fs/xfs/libxfs/xfs_ialloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  */
   6 #include "xfs.h"
   7 #include "xfs_fs.h"
   8 #include "xfs_shared.h"
   9 #include "xfs_format.h"
  10 #include "xfs_log_format.h"
  11 #include "xfs_trans_resv.h"
  12 #include "xfs_bit.h"
  13 #include "xfs_sb.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_inode.h"
  17 #include "xfs_btree.h"
  18 #include "xfs_ialloc.h"
  19 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  20 #include "xfs_alloc.h"
  21 #include "xfs_rtalloc.h"
  22 #include "xfs_errortag.h"
  23 #include "xfs_error.h"
  24 #include "xfs_bmap.h"
  25 #include "xfs_cksum.h"
  26 #include "xfs_trans.h"
  27 #include "xfs_buf_item.h"
  28 #include "xfs_icreate_item.h"
  29 #include "xfs_icache.h"
  30 #include "xfs_trace.h"
  31 #include "xfs_log.h"
  32 #include "xfs_rmap.h"
  33
  34 /*
  35  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  36  */
  37 int                                     /* error */
  38 xfs_inobt_lookup(
  39         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  40         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  41         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  42         int                     *stat)  /* success/failure */
  43 {
  44         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  45         cur->bc_rec.i.ir_holemask = 0;
  46         cur->bc_rec.i.ir_count = 0;
  47         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  48         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  49         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  50 }
  51
  52 /*
  53  * Update the record referred to by cur to the value given.
  54  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  55  */
  56 STATIC int                              /* error */
  57 xfs_inobt_update(
  58         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  59         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  60 {
  61         union xfs_btree_rec     rec;
  62
  63         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  64         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&cur->bc_mp->m_sb)) {
  65                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_holemask = cpu_to_be16(irec->ir_holemask);
  66                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_count = irec->ir_count;
  67                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_freecount = irec->ir_freecount;
  68         } else {
  69                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
  70                 rec.inobt.ir_u.f.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  71         }
  72         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  73         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  74 }
  75
  76 /* Convert on-disk btree record to incore inobt record. */
  77 void
  78 xfs_inobt_btrec_to_irec(
  79         struct xfs_mount                *mp,
  80         union xfs_btree_rec             *rec,
  81         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec)
  82 {
  83         irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
  84         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&mp->m_sb)) {
  85                 irec->ir_holemask = be16_to_cpu(rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask);
  86                 irec->ir_count = rec->inobt.ir_u.sp.ir_count;
  87                 irec->ir_freecount = rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount;
  88         } else {
  89                 /*
  90                  * ir_holemask/ir_count not supported on-disk. Fill in hardcoded
  91                  * values for full inode chunks.
  92                  */
  93                 irec->ir_holemask = XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL;
  94                 irec->ir_count = XFS_INODES_PER_CHUNK;
  95                 irec->ir_freecount =
  96                                 be32_to_cpu(rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount);
  97         }
  98         irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Get the data from the pointed-to record.
 103  */
 104 int
 105 xfs_inobt_get_rec(
 106         struct xfs_btree_cur            *cur,
 107         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec,
 108         int                             *stat)
 109 {
 110         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
 111         xfs_agnumber_t                  agno = cur->bc_private.a.agno;
 112         union xfs_btree_rec             *rec;
 113         int                             error;
 114         uint64_t                        realfree;
 115
 116         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 117         if (error || *stat == 0)
 118                 return error;
 119
 120         xfs_inobt_btrec_to_irec(mp, rec, irec);
 121
 122         if (!xfs_verify_agino(mp, agno, irec->ir_startino))
 123                 goto out_bad_rec;
 124         if (irec->ir_count < XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT ||
 125             irec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 126                 goto out_bad_rec;
 127         if (irec->ir_freecount > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 128                 goto out_bad_rec;
 129
 130         /* if there are no holes, return the first available offset */
 131         if (!xfs_inobt_issparse(irec->ir_holemask))
 132                 realfree = irec->ir_free;
 133         else
 134                 realfree = irec->ir_free & xfs_inobt_irec_to_allocmask(irec);
 135         if (hweight64(realfree) != irec->ir_freecount)
 136                 goto out_bad_rec;
 137
 138         return 0;
 139
 140 out_bad_rec:
 141         xfs_warn(mp,
 142                 "%s Inode BTree record corruption in AG %d detected!",
 143                 cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO ? "Used" : "Free", agno);
 144         xfs_warn(mp,
 145 "start inode 0x%x, count 0x%x, free 0x%x freemask 0x%llx, holemask 0x%x",
 146                 irec->ir_startino, irec->ir_count, irec->ir_freecount,
 147                 irec->ir_free, irec->ir_holemask);
 148         return -EFSCORRUPTED;
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
 153  */
 154 int
 155 xfs_inobt_insert_rec(
 156         struct xfs_btree_cur    *cur,
 157         uint16_t                holemask,
 158         uint8_t                 count,
 159         int32_t                 freecount,
 160         xfs_inofree_t           free,
 161         int                     *stat)
 162 {
 163         cur->bc_rec.i.ir_holemask = holemask;
 164         cur->bc_rec.i.ir_count = count;
 165         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
 166         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
 167         return xfs_btree_insert(cur, stat);
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
 172  */
 173 STATIC int
 174 xfs_inobt_insert(
 175         struct xfs_mount        *mp,
 176         struct xfs_trans        *tp,
 177         struct xfs_buf          *agbp,
 178         xfs_agino_t             newino,
 179         xfs_agino_t             newlen,
 180         xfs_btnum_t             btnum)
 181 {
 182         struct xfs_btree_cur    *cur;
 183         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 184         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 185         xfs_agino_t             thisino;
 186         int                     i;
 187         int                     error;
 188
 189         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 190
 191         for (thisino = newino;
 192              thisino < newino + newlen;
 193              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 194                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 195                 if (error) {
 196                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 197                         return error;
 198                 }
 199                 ASSERT(i == 0);
 200
 201                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL,
 202                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 203                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 204                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
 205                 if (error) {
 206                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 207                         return error;
 208                 }
 209                 ASSERT(i == 1);
 210         }
 211
 212         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 /*
 218  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 219  */
 220 #ifdef DEBUG
 221 STATIC int
 222 xfs_check_agi_freecount(
 223         struct xfs_btree_cur    *cur,
 224         struct xfs_agi          *agi)
 225 {
 226         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 227                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 228                 int             freecount = 0;
 229                 int             error;
 230                 int             i;
 231
 232                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 233                 if (error)
 234                         return error;
 235
 236                 do {
 237                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 238                         if (error)
 239                                 return error;
 240
 241                         if (i) {
 242                                 freecount += rec.ir_freecount;
 243                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 244                                 if (error)
 245                                         return error;
 246                         }
 247                 } while (i == 1);
 248
 249                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 250                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 251         }
 252         return 0;
 253 }
 254 #else
 255 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 256 #endif
 257
 258 /*
 259  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 260  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 261  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 262  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 263  */
 264 int
 265 xfs_ialloc_inode_init(
 266         struct xfs_mount        *mp,
 267         struct xfs_trans        *tp,
 268         struct list_head        *buffer_list,
 269         int                     icount,
 270         xfs_agnumber_t          agno,
 271         xfs_agblock_t           agbno,
 272         xfs_agblock_t           length,
 273         unsigned int            gen)
 274 {
 275         struct xfs_buf          *fbuf;
 276         struct xfs_dinode       *free;
 277         int                     nbufs;
 278         int                     version;
 279         int                     i, j;
 280         xfs_daddr_t             d;
 281         xfs_ino_t               ino = 0;
 282
 283         /*
 284          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
 285          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
 286          * blocks size.
