */
  80 STATIC int                              /* error */
  81 xfs_inobt_update(
  82         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  83         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  84 {
  85         union xfs_btree_rec     rec;
  86
  87         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  88         rec.inobt.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  89         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  90         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Get the data from the pointed-to record.
  95  */
  96 int                                     /* error */
  97 xfs_inobt_get_rec(
  98         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  99         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec,  /* btree record */
 100         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 101 {
 102         union xfs_btree_rec     *rec;
 103         int                     error;
 104
 105         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 106         if (!error && *stat == 1) {
 107                 irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
 108                 irec->ir_freecount = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_freecount);
 109                 irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
 110         }
 111         return error;
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 116  */
 117 #ifdef DEBUG
 118 STATIC int
 119 xfs_check_agi_freecount(
 120         struct xfs_btree_cur    *cur,
 121         struct xfs_agi          *agi)
 122 {
 123         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 124                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 125                 int             freecount = 0;
 126                 int             error;
 127                 int             i;
 128
 129                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 130                 if (error)
 131                         return error;
 132
 133                 do {
 134                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 135                         if (error)
 136                                 return error;
 137
 138                         if (i) {
 139                                 freecount += rec.ir_freecount;
 140                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 141                                 if (error)
 142                                         return error;
 143                         }
 144                 } while (i == 1);
 145
 146                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 147                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 148         }
 149         return 0;
 150 }
 151 #else
 152 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 153 #endif
 154
 155 /*
 156  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 157  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 158  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 159  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 160  */
 161 int
 162 xfs_ialloc_inode_init(
 163         struct xfs_mount        *mp,
 164         struct xfs_trans        *tp,
 165         struct list_head        *buffer_list,
 166         xfs_agnumber_t          agno,
 167         xfs_agblock_t           agbno,
 168         xfs_agblock_t           length,
 169         unsigned int            gen)
 170 {
 171         struct xfs_buf          *fbuf;
 172         struct xfs_dinode       *free;
 173         int                     nbufs, blks_per_cluster, inodes_per_cluster;
 174         int                     version;
 175         int                     i, j;
 176         xfs_daddr_t             d;
 177         xfs_ino_t               ino = 0;
 178
 179         /*
 180          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
 181          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
 182          * blocks size.
 183          */
 184         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
 185         inodes_per_cluster = blks_per_cluster << mp->m_sb.sb_inopblog;
 186         nbufs = length / blks_per_cluster;
 187
 188         /*
 189          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 190          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 191          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 192          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 193          * system.
 194          *
 195          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 196          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 197          * XFS_OFFBNO_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 198          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 199          * be used in the cluster buffer loop below.
 200          *
 201          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 202          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 203          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 204          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 205          * inode cores.
 206          */
 207         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 208                 version = 3;
 209                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno,
 210                                        XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, agbno, 0));
 211
 212                 /*
 213                  * log the initialisation that is about to take place as an
 214                  * logical operation. This means the transaction does not
 215                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
 216                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
 217                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
 218                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
 219                  */
 220                 if (tp)
 221                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, mp->m_ialloc_inos,
 222                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
 223         } else if (xfs_sb_version_hasnlink(&mp->m_sb))
 224                 version = 2;
 225         else
 226                 version = 1;
 227
 228         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 229                 /*
 230                  * Get the block.
 231                  */
 232                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno + (j * blks_per_cluster));
 233                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 234                                          mp->m_bsize * blks_per_cluster,
 235                                          XBF_UNMAPPED);
 236                 if (!fbuf)
 237                         return ENOMEM;
 238
 239                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 240                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 241                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 242                 for (i = 0; i < inodes_per_cluster; i++) {
 243                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 244                         uint    isize = xfs_dinode_size(version);
 245
 246                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 247                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 248                         free->di_version = version;
 249                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 250                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 251
 252                         if (version == 3) {
 253                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 254                                 ino++;
 255                                 uuid_copy(&free->di_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid);
 256                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 257                         } else if (tp) {
 258                                 /* just log the inode core */
 259                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 260                                                   ioffset + isize - 1);
 261                         }
 262                 }
 263
 264                 if (tp) {
 265                         /*
 266                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 267                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 268                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 269                          * the tail of the log can be moved past this
 270                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 271                          * it forward in the log).
 272                          */
 273                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 274                         if (version == 3) {
 275                                 /*
 276                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 277                                  * not physically logged in the transaction but
 278                                  * still tracked in the AIL as part of the
 279                                  * transaction and pin the log appropriately.
 280                                  */
 281                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 282                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, 0,
 283                                                   BBTOB(fbuf->b_length) - 1);
 284                         }
 285                 } else {
 286                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 287                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 288                         xfs_buf_relse(fbuf);
 289                 }
 290         }
 291         return 0;
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 296  * Return 0 for success, else error code.
 297  */
 298 STATIC int                              /* error code or 0 */
 299 xfs_ialloc_ag_alloc(
 300         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 301         xfs_buf_t       *agbp,          /* alloc group buffer */
 302         int             *alloc)
 303 {
 304         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header */
 305         xfs_alloc_arg_t args;           /* allocation argument structure */
 306         xfs_btree_cur_t *cur;           /* inode btree cursor */
 307         xfs_agnumber_t  agno;
 308         int             error;
 309         int             i;
 310         xfs_agino_t     newino;         /* new first inode's number */
 311         xfs_agino_t     newlen;         /* new number of inodes */
 312         xfs_agino_t     thisino;        /* current inode number, for loop */
 313         int             isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe unit */
 314                                         /* boundary */
 315         struct xfs_perag *pag;
 316
 317         memset(&args, 0, sizeof(args));
 318         args.tp = tp;
 319         args.mp = tp->t_mountp;
 320
 321         /*
 322          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 323          * at one time.
 324          */
 325         newlen = args.mp->m_ialloc_inos;
 326         if (args.mp->m_maxicount &&
 327             args.mp->m_sb.sb_icount + newlen > args.mp->m_maxicount)
 328                 return XFS_ERROR(ENOSPC);
 329         args.minlen = args.maxlen = args.mp->m_ialloc_blks;
 330         /*
 331          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 332          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 333          * an entire stripe unit with inodes.
 334          */
 335         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 336         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 337         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 338         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 339                      args.mp->m_ialloc_blks;
 340         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 341                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 342                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 343                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 344                 args.prod = 1;
 345
 346                 /*
 347                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 348                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 349                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 350                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 351                  * a dirty transaction and shutting down.
 352                  *
 353                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 354                  * however we need to take cluster alignment into account when
 355                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 356                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 357                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 358                  */
 359                 args.alignment = 1;
 360                 args.minalignslop = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args) - 1;
 361
 362                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 363                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 364                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 365                         return error;
 366
 367                 /*
 368                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
 369                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
 370                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
 371                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
 372                  * instead. It is critical that the total size of the request
 373                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
 374                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
 375                  * subsequent requests.
 376                  */
 377                 args.minalignslop = 0;
 378         } else
 379                 args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 380
 381         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 382                 /*
 383                  * Set the alignment for the allocation.
 384                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 385                  * boundary.
 386                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 387                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 388                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 389                  */
 390                 isaligned = 0;
 391                 if (args.mp->m_sinoalign) {
 392                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 393                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 394                         isaligned = 1;
 395                 } else
 396                         args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 397                 /*
 398                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 399                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 400                  * For now, just allocate blocks up front.
 401                  */
 402                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 403                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 404                 /*
 405                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 406                  */
 407                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 408                 args.prod = 1;
 409                 /*
 410                  * Allow space for the inode btree to split.
 411                  */
 412                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 413                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 414                         return error;
 415         }
 416
 417         /*
 418          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 419          * alignment.
 420          */
 421         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 422                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 423                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 424                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 425                 args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 426                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 427                         return error;
 428         }
 429
 430         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 431                 *alloc = 0;
 432                 return 0;
 433         }
 434         ASSERT(args.len == args.minlen);
 435
 436         /*
 437          * Stamp and write the inode buffers.
 438          *
 439          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 440          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 441          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 442          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 443          * number from being easily guessable.
 444          */
 445         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, agno, args.agbno,
 446                         args.len, prandom_u32());
 447
 448         if (error)
 449                 return error;
 450         /*
 451          * Convert the results.
 452          */
 453         newino = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(args.mp, args.agbno, 0);
 454         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 455         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 456         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 457         pag->pagi_freecount += newlen;
 458         xfs_perag_put(pag);
 459         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 460
 461         /*
 462          * Insert records describing the new inode chunk into the btree.