 287          */
 288         nbufs = length / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster;
 289
 290         /*
 291          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 292          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 293          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 294          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 295          * system.
 296          *
 297          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 298          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 299          * XFS_AGB_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 300          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 301          * be used in the cluster buffer loop below.
 302          *
 303          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 304          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 305          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 306          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 307          * inode cores.
 308          */
 309         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 310                 version = 3;
 311                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, agbno));
 312
 313                 /*
 314                  * log the initialisation that is about to take place as an
 315                  * logical operation. This means the transaction does not
 316                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
 317                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
 318                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
 319                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
 320                  */
 321                 if (tp)
 322                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, icount,
 323                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
 324         } else
 325                 version = 2;
 326
 327         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 328                 /*
 329                  * Get the block.
 330                  */
 331                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno +
 332                                 (j * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster));
 333                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 334                                          mp->m_bsize *
 335                                          M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster,
 336                                          XBF_UNMAPPED);
 337                 if (!fbuf)
 338                         return -ENOMEM;
 339
 340                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 341                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 342                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 343                 for (i = 0; i < M_IGEO(mp)->inodes_per_cluster; i++) {
 344                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 345                         uint    isize = xfs_dinode_size(version);
 346
 347                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 348                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 349                         free->di_version = version;
 350                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 351                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 352
 353                         if (version == 3) {
 354                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 355                                 ino++;
 356                                 uuid_copy(&free->di_uuid,
 357                                           &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 358                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 359                         } else if (tp) {
 360                                 /* just log the inode core */
 361                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 362                                                   ioffset + isize - 1);
 363                         }
 364                 }
 365
 366                 if (tp) {
 367                         /*
 368                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 369                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 370                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 371                          * the tail of the log can be moved past this
 372                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 373                          * it forward in the log).
 374                          */
 375                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 376                         if (version == 3) {
 377                                 /*
 378                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 379                                  * not physically logged in the transaction but
 380                                  * still tracked in the AIL as part of the
 381                                  * transaction and pin the log appropriately.
 382                                  */
 383                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 384                         }
 385                 } else {
 386                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 387                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 388                         xfs_buf_relse(fbuf);
 389                 }
 390         }
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 /*
 395  * Align startino and allocmask for a recently allocated sparse chunk such that
 396  * they are fit for insertion (or merge) into the on-disk inode btrees.
 397  *
 398  * Background:
 399  *
 400  * When enabled, sparse inode support increases the inode alignment from cluster
 401  * size to inode chunk size. This means that the minimum range between two
 402  * non-adjacent inode records in the inobt is large enough for a full inode
 403  * record. This allows for cluster sized, cluster aligned block allocation
 404  * without need to worry about whether the resulting inode record overlaps with
 405  * another record in the tree. Without this basic rule, we would have to deal
 406  * with the consequences of overlap by potentially undoing recent allocations in
 407  * the inode allocation codepath.
 408  *
 409  * Because of this alignment rule (which is enforced on mount), there are two
 410  * inobt possibilities for newly allocated sparse chunks. One is that the
 411  * aligned inode record for the chunk covers a range of inodes not already
 412  * covered in the inobt (i.e., it is safe to insert a new sparse record). The
 413  * other is that a record already exists at the aligned startino that considers
 414  * the newly allocated range as sparse. In the latter case, record content is
 415  * merged in hope that sparse inode chunks fill to full chunks over time.
 416  */
 417 STATIC void
 418 xfs_align_sparse_ino(
 419         struct xfs_mount                *mp,
 420         xfs_agino_t                     *startino,
 421         uint16_t                        *allocmask)
 422 {
 423         xfs_agblock_t                   agbno;
 424         xfs_agblock_t                   mod;
 425         int                             offset;
 426
 427         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, *startino);
 428         mod = agbno % mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 429         if (!mod)
 430                 return;
 431
 432         /* calculate the inode offset and align startino */
 433         offset = XFS_AGB_TO_AGINO(mp, mod);
 434         *startino -= offset;
 435
 436         /*
 437          * Since startino has been aligned down, left shift allocmask such that
 438          * it continues to represent the same physical inodes relative to the
 439          * new startino.
 440          */
 441         *allocmask <<= offset / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
 442 }
 443
 444 /*
 445  * Determine whether the source inode record can merge into the target. Both
 446  * records must be sparse, the inode ranges must match and there must be no
 447  * allocation overlap between the records.
 448  */
 449 STATIC bool
 450 __xfs_inobt_can_merge(
 451         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* tgt record */
 452         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src record */
 453 {
 454         uint64_t                        talloc;
 455         uint64_t                        salloc;
 456
 457         /* records must cover the same inode range */
 458         if (trec->ir_startino != srec->ir_startino)
 459                 return false;
 460
 461         /* both records must be sparse */
 462         if (!xfs_inobt_issparse(trec->ir_holemask) ||
 463             !xfs_inobt_issparse(srec->ir_holemask))
 464                 return false;
 465
 466         /* both records must track some inodes */
 467         if (!trec->ir_count || !srec->ir_count)
 468                 return false;
 469
 470         /* can't exceed capacity of a full record */
 471         if (trec->ir_count + srec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 472                 return false;
 473
 474         /* verify there is no allocation overlap */
 475         talloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(trec);
 476         salloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(srec);
 477         if (talloc & salloc)
 478                 return false;
 479
 480         return true;
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Merge the source inode record into the target. The caller must call
 485  * __xfs_inobt_can_merge() to ensure the merge is valid.
 486  */
 487 STATIC void
 488 __xfs_inobt_rec_merge(
 489         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* target */
 490         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src */
 491 {
 492         ASSERT(trec->ir_startino == srec->ir_startino);
 493
 494         /* combine the counts */
 495         trec->ir_count += srec->ir_count;
 496         trec->ir_freecount += srec->ir_freecount;
 497
 498         /*
 499          * Merge the holemask and free mask. For both fields, 0 bits refer to
 500          * allocated inodes. We combine the allocated ranges with bitwise AND.
 501          */
 502         trec->ir_holemask &= srec->ir_holemask;
 503         trec->ir_free &= srec->ir_free;
 504 }
 505
 506 /*
 507  * Insert a new sparse inode chunk into the associated inode btree. The inode
 508  * record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that should match
 509  * any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows sparse chunks
 510  * to fill over time.