 463          */
 464         cur = xfs_inobt_init_cursor(args.mp, tp, agbp, agno);
 465         for (thisino = newino;
 466              thisino < newino + newlen;
 467              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 468                 cur->bc_rec.i.ir_startino = thisino;
 469                 cur->bc_rec.i.ir_freecount = XFS_INODES_PER_CHUNK;
 470                 cur->bc_rec.i.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 471                 error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 472                 if (error) {
 473                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 474                         return error;
 475                 }
 476                 ASSERT(i == 0);
 477                 error = xfs_btree_insert(cur, &i);
 478                 if (error) {
 479                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 480                         return error;
 481                 }
 482                 ASSERT(i == 1);
 483         }
 484         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 485         /*
 486          * Log allocation group header fields
 487          */
 488         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 489                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 490         /*
 491          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 492          */
 493         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 494         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 495         *alloc = 1;
 496         return 0;
 497 }
 498
 499 STATIC xfs_agnumber_t
 500 xfs_ialloc_next_ag(
 501         xfs_mount_t     *mp)
 502 {
 503         xfs_agnumber_t  agno;
 504
 505         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 506         agno = mp->m_agirotor;
 507         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 508                 mp->m_agirotor = 0;
 509         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 510
 511         return agno;
 512 }
 513
 514 /*
 515  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 516  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 517  */
 518 STATIC xfs_agnumber_t
 519 xfs_ialloc_ag_select(
 520         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 521         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 522         umode_t         mode,           /* bits set to indicate file type */
 523         int             okalloc)        /* ok to allocate more space */
 524 {
 525         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 526         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 527         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 528         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 529         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 530         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 531         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 532         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 533         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 534         int             error;
 535
 536         /*
 537          * Files of these types need at least one block if length > 0
 538          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 539          */
 540         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 541         mp = tp->t_mountp;
 542         agcount = mp->m_maxagi;
 543         if (S_ISDIR(mode))
 544                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 545         else {
 546                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 547                 if (pagno >= agcount)
 548                         pagno = 0;
 549         }
 550
 551         ASSERT(pagno < agcount);
 552
 553         /*
 554          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 555          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 556          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 557          * to mean that blocks must be allocated for them,
 558          * if none are currently free.
 559          */
 560         agno = pagno;
 561         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 562         for (;;) {
 563                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 564                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 565                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 566                         goto nextag;
 567                 }
 568
 569                 if (!pag->pagi_init) {
 570                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 571                         if (error)
 572                                 goto nextag;
 573                 }
 574
 575                 if (pag->pagi_freecount) {
 576                         xfs_perag_put(pag);
 577                         return agno;
 578                 }
 579
 580                 if (!okalloc)
 581                         goto nextag;
 582
 583                 if (!pag->pagf_init) {
 584                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 585                         if (error)
 586                                 goto nextag;
 587                 }
 588
 589                 /*
 590                  * Is there enough free space for the file plus a block of
 591                  * inodes? (if we need to allocate some)?
 592                  */
 593                 ineed = mp->m_ialloc_blks;
 594                 longest = pag->pagf_longest;
 595                 if (!longest)
 596                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
 597
 598                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
 599                     longest >= ineed) {
 600                         xfs_perag_put(pag);
 601                         return agno;
 602                 }
 603 nextag:
 604                 xfs_perag_put(pag);
 605                 /*
 606                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
 607                  * down.
 608                  */
 609                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 610                         return NULLAGNUMBER;
 611                 agno++;
 612                 if (agno >= agcount)
 613                         agno = 0;
 614                 if (agno == pagno) {
 615                         if (flags == 0)
 616                                 return NULLAGNUMBER;
 617                         flags = 0;
 618                 }
 619         }
 620 }
 621
 622 /*
 623  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
 624  */
 625 STATIC int
 626 xfs_ialloc_next_rec(
 627         struct xfs_btree_cur    *cur,
 628         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 629         int                     *done,
 630         int                     left)
 631 {
 632         int                     error;
 633         int                     i;
 634
 635         if (left)
 636                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
 637         else
 638                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 639
 640         if (error)
 641                 return error;
 642         *done = !i;
 643         if (i) {
 644                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 645                 if (error)
 646                         return error;
 647                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 648         }
 649
 650         return 0;
 651 }
 652
 653 STATIC int
 654 xfs_ialloc_get_rec(
 655         struct xfs_btree_cur    *cur,
 656         xfs_agino_t             agino,
 657         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 658         int                     *done)
 659 {
 660         int                     error;
 661         int                     i;
 662
 663         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 664         if (error)
 665                 return error;
 666         *done = !i;
 667         if (i) {
 668                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 669                 if (error)
 670                         return error;
 671                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 672         }
 673
 674         return 0;
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Allocate an inode.
 679  *
 680  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
 681  * available.
 682  */
 683 STATIC int
 684 xfs_dialloc_ag(
 685         struct xfs_trans        *tp,
 686         struct xfs_buf          *agbp,
 687         xfs_ino_t               parent,
 688         xfs_ino_t               *inop)
 689 {
 690         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
 691         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 692         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 693         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 694         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
 695         struct xfs_perag        *pag;
 696         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
 697         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
 698         xfs_ino_t               ino;
 699         int                     error;
 700         int                     offset;
 701         int                     i, j;
 702
 703         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 704
 705         ASSERT(pag->pagi_init);
 706         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
 707         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
 708
 709  restart_pagno:
 710         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
 711         /*
 712          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
 713          * This must work because we've just allocated some.
 714          */
 715         if (!pagino)
 716                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 717
 718         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 719         if (error)
 720                 goto error0;
 721
 722         /*
 723          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
 724          */
 725         if (pagno == agno) {
 726                 int             doneleft;       /* done, to the left */
 727                 int             doneright;      /* done, to the right */
 728                 int             searchdistance = 10;
 729
 730                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
 731                 if (error)
 732                         goto error0;
 733                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 734
 735                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 736                 if (error)
 737                         goto error0;
 738                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(j == 1, error0);
 739
 740                 if (rec.ir_freecount > 0) {
 741                         /*
 742                          * Found a free inode in the same chunk
 743                          * as the parent, done.
 744                          */
 745                         goto alloc_inode;
 746                 }
 747
 748
 749                 /*
 750                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
 751                  */
 752
 753                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
 754                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
 755                 if (error)
 756                         goto error0;
 757
 758                 /*
 759                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
 760                  */
 761                 if (pagino != NULLAGINO &&
 762                     pag->pagl_pagino == pagino &&
 763                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
 764                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
 765                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
 766                                                    &trec, &doneleft);
 767                         if (error)
 768                                 goto error1;
 769
 770                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
 771                                                    &rec, &doneright);
 772                         if (error)
 773                                 goto error1;
 774                 } else {
 775                         /* search left with tcur, back up 1 record */
 776                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
 777                         if (error)
 778                                 goto error1;
 779
 780                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
 781                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
 782                         if (error)
 783                                 goto error1;
 784                 }
 785
 786                 /*
 787                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
 788                  */
 789                 while (!doneleft || !doneright) {
 790                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
 791
 792                         if (!--searchdistance) {
 793                                 /*
 794                                  * Not in range - save last search
 795                                  * location and allocate a new inode
 796                                  */
 797                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 798                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 799                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 800                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 801                                 goto newino;
 802                         }
 803
 804                         /* figure out the closer block if both are valid. */
 805                         if (!doneleft && !doneright) {
 806                                 useleft = pagino -
 807                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
 808                                   rec.ir_startino - pagino;
 809                         } else {
 810                                 useleft = !doneleft;
 811                         }
 812
 813                         /* free inodes to the left? */
 814                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
 815                                 rec = trec;
 816                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 817                                 cur = tcur;
 818
 819                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 820                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 821                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 822                                 goto alloc_inode;
 823                         }
 824
 825                         /* free inodes to the right? */
 826                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
 827                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 828
 829                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 830                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 831                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 832                                 goto alloc_inode;
 833                         }
 834
 835                         /* get next record to check */
 836                         if (useleft) {
 837                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
 838                                                                  &doneleft, 1);
 839                         } else {
 840                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
 841                                                                  &doneright, 0);
 842                         }
 843                         if (error)
 844                                 goto error1;
 845                 }
 846
 847                 /*
 848                  * We've reached the end of the btree. because
 849                  * we are only searching a small chunk of the
 850                  * btree each search, there is obviously free
 851                  * inodes closer to the parent inode than we
 852                  * are now. restart the search again.
 853                  */
 854                 pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
 855                 pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
 856                 pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
 857                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 858                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 859                 goto restart_pagno;
 860         }
 861
 862         /*
 863          * In a different AG from the parent.