 511  *
 512  * This function supports two modes of handling preexisting records depending on
 513  * the merge flag. If merge is true, the provided record is merged with the
 514  * existing record and updated in place. The merged record is returned in nrec.
 515  * If merge is false, an existing record is replaced with the provided record.
 516  * If no preexisting record exists, the provided record is always inserted.
 517  *
 518  * It is considered corruption if a merge is requested and not possible. Given
 519  * the sparse inode alignment constraints, this should never happen.
 520  */
 521 STATIC int
 522 xfs_inobt_insert_sprec(
 523         struct xfs_mount                *mp,
 524         struct xfs_trans                *tp,
 525         struct xfs_buf                  *agbp,
 526         int                             btnum,
 527         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec,  /* in/out: new/merged rec. */
 528         bool                            merge)  /* merge or replace */
 529 {
 530         struct xfs_btree_cur            *cur;
 531         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 532         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 533         int                             error;
 534         int                             i;
 535         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
 536
 537         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 538
 539         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
 540         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 541         if (error)
 542                 goto error;
 543         /* if nothing there, insert a new record and return */
 544         if (i == 0) {
 545                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
 546                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
 547                                              nrec->ir_free, &i);
 548                 if (error)
 549                         goto error;
 550                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
 551
 552                 goto out;
 553         }
 554
 555         /*
 556          * A record exists at this startino. Merge or replace the record
 557          * depending on what we've been asked to do.
 558          */
 559         if (merge) {
 560                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 561                 if (error)
 562                         goto error;
 563                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
 564                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
 565                                         rec.ir_startino == nrec->ir_startino,
 566                                         error);
 567
 568                 /*
 569                  * This should never fail. If we have coexisting records that
 570                  * cannot merge, something is seriously wrong.
 571                  */
 572                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, __xfs_inobt_can_merge(nrec, &rec),
 573                                         error);
 574
 575                 trace_xfs_irec_merge_pre(mp, agno, rec.ir_startino,
 576                                          rec.ir_holemask, nrec->ir_startino,
 577                                          nrec->ir_holemask);
 578
 579                 /* merge to nrec to output the updated record */
 580                 __xfs_inobt_rec_merge(nrec, &rec);
 581
 582                 trace_xfs_irec_merge_post(mp, agno, nrec->ir_startino,
 583                                           nrec->ir_holemask);
 584
 585                 error = xfs_inobt_rec_check_count(mp, nrec);
 586                 if (error)
 587                         goto error;
 588         }
 589
 590         error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
 591         if (error)
 592                 goto error;
 593
 594 out:
 595         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 596         return 0;
 597 error:
 598         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 599         return error;
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 604  * Return 0 for success, else error code.
 605  */
 606 STATIC int
 607 xfs_ialloc_ag_alloc(
 608         struct xfs_trans        *tp,
 609         struct xfs_buf          *agbp,
 610         int                     *alloc)
 611 {
 612         struct xfs_agi          *agi;
 613         struct xfs_alloc_arg    args;
 614         xfs_agnumber_t          agno;
 615         int                     error;
 616         xfs_agino_t             newino;         /* new first inode's number */
 617         xfs_agino_t             newlen;         /* new number of inodes */
 618         int                     isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe */
 619                                                 /* unit boundary */
 620         /* init. to full chunk */
 621         uint16_t                allocmask = (uint16_t) -1;
 622         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
 623         struct xfs_perag        *pag;
 624         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(tp->t_mountp);
 625         int                     do_sparse = 0;
 626
 627         memset(&args, 0, sizeof(args));
 628         args.tp = tp;
 629         args.mp = tp->t_mountp;
 630         args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 631         args.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_INODES;
 632
 633 #ifdef DEBUG
 634         /* randomly do sparse inode allocations */
 635         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&tp->t_mountp->m_sb) &&
 636             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks)
 637                 do_sparse = prandom_u32() & 1;
 638 #endif
 639
 640         /*
 641          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 642          * at one time.
 643          */
 644         newlen = igeo->ialloc_inos;
 645         if (igeo->maxicount &&
 646             percpu_counter_read_positive(&args.mp->m_icount) + newlen >
 647                                                         igeo->maxicount)
 648                 return -ENOSPC;
 649         args.minlen = args.maxlen = igeo->ialloc_blks;
 650         /*
 651          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 652          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 653          * an entire stripe unit with inodes.
 654          */
 655         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 656         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 657         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 658         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 659                      igeo->ialloc_blks;
 660         if (do_sparse)
 661                 goto sparse_alloc;
 662         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 663                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 664                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 665                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 666                 args.prod = 1;
 667
 668                 /*
 669                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 670                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 671                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 672                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 673                  * a dirty transaction and shutting down.
 674                  *
 675                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 676                  * however we need to take cluster alignment into account when
 677                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 678                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 679                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 680                  */
 681                 args.alignment = 1;
 682                 args.minalignslop = igeo->cluster_align - 1;
 683
 684                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 685                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels - 1;
 686                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 687                         return error;
 688
 689                 /*
 690                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
 691                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
 692                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
 693                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
 694                  * instead. It is critical that the total size of the request
 695                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
 696                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
 697                  * subsequent requests.
 698                  */
 699                 args.minalignslop = 0;
 700         }
 701
 702         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 703                 /*
 704                  * Set the alignment for the allocation.
 705                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 706                  * boundary.
 707                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 708                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 709                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 710                  */
 711                 isaligned = 0;
 712                 if (igeo->ialloc_align) {
 713                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 714                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 715                         isaligned = 1;
 716                 } else
 717                         args.alignment = igeo->cluster_align;
 718                 /*
 719                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 720                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 721                  * For now, just allocate blocks up front.
 722                  */
 723                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 724                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 725                 /*
 726                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 727                  */
 728                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 729                 args.prod = 1;
 730                 /*
 731                  * Allow space for the inode btree to split.
 732                  */
 733                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels - 1;
 734                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 735                         return error;
 736         }
 737
 738         /*
 739          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 740          * alignment.
 741          */
 742         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 743                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 744                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 745                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 746                 args.alignment = igeo->cluster_align;
 747                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 748                         return error;
 749         }
 750
 751         /*
 752          * Finally, try a sparse allocation if the filesystem supports it and
 753          * the sparse allocation length is smaller than a full chunk.
 754          */
 755         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&args.mp->m_sb) &&
 756             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks &&
 757             args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 758 sparse_alloc:
 759                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 760                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 761                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 762                 args.alignment = args.mp->m_sb.sb_spino_align;
 763                 args.prod = 1;
 764
 765                 args.minlen = igeo->ialloc_min_blks;
 766                 args.maxlen = args.minlen;
 767
 768                 /*
 769                  * The inode record will be aligned to full chunk size. We must
 770                  * prevent sparse allocation from AG boundaries that result in
 771                  * invalid inode records, such as records that start at agbno 0
 772                  * or extend beyond the AG.
 773                  *
 774                  * Set min agbno to the first aligned, non-zero agbno and max to
 775                  * the last aligned agbno that is at least one full chunk from
 776                  * the end of the AG.