 864          * See if the most recently allocated block has any free.
 865          */
 866 newino:
 867         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
 868                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
 869                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 870                 if (error)
 871                         goto error0;
 872
 873                 if (i == 1) {
 874                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 875                         if (error)
 876                                 goto error0;
 877
 878                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
 879                                 /*
 880                                  * The last chunk allocated in the group
 881                                  * still has a free inode.
 882                                  */
 883                                 goto alloc_inode;
 884                         }
 885                 }
 886         }
 887
 888         /*
 889          * None left in the last group, search the whole AG
 890          */
 891         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 892         if (error)
 893                 goto error0;
 894         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 895
 896         for (;;) {
 897                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 898                 if (error)
 899                         goto error0;
 900                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 901                 if (rec.ir_freecount > 0)
 902                         break;
 903                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 904                 if (error)
 905                         goto error0;
 906                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 907         }
 908
 909 alloc_inode:
 910         offset = xfs_lowbit64(rec.ir_free);
 911         ASSERT(offset >= 0);
 912         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
 913         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
 914                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
 915         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
 916         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
 917         rec.ir_freecount--;
 918         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
 919         if (error)
 920                 goto error0;
 921         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
 922         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
 923         pag->pagi_freecount--;
 924
 925         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 926         if (error)
 927                 goto error0;
 928
 929         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 930         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
 931         xfs_perag_put(pag);
 932         *inop = ino;
 933         return 0;
 934 error1:
 935         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
 936 error0:
 937         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 938         xfs_perag_put(pag);
 939         return error;
 940 }
 941
 942 /*
 943  * Allocate an inode on disk.
 944  *
 945  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
 946  * is a directory.
 947  *
 948  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
 949  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
 950  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
 951  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
 952  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
 953  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
 954  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
 955  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
 956  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
 957  * a free inode available.
 958  *
 959  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
 960  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
 961  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
 962  */
 963 int
 964 xfs_dialloc(
 965         struct xfs_trans        *tp,
 966         xfs_ino_t               parent,
 967         umode_t                 mode,
 968         int                     okalloc,
 969         struct xfs_buf          **IO_agbp,
 970         xfs_ino_t               *inop)
 971 {
 972         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
 973         struct xfs_buf          *agbp;
 974         xfs_agnumber_t          agno;
 975         int                     error;
 976         int                     ialloced;
 977         int                     noroom = 0;
 978         xfs_agnumber_t          start_agno;
 979         struct xfs_perag        *pag;
 980
 981         if (*IO_agbp) {
 982                 /*
 983                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
 984                  * continue where we left off before.  In this case, we
 985                  * know that the allocation group has free inodes.
 986                  */
 987                 agbp = *IO_agbp;
 988                 goto out_alloc;
 989         }
 990
 991         /*
 992          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
 993          * group for inode allocation.
 994          */
 995         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode, okalloc);
 996         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
 997                 *inop = NULLFSINO;
 998                 return 0;
 999         }
1000
1001         /*
1002          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1003          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1004          * inode.
1005          */
1006         if (mp->m_maxicount &&
1007             mp->m_sb.sb_icount + mp->m_ialloc_inos > mp->m_maxicount) {
1008                 noroom = 1;
1009                 okalloc = 0;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1014          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1015          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1016          */
1017         agno = start_agno;
1018         for (;;) {
1019                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1020                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1021                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1022                         goto nextag;
1023                 }
1024
1025                 if (!pag->pagi_init) {
1026                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1027                         if (error)
1028                                 goto out_error;
1029                 }
1030
1031                 /*
1032                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1033                  */
1034                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1035                         goto nextag;
1036
1037                 /*
1038                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1039                  * lock held.
1040                  */
1041                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1042                 if (error)
1043                         goto out_error;
1044
1045                 if (pag->pagi_freecount) {
1046                         xfs_perag_put(pag);
1047                         goto out_alloc;
1048                 }
1049
1050                 if (!okalloc)
1051                         goto nextag_relse_buffer;
1052
1053
1054                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1055                 if (error) {
1056                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1057
1058                         if (error != ENOSPC)
1059                                 goto out_error;
1060
1061                         xfs_perag_put(pag);
1062                         *inop = NULLFSINO;
1063                         return 0;
1064                 }
1065
1066                 if (ialloced) {
1067                         /*
1068                          * We successfully allocated some inodes, return
1069                          * the current context to the caller so that it
1070                          * can commit the current transaction and call
1071                          * us again where we left off.