 777                  */
 778                 args.min_agbno = args.mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 779                 args.max_agbno = round_down(args.mp->m_sb.sb_agblocks,
 780                                             args.mp->m_sb.sb_inoalignmt) -
 781                                  igeo->ialloc_blks;
 782
 783                 error = xfs_alloc_vextent(&args);
 784                 if (error)
 785                         return error;
 786
 787                 newlen = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.len);
 788                 ASSERT(newlen <= XFS_INODES_PER_CHUNK);
 789                 allocmask = (1 << (newlen / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT)) - 1;
 790         }
 791
 792         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 793                 *alloc = 0;
 794                 return 0;
 795         }
 796         ASSERT(args.len == args.minlen);
 797
 798         /*
 799          * Stamp and write the inode buffers.
 800          *
 801          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 802          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 803          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 804          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 805          * number from being easily guessable.
 806          */
 807         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, agno,
 808                         args.agbno, args.len, prandom_u32());
 809
 810         if (error)
 811                 return error;
 812         /*
 813          * Convert the results.
 814          */
 815         newino = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.agbno);
 816
 817         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
 818                 /*
 819                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
 820                  */
 821                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
 822
 823                 rec.ir_startino = newino;
 824                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
 825                 rec.ir_count = newlen;
 826                 rec.ir_freecount = newlen;
 827                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 828
 829                 /*
 830                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
 831                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
 832                  * merged record.
 833                  */
 834                 error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, XFS_BTNUM_INO,
 835                                                &rec, true);
 836                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
 837                         xfs_alert(args.mp,
 838         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
 839                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, agno,
 840                                                    rec.ir_startino),
 841                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
 842                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 843                 }
 844                 if (error)
 845                         return error;
 846
 847                 /*
 848                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
 849                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
 850                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
 851                  * sparse chunk.
 852                  *
 853                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
 854                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
 855                  * from the previous call. Set merge false to replace any
 856                  * existing record with this one.
 857                  */
 858                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 859                         error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp,
 860                                                        XFS_BTNUM_FINO, &rec,
 861                                                        false);
 862                         if (error)
 863                                 return error;
 864                 }
 865         } else {
 866                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
 867                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
 868                                          XFS_BTNUM_INO);
 869                 if (error)
 870                         return error;
 871
 872                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 873                         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino,
 874                                                  newlen, XFS_BTNUM_FINO);
 875                         if (error)
 876                                 return error;
 877                 }
 878         }
 879
 880         /*
 881          * Update AGI counts and newino.
 882          */
 883         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 884         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 885         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 886         pag->pagi_freecount += newlen;
 887         pag->pagi_count += newlen;
 888         xfs_perag_put(pag);
 889         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 890
 891         /*
 892          * Log allocation group header fields
 893          */
 894         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 895                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 896         /*
 897          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 898          */
 899         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 900         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 901         *alloc = 1;
 902         return 0;
 903 }
 904
 905 STATIC xfs_agnumber_t
 906 xfs_ialloc_next_ag(
 907         xfs_mount_t     *mp)
 908 {
 909         xfs_agnumber_t  agno;
 910
 911         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 912         agno = mp->m_agirotor;
 913         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 914                 mp->m_agirotor = 0;
 915         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 916
 917         return agno;
 918 }
 919
 920 /*
 921  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 922  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 923  */
 924 STATIC xfs_agnumber_t
 925 xfs_ialloc_ag_select(
 926         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 927         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 928         umode_t         mode)           /* bits set to indicate file type */
 929 {
 930         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 931         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 932         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 933         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 934         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 935         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 936         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 937         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 938         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 939         int             error;
 940
 941         /*
 942          * Files of these types need at least one block if length > 0
 943          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 944          */
 945         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 946         mp = tp->t_mountp;
 947         agcount = mp->m_maxagi;
 948         if (S_ISDIR(mode))
 949                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 950         else {
 951                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 952                 if (pagno >= agcount)
 953                         pagno = 0;
 954         }
 955
 956         ASSERT(pagno < agcount);
 957
 958         /*
 959          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 960          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 961          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 962          * to mean that blocks must be allocated for them,
 963          * if none are currently free.
 964          */
 965         agno = pagno;
 966         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 967         for (;;) {
 968                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 969                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 970                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 971                         goto nextag;
 972                 }
 973
 974                 if (!pag->pagi_init) {
 975                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 976                         if (error)
 977                                 goto nextag;
 978                 }
 979
 980                 if (pag->pagi_freecount) {
 981                         xfs_perag_put(pag);
 982                         return agno;
 983                 }
 984
 985                 if (!pag->pagf_init) {
 986                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 987                         if (error)
 988                                 goto nextag;
 989                 }
 990
 991                 /*
 992                  * Check that there is enough free space for the file plus a
 993                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
 994                  * first pass across the AGs, take into account the potential
 995                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
 996                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
 997                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
 998                  * ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
 999                  * it.
1000                  *
1001                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
1002                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
1003                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
1004                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
1005                  * likely a real ENOSPC condition.
1006                  */
1007                 ineed = M_IGEO(mp)->ialloc_min_blks;
1008                 if (flags && ineed > 1)
1009                         ineed += M_IGEO(mp)->cluster_align;
1010                 longest = pag->pagf_longest;
1011                 if (!longest)
1012                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
1013
1014                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
1015                     longest >= ineed) {
1016                         xfs_perag_put(pag);
1017                         return agno;
1018                 }
1019 nextag:
1020                 xfs_perag_put(pag);
1021                 /*
1022                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
1023                  * down.
1024                  */
1025                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1026                         return NULLAGNUMBER;
1027                 agno++;
1028                 if (agno >= agcount)
1029                         agno = 0;
1030                 if (agno == pagno) {
1031                         if (flags == 0)
1032                                 return NULLAGNUMBER;
1033                         flags = 0;
1034                 }
1035         }
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
1040  */
1041 STATIC int
1042 xfs_ialloc_next_rec(
1043         struct xfs_btree_cur    *cur,
1044         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1045         int                     *done,
1046         int                     left)
1047 {
1048         int                     error;
1049         int                     i;
1050
1051         if (left)
1052                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1053         else
1054                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1055
1056         if (error)
1057                 return error;
1058         *done = !i;
1059         if (i) {
1060                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1061                 if (error)
1062                         return error;
1063                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1064         }
1065
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 STATIC int
1070 xfs_ialloc_get_rec(
1071         struct xfs_btree_cur    *cur,
1072         xfs_agino_t             agino,
1073         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1074         int                     *done)
1075 {
1076         int                     error;
1077         int                     i;
1078
1079         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1080         if (error)
1081                 return error;
1082         *done = !i;
1083         if (i) {
1084                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1085                 if (error)
1086                         return error;
1087                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1088         }
1089
1090         return 0;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1095  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1096  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1097  */
1098 STATIC int
1099 xfs_inobt_first_free_inode(
1100         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1101 {
1102         xfs_inofree_t                   realfree;
1103
1104         /* if there are no holes, return the first available offset */
1105         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1106                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1107
1108         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1109         realfree &= rec->ir_free;
1110
1111         return xfs_lowbit64(realfree);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1116  */
1117 STATIC int
1118 xfs_dialloc_ag_inobt(
1119         struct xfs_trans        *tp,
1120         struct xfs_buf          *agbp,
1121         xfs_ino_t               parent,
1122         xfs_ino_t               *inop)
1123 {
1124         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1125         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1126         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1127         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1128         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1129         struct xfs_perag        *pag;
1130         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1131         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1132         xfs_ino_t               ino;
1133         int                     error;
1134         int                     offset;
1135         int                     i, j;
1136         int                     searchdistance = 10;
1137
1138         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1139
1140         ASSERT(pag->pagi_init);
1141         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1142         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1143
1144  restart_pagno:
1145         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1146         /*
1147          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1148          * This must work because we've just allocated some.
1149          */
1150         if (!pagino)
1151                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1152
1153         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1154         if (error)
1155                 goto error0;
1156
1157         /*
1158          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1159          */
1160         if (pagno == agno) {
1161                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1162                 int             doneright;      /* done, to the right */
1163
1164                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1165                 if (error)
1166                         goto error0;
1167                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1168
1169                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1170                 if (error)
1171                         goto error0;
1172                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, j == 1, error0);
1173
1174                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1175                         /*
1176                          * Found a free inode in the same chunk
1177                          * as the parent, done.
1178                          */
1179                         goto alloc_inode;
1180                 }
1181
1182
1183                 /*
1184                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1185                  */
1186
1187                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1188                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1189                 if (error)
1190                         goto error0;
1191
1192                 /*
1193                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1194                  */
1195                 if (pagino != NULLAGINO &&
1196                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1197                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1198                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1199                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1200                                                    &trec, &doneleft);
1201                         if (error)
1202                                 goto error1;
1203
1204                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1205                                                    &rec, &doneright);
1206                         if (error)
1207                                 goto error1;
1208                 } else {
1209                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1210                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1211                         if (error)
1212                                 goto error1;
1213
1214                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1215                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1216                         if (error)
1217                                 goto error1;
1218                 }
1219
1220                 /*
1221                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1222                  */
1223                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1224                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1225
1226                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1227                         if (!doneleft && !doneright) {
1228                                 useleft = pagino -
1229                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1230                                   rec.ir_startino - pagino;
1231                         } else {
1232                                 useleft = !doneleft;
1233                         }
1234
1235                         /* free inodes to the left? */
1236                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1237                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1238                                 cur = tcur;
1239
1240                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1241                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1242                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1243                                 rec = trec;
1244                                 goto alloc_inode;
1245                         }
1246
1247                         /* free inodes to the right? */
1248                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1249                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1250
1251                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1252                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1253                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1254                                 goto alloc_inode;
1255                         }
1256
1257                         /* get next record to check */
1258                         if (useleft) {
1259                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1260                                                                  &doneleft, 1);
1261                         } else {
1262                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1263                                                                  &doneright, 0);
1264                         }
1265                         if (error)
1266                                 goto error1;
1267                 }
1268
1269                 if (searchdistance <= 0) {
1270                         /*
1271                          * Not in range - save last search
1272                          * location and allocate a new inode
1273                          */
1274                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1275                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1276                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1277                         pag->pagl_pagino = pagino;
1278
1279                 } else {
1280                         /*
1281                          * We've reached the end of the btree. because
1282                          * we are only searching a small chunk of the
1283                          * btree each search, there is obviously free
1284                          * inodes closer to the parent inode than we
1285                          * are now. restart the search again.
1286                          */
1287                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1288                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1289                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1290                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1291                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1292                         goto restart_pagno;
1293                 }
1294         }
1295
1296         /*
1297          * In a different AG from the parent.
1298          * See if the most recently allocated block has any free.
1299          */
1300         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1301                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1302                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1303                 if (error)
1304                         goto error0;
1305
1306                 if (i == 1) {
1307                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1308                         if (error)
1309                                 goto error0;
1310
1311                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1312                                 /*
1313                                  * The last chunk allocated in the group
1314                                  * still has a free inode.
1315                                  */
1316                                 goto alloc_inode;
1317                         }
1318                 }
1319         }
1320
1321         /*
1322          * None left in the last group, search the whole AG
1323          */
1324         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1325         if (error)
1326                 goto error0;
1327         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1328
1329         for (;;) {
1330                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1331                 if (error)
1332                         goto error0;
1333                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1334                 if (rec.ir_freecount > 0)
1335                         break;
1336                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1337                 if (error)
1338                         goto error0;
1339                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1340         }
1341
1342 alloc_inode:
1343         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1344         ASSERT(offset >= 0);
1345         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1346         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1347                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1348         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1349         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1350         rec.ir_freecount--;
1351         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1352         if (error)
1353                 goto error0;
1354         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1355         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1356         pag->pagi_freecount--;
1357
1358         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1359         if (error)
1360                 goto error0;
1361
1362         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1363         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1364         xfs_perag_put(pag);
1365         *inop = ino;
1366         return 0;
1367 error1:
1368         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1369 error0:
1370         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1371         xfs_perag_put(pag);
1372         return error;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1377  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1378  */
1379 STATIC int
1380 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1381         xfs_agino_t                     pagino,
1382         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1383         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1384 {
1385         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1386         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1387         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1388         int                             error;
1389         int                             i, j;
1390
1391         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1392         if (error)
1393                 return error;
1394
1395         if (i == 1) {
1396                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1397                 if (error)
1398                         return error;
1399                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(lcur->bc_mp, i == 1);
1400
1401                 /*
1402                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1403                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1404                  * existence is enough.
1405                  */
1406                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1407                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1408                         return 0;
1409         }
1410
1411         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1412         if (error)
1413                 return error;
1414
1415         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1416         if (error)
1417                 goto error_rcur;
1418         if (j == 1) {
1419                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1420                 if (error)
1421                         goto error_rcur;
1422                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, j == 1, error_rcur);
1423         }
1424
1425         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, i == 1 || j == 1, error_rcur);
1426         if (i == 1 && j == 1) {
1427                 /*
1428                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1429                  * inode chunk to the target.
1430                  */
1431                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1432                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1433                         *rec = rrec;
1434                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1435                         *ocur = rcur;
1436                 } else {
1437                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1438                 }
1439         } else if (j == 1) {
1440                 /* only the right record is valid */
1441                 *rec = rrec;
1442                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1443                 *ocur = rcur;
1444         } else if (i == 1) {
1445                 /* only the left record is valid */
1446                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1447         }
1448
1449         return 0;
1450
1451 error_rcur:
1452         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1453         return error;
1454 }
1455
1456 /*
1457  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1458  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1459  */
1460 STATIC int
1461 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1462         struct xfs_agi                  *agi,
1463         struct xfs_btree_cur            *cur,
1464         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1465 {
1466         int error;
1467         int i;
1468
1469         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1470                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1471                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1472                 if (error)
1473                         return error;
1474                 if (i == 1) {
1475                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1476                         if (error)
1477                                 return error;
1478                         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1479                         return 0;
1480                 }
1481         }
1482
1483         /*
1484          * Find the first inode available in the AG.