1072                          */
1073                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1074                         xfs_perag_put(pag);
1075
1076                         *IO_agbp = agbp;
1077                         *inop = NULLFSINO;
1078                         return 0;
1079                 }
1080
1081 nextag_relse_buffer:
1082                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1083 nextag:
1084                 xfs_perag_put(pag);
1085                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1086                         agno = 0;
1087                 if (agno == start_agno) {
1088                         *inop = NULLFSINO;
1089                         return noroom ? ENOSPC : 0;
1090                 }
1091         }
1092
1093 out_alloc:
1094         *IO_agbp = NULL;
1095         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1096 out_error:
1097         xfs_perag_put(pag);
1098         return XFS_ERROR(error);
1099 }
1100
1101 /*
1102  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
1103  * manipulations incore are the caller's responsibility.
1104  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
1105  * btree (free inode mask) is changed.
1106  */
1107 int
1108 xfs_difree(
1109         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1110         xfs_ino_t       inode,          /* inode to be freed */
1111         xfs_bmap_free_t *flist,         /* extents to free */
1112         int             *delete,        /* set if inode cluster was deleted */
1113         xfs_ino_t       *first_ino)     /* first inode in deleted cluster */
1114 {
1115         /* REFERENCED */
1116         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number containing inode */
1117         xfs_buf_t       *agbp;  /* buffer containing allocation group header */
1118         xfs_agino_t     agino;  /* inode number relative to allocation group */
1119         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1120         xfs_agi_t       *agi;   /* allocation group header */
1121         xfs_btree_cur_t *cur;   /* inode btree cursor */
1122         int             error;  /* error return value */
1123         int             i;      /* result code */
1124         int             ilen;   /* inodes in an inode cluster */
1125         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure for filesystem */
1126         int             off;    /* offset of inode in inode chunk */
1127         xfs_inobt_rec_incore_t rec;     /* btree record */
1128         struct xfs_perag *pag;
1129
1130         mp = tp->t_mountp;
1131
1132         /*
1133          * Break up inode number into its components.
1134          */
1135         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
1136         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
1137                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
1138                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1139                 ASSERT(0);
1140                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1141         }
1142         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
1143         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
1144                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
1145                         __func__, (unsigned long long)inode,
1146                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1147                 ASSERT(0);
1148                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1149         }
1150         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1151         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
1152                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
1153                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
1154                 ASSERT(0);
1155                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1156         }
1157         /*
1158          * Get the allocation group header.
1159          */
1160         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1161         if (error) {
1162                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
1163                         __func__, error);
1164                 return error;
1165         }
1166         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1167         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1168         ASSERT(agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1169         /*
1170          * Initialize the cursor.
1171          */
1172         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1173
1174         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1175         if (error)
1176                 goto error0;
1177
1178         /*
1179          * Look for the entry describing this inode.
1180          */
1181         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1182                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1183                         __func__, error);
1184                 goto error0;
1185         }
1186         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1187         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1188         if (error) {
1189                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1190                         __func__, error);
1191                 goto error0;
1192         }
1193         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1194         /*
1195          * Get the offset in the inode chunk.
1196          */
1197         off = agino - rec.ir_startino;
1198         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1199         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1200         /*
1201          * Mark the inode free & increment the count.
1202          */
1203         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1204         rec.ir_freecount++;
1205
1206         /*
1207          * When an inode cluster is free, it becomes eligible for removal
1208          */
1209         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1210             (rec.ir_freecount == mp->m_ialloc_inos)) {
1211
1212                 *delete = 1;
1213                 *first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1214
1215                 /*
1216                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1217                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1218                  * to be freed when the transaction is committed.