1485          */
1486         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1487         if (error)
1488                 return error;
1489         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1490
1491         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1492         if (error)
1493                 return error;
1494         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1501  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1502  */
1503 STATIC int
1504 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1505         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1506         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1507         int                             offset) /* inode offset */
1508 {
1509         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1510         int                             error;
1511         int                             i;
1512
1513         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1514         if (error)
1515                 return error;
1516         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1517
1518         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1519         if (error)
1520                 return error;
1521         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1522         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1523                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1524
1525         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1526         rec.ir_freecount--;
1527
1528         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, (rec.ir_free == frec->ir_free) &&
1529                                   (rec.ir_freecount == frec->ir_freecount));
1530
1531         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1536  * back to the inobt search algorithm.
1537  *
1538  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1539  * available.
1540  */
1541 STATIC int
1542 xfs_dialloc_ag(
1543         struct xfs_trans        *tp,
1544         struct xfs_buf          *agbp,
1545         xfs_ino_t               parent,
1546         xfs_ino_t               *inop)
1547 {
1548         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1549         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1550         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1551         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1552         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1553         struct xfs_perag                *pag;
1554         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1555         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1556         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1557         xfs_ino_t                       ino;
1558         int                             error;
1559         int                             offset;
1560         int                             i;
1561
1562         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1563                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1564
1565         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1566
1567         /*
1568          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1569          * This must work because we've just allocated some.
1570          */
1571         if (!pagino)
1572                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1573
1574         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1575
1576         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1577         if (error)
1578                 goto error_cur;
1579
1580         /*
1581          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1582          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1583          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1584          */
1585         if (agno == pagno)
1586                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1587         else
1588                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1589         if (error)
1590                 goto error_cur;
1591
1592         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1593         ASSERT(offset >= 0);
1594         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1595         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1596                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1597         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1598
1599         /*
1600          * Modify or remove the finobt record.
1601          */
1602         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1603         rec.ir_freecount--;
1604         if (rec.ir_freecount)
1605                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1606         else
1607                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1608         if (error)
1609                 goto error_cur;
1610
1611         /*
1612          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1613          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1614          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1615          * the inobt using the finobt record and offset information.
1616          */
1617         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1618
1619         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1620         if (error)
1621                 goto error_icur;
1622
1623         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1624         if (error)
1625                 goto error_icur;
1626
1627         /*
1628          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1629          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1630          */
1631         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1632         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1633         pag->pagi_freecount--;
1634
1635         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1636
1637         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1638         if (error)
1639                 goto error_icur;
1640         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1641         if (error)
1642                 goto error_icur;
1643
1644         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1645         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1646         xfs_perag_put(pag);
1647         *inop = ino;
1648         return 0;
1649
1650 error_icur:
1651         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1652 error_cur:
1653         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1654         xfs_perag_put(pag);
1655         return error;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Allocate an inode on disk.
1660  *
1661  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
1662  * is a directory.
1663  *
1664  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
1665  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
1666  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
1667  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
1668  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
1669  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
1670  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
1671  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
1672  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
1673  * a free inode available.
1674  *
1675  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
1676  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
1677  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
1678  */
1679 int
1680 xfs_dialloc(
1681         struct xfs_trans        *tp,
1682         xfs_ino_t               parent,
1683         umode_t                 mode,
1684         struct xfs_buf          **IO_agbp,
1685         xfs_ino_t               *inop)
1686 {
1687         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1688         struct xfs_buf          *agbp;
1689         xfs_agnumber_t          agno;
1690         int                     error;
1691         int                     ialloced;
1692         int                     noroom = 0;
1693         xfs_agnumber_t          start_agno;
1694         struct xfs_perag        *pag;
1695         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
1696         int                     okalloc = 1;
1697
1698         if (*IO_agbp) {
1699                 /*
1700                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
1701                  * continue where we left off before.  In this case, we
1702                  * know that the allocation group has free inodes.
1703                  */
1704                 agbp = *IO_agbp;
1705                 goto out_alloc;
1706         }
1707
1708         /*
1709          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1710          * group for inode allocation.
1711          */
1712         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode);
1713         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
1714                 *inop = NULLFSINO;
1715                 return 0;
1716         }
1717
1718         /*
1719          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1720          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1721          * inode.
1722          *
1723          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1724          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1725          */
1726         if (igeo->maxicount &&
1727             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + igeo->ialloc_inos
1728                                                         > igeo->maxicount) {
1729                 noroom = 1;
1730                 okalloc = 0;
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1735          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1736          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1737          */
1738         agno = start_agno;
1739         for (;;) {
1740                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1741                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1742                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1743                         goto nextag;
1744                 }
1745
1746                 if (!pag->pagi_init) {
1747                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1748                         if (error)
1749                                 goto out_error;
1750                 }
1751
1752                 /*
1753                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1754                  */
1755                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1756                         goto nextag;
1757
1758                 /*
1759                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1760                  * lock held.
1761                  */
1762                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1763                 if (error)
1764                         goto out_error;
1765
1766                 if (pag->pagi_freecount) {
1767                         xfs_perag_put(pag);
1768                         goto out_alloc;
1769                 }
1770
1771                 if (!okalloc)
1772                         goto nextag_relse_buffer;
1773
1774
1775                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1776                 if (error) {
1777                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1778
1779                         if (error != -ENOSPC)
1780                                 goto out_error;
1781
1782                         xfs_perag_put(pag);
1783                         *inop = NULLFSINO;
1784                         return 0;
1785                 }
1786
1787                 if (ialloced) {
1788                         /*
1789                          * We successfully allocated some inodes, return
1790                          * the current context to the caller so that it
1791                          * can commit the current transaction and call
1792                          * us again where we left off.
1793                          */
1794                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1795                         xfs_perag_put(pag);
1796
1797                         *IO_agbp = agbp;
1798                         *inop = NULLFSINO;
1799                         return 0;
1800                 }
1801
1802 nextag_relse_buffer:
1803                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1804 nextag:
1805                 xfs_perag_put(pag);
1806                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1807                         agno = 0;
1808                 if (agno == start_agno) {
1809                         *inop = NULLFSINO;
1810                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1811                 }
1812         }
1813
1814 out_alloc:
1815         *IO_agbp = NULL;
1816         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1817 out_error:
1818         xfs_perag_put(pag);
1819         return error;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1824  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1825  * chunk.
1826  */
1827 STATIC void
1828 xfs_difree_inode_chunk(
1829         struct xfs_trans                *tp,
1830         xfs_agnumber_t                  agno,
1831         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1832 {
1833         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1834         xfs_agblock_t                   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp,
1835                                                         rec->ir_startino);
1836         int                             startidx, endidx;
1837         int                             nextbit;
1838         xfs_agblock_t                   agbno;
1839         int                             contigblk;
1840         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1841
1842         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1843                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1844                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1845                                   M_IGEO(mp)->ialloc_blks,
1846                                   &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1847                 return;
1848         }
1849
1850         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1851         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1852         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1853
1854         /*
1855          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1856          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1857          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1858          * the mask.
1859          */
1860         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1861                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1862         nextbit = startidx + 1;
1863         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1864                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1865                                              nextbit);
1866                 /*
1867                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1868                  * the current range and continue.
1869                  */
1870                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1871                     nextbit == endidx + 1) {
1872                         endidx = nextbit;
1873                         goto next;
1874                 }
1875
1876                 /*
1877                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1878                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1879                  * list.
1880                  */
1881                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1882                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1883                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1884                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1885                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1886
1887                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1888                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1889                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1890                                   contigblk, &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1891
1892                 /* reset range to current bit and carry on... */
1893                 startidx = endidx = nextbit;
1894
1895 next:
1896                 nextbit++;
1897         }
1898 }
1899
1900 STATIC int
1901 xfs_difree_inobt(
1902         struct xfs_mount                *mp,
1903         struct xfs_trans                *tp,
1904         struct xfs_buf                  *agbp,
1905         xfs_agino_t                     agino,
1906         struct xfs_icluster             *xic,
1907         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1908 {
1909         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1910         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1911         struct xfs_perag                *pag;
1912         struct xfs_btree_cur            *cur;
1913         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1914         int                             ilen;
1915         int                             error;
1916         int                             i;
1917         int                             off;
1918
1919         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1920         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1921
1922         /*
1923          * Initialize the cursor.
1924          */
1925         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1926
1927         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1928         if (error)
1929                 goto error0;
1930
1931         /*
1932          * Look for the entry describing this inode.
1933          */
1934         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1935                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1936                         __func__, error);
1937                 goto error0;
1938         }
1939         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1940         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1941         if (error) {
1942                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1943                         __func__, error);
1944                 goto error0;
1945         }
1946         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1947         /*
1948          * Get the offset in the inode chunk.
1949          */
1950         off = agino - rec.ir_startino;
1951         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1952         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1953         /*
1954          * Mark the inode free & increment the count.
1955          */
1956         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1957         rec.ir_freecount++;
1958
1959         /*
1960          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
1961          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
1962          * chunks (that might not be free).
1963          */
1964         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1965             rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
1966             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
1967                 xic->deleted = true;
1968                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1969                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
1970
1971                 /*
1972                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1973                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1974                  * to be freed when the transaction is committed.
1975                  */
1976                 ilen = rec.ir_freecount;
1977                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1978                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1979                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1980                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1981                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1982                 pag->pagi_count -= ilen;
1983                 xfs_perag_put(pag);
1984                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1985                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1986
1987                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1988                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1989                                 __func__, error);
1990                         goto error0;
1991                 }
1992
1993                 xfs_difree_inode_chunk(tp, agno, &rec);
1994         } else {
1995                 xic->deleted = false;
1996
1997                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1998                 if (error) {
1999                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
2000                                 __func__, error);
2001                         goto error0;
2002                 }
2003
2004                 /*
2005                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2006                  */
2007                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2008                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2009                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2010                 pag->pagi_freecount++;
2011                 xfs_perag_put(pag);
2012                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2013         }
2014
2015         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2016         if (error)
2017                 goto error0;
2018
2019         *orec = rec;
2020         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2021         return 0;
2022
2023 error0:
2024         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2025         return error;
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Free an inode in the free inode btree.
2030  */
2031 STATIC int
2032 xfs_difree_finobt(
2033         struct xfs_mount                *mp,
2034         struct xfs_trans                *tp,
2035         struct xfs_buf                  *agbp,
2036         xfs_agino_t                     agino,
2037         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2038 {
2039         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
2040         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2041         struct xfs_btree_cur            *cur;
2042         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2043         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2044         int                             error;
2045         int                             i;
2046
2047         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
2048
2049         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2050         if (error)
2051                 goto error;
2052         if (i == 0) {
2053                 /*
2054                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2055                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2056                  * something is out of sync.
2057                  */
2058                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, ibtrec->ir_freecount == 1, error);
2059
2060                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2061                                              ibtrec->ir_count,
2062                                              ibtrec->ir_freecount,
2063                                              ibtrec->ir_free, &i);
2064                 if (error)
2065                         goto error;
2066                 ASSERT(i == 1);
2067
2068                 goto out;
2069         }
2070
2071         /*
2072          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2073          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2074          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2075          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2076          * to another.
2077          */
2078         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2079         if (error)
2080                 goto error;
2081         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
2082
2083         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2084         rec.ir_freecount++;
2085
2086         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, (rec.ir_free == ibtrec->ir_free) &&
2087                                 (rec.ir_freecount == ibtrec->ir_freecount),
2088                                 error);
2089
2090         /*
2091          * The content of inobt records should always match between the inobt
2092          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2093          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2094          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2095          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2096          * Otherwise, update the record with the new information.
2097          *
2098          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2099          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2100          * with the inobt.
2101          */
2102         if (rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2103             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK &&
2104             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
2105                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2106                 if (error)
2107                         goto error;
2108                 ASSERT(i == 1);
2109         } else {
2110                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2111                 if (error)
2112                         goto error;
2113         }
2114
2115 out:
2116         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2117         if (error)
2118                 goto error;
2119
2120         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2121         return 0;
2122
2123 error:
2124         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2125         return error;
2126 }
2127
2128 /*
2129  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2130  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2131  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2132  * btree (free inode mask) is changed.
2133  */
2134 int
2135 xfs_difree(
2136         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
2137         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
2138         struct xfs_icluster     *xic)   /* cluster info if deleted */
2139 {
2140         /* REFERENCED */
2141         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2142         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2143         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2144         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
2145         int                     error;  /* error return value */
2146         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
2147         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2148
2149         mp = tp->t_mountp;
2150
2151         /*
2152          * Break up inode number into its components.
2153          */
2154         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
2155         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
2156                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
2157                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2158                 ASSERT(0);
2159                 return -EINVAL;
2160         }
2161         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2162         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
2163                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2164                         __func__, (unsigned long long)inode,
2165                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2166                 ASSERT(0);
2167                 return -EINVAL;
2168         }
2169         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2170         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2171                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2172                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2173                 ASSERT(0);
2174                 return -EINVAL;
2175         }
2176         /*
2177          * Get the allocation group header.
2178          */
2179         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2180         if (error) {
2181                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2182                         __func__, error);
2183                 return error;
2184         }
2185
2186         /*
2187          * Fix up the inode allocation btree.
2188          */
2189         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, xic, &rec);
2190         if (error)
2191                 goto error0;
2192
2193         /*
2194          * Fix up the free inode btree.
2195          */
2196         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
2197                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
2198                 if (error)
2199                         goto error0;
2200         }
2201
2202         return 0;
2203
2204 error0:
2205         return error;
2206 }
2207
2208 STATIC int
2209 xfs_imap_lookup(
2210         struct xfs_mount        *mp,
2211         struct xfs_trans        *tp,
2212         xfs_agnumber_t          agno,
2213         xfs_agino_t             agino,
2214         xfs_agblock_t           agbno,
2215         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2216         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2217         int                     flags)
2218 {
2219         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2220         struct xfs_btree_cur    *cur;
2221         struct xfs_buf          *agbp;
2222         int                     error;
2223         int                     i;
2224
2225         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2226         if (error) {
2227                 xfs_alert(mp,
2228                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2229                         __func__, error, agno);
2230                 return error;
2231         }
2232
2233         /*
2234          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2235          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2236          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2237          * we are looking up.