1219                  */
1220                 ilen = mp->m_ialloc_inos;
1221                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1222                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1223                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1224                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1225                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1226                 xfs_perag_put(pag);
1227                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1228                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1229
1230                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1231                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1232                                 __func__, error);
1233                         goto error0;
1234                 }
1235
1236                 xfs_bmap_add_free(XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno,
1237                                   XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino)),
1238                                   mp->m_ialloc_blks, flist, mp);
1239         } else {
1240                 *delete = 0;
1241
1242                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1243                 if (error) {
1244                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1245                                 __func__, error);
1246                         goto error0;
1247                 }
1248
1249                 /*
1250                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
1251                  */
1252                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
1253                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1254                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1255                 pag->pagi_freecount++;
1256                 xfs_perag_put(pag);
1257                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
1258         }
1259
1260         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1261         if (error)
1262                 goto error0;
1263
1264         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1265         return 0;
1266
1267 error0:
1268         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1269         return error;
1270 }
1271
1272 STATIC int
1273 xfs_imap_lookup(
1274         struct xfs_mount        *mp,
1275         struct xfs_trans        *tp,
1276         xfs_agnumber_t          agno,
1277         xfs_agino_t             agino,
1278         xfs_agblock_t           agbno,
1279         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
1280         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
1281         int                     flags)
1282 {
1283         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
1284         struct xfs_btree_cur    *cur;
1285         struct xfs_buf          *agbp;
1286         int                     error;
1287         int                     i;
1288
1289         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1290         if (error) {
1291                 xfs_alert(mp,
1292                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
1293                         __func__, error, agno);
1294                 return error;
1295         }
1296
1297         /*
1298          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
1299          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
1300          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
1301          * we are looking up.
1302          */
1303         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1304         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1305         if (!error) {
1306                 if (i)
1307                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1308                 if (!error && i == 0)
1309                         error = EINVAL;
1310         }
1311
1312         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1313         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1314         if (error)
1315                 return error;
1316
1317         /* check that the returned record contains the required inode */
1318         if (rec.ir_startino > agino ||
1319             rec.ir_startino + mp->m_ialloc_inos <= agino)
1320                 return EINVAL;
1321
1322         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
1323         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
1324             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
1325                 return EINVAL;
1326
1327         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
1328         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
1334  */
1335 int
1336 xfs_imap(
1337         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
1338         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
1339         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
1340         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
1341         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
1342 {
1343         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
1344         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
1345         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1346         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
1347         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
1348         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
1349         int             error;  /* error code */
1350         int             offset; /* index of inode in its buffer */
1351         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
1352
1353         ASSERT(ino != NULLFSINO);
1354
1355         /*
1356          * Split up the inode number into its parts.
1357          */
1358         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
1359         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
1360         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1361         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
1362             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1363 #ifdef DEBUG
1364                 /*
1365                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
1366                  * as they can be invalid without implying corruption.
1367                  */
1368                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
1369                         return XFS_ERROR(EINVAL);
1370                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
1371                         xfs_alert(mp,
1372                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
1373                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1374                 }
1375                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
1376                         xfs_alert(mp,
1377                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
1378                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
1379                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
1380                 }
1381                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1382                         xfs_alert(mp,
1383                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
1384                                 __func__, ino,
1385                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1386                 }
1387                 xfs_stack_trace();
1388 #endif /* DEBUG */
1389                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1390         }
1391
1392         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
1393
1394         /*
1395          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
1396          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
1397          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
1398          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
1399          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
1400          */
1401         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
1402                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1403                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1404                 if (error)
1405                         return error;
1406                 goto out_map;
1407         }
1408
1409         /*
1410          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
1411          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
1412          */
1413         if (blks_per_cluster == 1) {
1414                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1415                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
1416
1417                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
1418                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
1419                 imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1420                 return 0;
1421         }
1422
1423         /*
1424          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
1425          * find the location. Otherwise we have to do a btree
1426          * lookup to find the location.
1427          */
1428         if (mp->m_inoalign_mask) {
1429                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
1430                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
1431         } else {
1432                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1433                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1434                 if (error)
1435                         return error;
1436         }
1437
1438 out_map:
1439         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
1440         cluster_agbno = chunk_agbno +
1441                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
1442         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
1443                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1444
1445         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
1446         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
1447         imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1448
1449         /*
1450          * If the inode number maps to a block outside the bounds
1451          * of the file system then return NULL rather than calling
1452          * read_buf and panicing when we get an error from the
1453          * driver.
1454          */
1455         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
1456             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
1457                 xfs_alert(mp,
1458         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
1459                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
1460                         (unsigned long long) imap->im_len,
1461                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
1462                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1463         }
1464         return 0;
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
1469  */
1470 void
1471 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
1472         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1473 {
1474         int             level;
1475         uint            maxblocks;
1476         uint            maxleafents;
1477         int             minleafrecs;
1478         int             minnoderecs;
1479
1480         maxleafents = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >>
1481                 XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
1482         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1483         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1484         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1485         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1486                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1487         mp->m_in_maxlevels = level;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Log specified fields for the ag hdr (inode section)
1492  */
1493 void
1494 xfs_ialloc_log_agi(
1495         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1496         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
1497         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
1498 {
1499         int                     first;          /* first byte number */
1500         int                     last;           /* last byte number */
1501         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
1502                                         /* keep in sync with bit definitions */
1503                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
1504                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
1505                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
1506                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
1507                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
1508                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
1509                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
1510                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
1511                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
1512                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
1513                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
1514                 sizeof(xfs_agi_t)
1515         };
1516 #ifdef DEBUG
1517         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
1518
1519         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
1520         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1521 #endif
1522         /*
1523          * Compute byte offsets for the first and last fields.
1524          */
1525         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS, &first, &last);
1526         /*
1527          * Log the allocation group inode header buffer.
1528          */
1529         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
1530         xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
1531 }
1532
1533 #ifdef DEBUG
1534 STATIC void
1535 xfs_check_agi_unlinked(
1536         struct xfs_agi          *agi)
1537 {
1538         int                     i;
1539
1540         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
1541                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
1542 }
1543 #else
1544 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
1545 #endif
1546
1547 static bool
1548 xfs_agi_verify(
1549         struct xfs_buf  *bp)
1550 {
1551         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1552         struct xfs_agi  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
1553
1554         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
1555             !uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
1556                         return false;
1557         /*
1558          * Validate the magic number of the agi block.
1559          */
1560         if (agi->agi_magicnum != cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC))
1561                 return false;
1562         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
1563                 return false;
1564
1565         /*
1566          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
1567          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
1568          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
1569          * so we can detect and avoid this problem.
1570          */
1571         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
1572                 return false;
1573
1574         xfs_check_agi_unlinked(agi);
1575         return true;
1576 }
1577
1578 static void
1579 xfs_agi_read_verify(
1580         struct xfs_buf  *bp)
1581 {
1582         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1583
1584         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
1585             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
1586                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSBADCRC);
1587         else if (XFS_TEST_ERROR(!xfs_agi_verify(bp), mp,
1588                                 XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI,
1589                                 XFS_RANDOM_IALLOC_READ_AGI))
1590                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
1591
1592         if (bp->b_error)
1593                 xfs_verifier_error(bp);
1594 }
1595
1596 static void
1597 xfs_agi_write_verify(
1598         struct xfs_buf  *bp)
1599 {
1600         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1601         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
1602
1603         if (!xfs_agi_verify(bp)) {
1604                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
1605                 xfs_verifier_error(bp);
1606                 return;
1607         }
1608
1609         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
1610                 return;
1611
1612         if (bip)
1613                 XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
1614         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
1615 }
1616
1617 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
1618         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
1619         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
1620 };
1621
1622 /*
1623  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
1624  */
1625 int
1626 xfs_read_agi(
1627         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1628         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1629         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1630         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1631 {
1632         int                     error;
1633
1634         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
1635
1636         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
1637         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
1638                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
1639                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
1640         if (error)
1641                 return error;
1642
1643         ASSERT(!xfs_buf_geterror(*bpp));
1644         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
1645         return 0;
1646 }
1647
1648 int
1649 xfs_ialloc_read_agi(
1650         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1651         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1652         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1653         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1654 {
1655         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
1656         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
1657         int                     error;
1658
1659         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
1660
1661         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
1662         if (error)
1663                 return error;
1664
1665         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
1666         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1667         if (!pag->pagi_init) {
1668                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
1669                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
1670                 pag->pagi_init = 1;
1671         }
1672
1673         /*
1674          * It's possible for these to be out of sync if
1675          * we are in the middle of a forced shutdown.
1676          */
1677         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
1678                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
1679         xfs_perag_put(pag);
1680         return 0;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
1685  */
1686 int
1687 xfs_ialloc_pagi_init(
1688         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
1689         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1690         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
1691 {
1692         xfs_buf_t       *bp = NULL;
1693         int             error;
1694
1695         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
1696         if (error)
1697                 return error;
1698         if (bp)
1699                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
1700         return 0;
1701 }