2238          */
2239         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
2240         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2241         if (!error) {
2242                 if (i)
2243                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2244                 if (!error && i == 0)
2245                         error = -EINVAL;
2246         }
2247
2248         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2249         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2250         if (error)
2251                 return error;
2252
2253         /* check that the returned record contains the required inode */
2254         if (rec.ir_startino > agino ||
2255             rec.ir_startino + M_IGEO(mp)->ialloc_inos <= agino)
2256                 return -EINVAL;
2257
2258         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2259         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2260             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2261                 return -EINVAL;
2262
2263         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2264         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2265         return 0;
2266 }
2267
2268 /*
2269  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2270  */
2271 int
2272 xfs_imap(
2273         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
2274         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
2275         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
2276         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
2277         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
2278 {
2279         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2280         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
2281         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
2282         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2283         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2284         int             error;  /* error code */
2285         int             offset; /* index of inode in its buffer */
2286         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2287
2288         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2289
2290         /*
2291          * Split up the inode number into its parts.
2292          */
2293         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2294         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2295         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2296         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2297             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2298 #ifdef DEBUG
2299                 /*
2300                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2301                  * as they can be invalid without implying corruption.
2302                  */
2303                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2304                         return -EINVAL;
2305                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
2306                         xfs_alert(mp,
2307                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
2308                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2309                 }
2310                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2311                         xfs_alert(mp,
2312                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2313                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2314                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2315                 }
2316                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2317                         xfs_alert(mp,
2318                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2319                                 __func__, ino,
2320                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2321                 }
2322                 xfs_stack_trace();
2323 #endif /* DEBUG */
2324                 return -EINVAL;
2325         }
2326
2327         /*
2328          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2329          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2330          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2331          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2332          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2333          */
2334         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2335                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2336                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2337                 if (error)
2338                         return error;
2339                 goto out_map;
2340         }
2341
2342         /*
2343          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2344          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2345          */
2346         if (M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster == 1) {
2347                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2348                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2349
2350                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
2351                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2352                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2353                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2354                 return 0;
2355         }
2356
2357         /*
2358          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2359          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2360          * lookup to find the location.
2361          */
2362         if (M_IGEO(mp)->inoalign_mask) {
2363                 offset_agbno = agbno & M_IGEO(mp)->inoalign_mask;
2364                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2365         } else {
2366                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2367                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2368                 if (error)
2369                         return error;
2370         }
2371
2372 out_map:
2373         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2374         cluster_agbno = chunk_agbno +
2375                 ((offset_agbno / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster) *
2376                  M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2377         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2378                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2379
2380         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
2381         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2382         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2383
2384         /*
2385          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2386          * of the file system then return NULL rather than calling
2387          * read_buf and panicing when we get an error from the
2388          * driver.
2389          */
2390         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2391             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2392                 xfs_alert(mp,
2393         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2394                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2395                         (unsigned long long) imap->im_len,
2396                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2397                 return -EINVAL;
2398         }
2399         return 0;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2404  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2405  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2406  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2407  *
2408  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2409  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2410  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2411  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2412  * the structure in another.
2413  */
2414 void
2415 xfs_ialloc_log_agi(
2416         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2417         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
2418         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
2419 {
2420         int                     first;          /* first byte number */
2421         int                     last;           /* last byte number */
2422         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2423                                         /* keep in sync with bit definitions */
2424                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2425                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2426                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2427                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2428                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2429                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2430                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2431                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2432                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2433                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2434                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2435                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2436                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2437                 sizeof(xfs_agi_t)
2438         };
2439 #ifdef DEBUG
2440         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
2441
2442         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2443         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2444 #endif
2445
2446         /*
2447          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2448          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2449          * agi_unlinked.
2450          */
2451         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2452                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2453                                   &first, &last);
2454                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2455         }
2456
2457         /*
2458          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2459          * last field offsets for any bits in the second region.
2460          */
2461         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2462         if (fields) {
2463                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2464                                   &first, &last);
2465                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2466         }
2467 }
2468
2469 static xfs_failaddr_t
2470 xfs_agi_verify(
2471         struct xfs_buf  *bp)
2472 {
2473         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2474         struct xfs_agi  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2475         int             i;
2476
2477         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2478                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2479                         return __this_address;
2480                 if (!xfs_log_check_lsn(mp,
2481                                 be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn)))
2482                         return __this_address;
2483         }
2484
2485         /*
2486          * Validate the magic number of the agi block.
2487          */
2488         if (!xfs_verify_magic(bp, agi->agi_magicnum))
2489                 return __this_address;
2490         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2491                 return __this_address;
2492
2493         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2494             be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2495                 return __this_address;
2496
2497         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb) &&
2498             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2499              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2500                 return __this_address;
2501
2502         /*
2503          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2504          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2505          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2506          * so we can detect and avoid this problem.
2507          */
2508         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2509                 return __this_address;
2510
2511         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++) {
2512                 if (agi->agi_unlinked[i] == cpu_to_be32(NULLAGINO))
2513                         continue;
2514                 if (!xfs_verify_ino(mp, be32_to_cpu(agi->agi_unlinked[i])))
2515                         return __this_address;
2516         }
2517
2518         return NULL;
2519 }
2520
2521 static void
2522 xfs_agi_read_verify(
2523         struct xfs_buf  *bp)
2524 {
2525         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2526         xfs_failaddr_t  fa;
2527
2528         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2529             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2530                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2531         else {
2532                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2533                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2534                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2535         }
2536 }
2537
2538 static void
2539 xfs_agi_write_verify(
2540         struct xfs_buf  *bp)
2541 {
2542         struct xfs_mount        *mp = bp->b_target->bt_mount;
2543         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2544         xfs_failaddr_t          fa;
2545
2546         fa = xfs_agi_verify(bp);
2547         if (fa) {
2548                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2549                 return;
2550         }
2551
2552         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2553                 return;
2554
2555         if (bip)
2556                 XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2557         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2558 }
2559
2560 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2561         .name = "xfs_agi",
2562         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) },
2563         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2564         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2565         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2566 };
2567
2568 /*
2569  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2570  */
2571 int
2572 xfs_read_agi(
2573         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2574         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2575         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2576         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2577 {
2578         int                     error;
2579
2580         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2581
2582         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2583         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2584                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2585                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2586         if (error)
2587                 return error;
2588         if (tp)
2589                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2590
2591         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2592         return 0;
2593 }
2594
2595 int
2596 xfs_ialloc_read_agi(
2597         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2598         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2599         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2600         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2601 {
2602         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2603         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2604         int                     error;
2605
2606         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2607
2608         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2609         if (error)
2610                 return error;
2611
2612         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
2613         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2614         if (!pag->pagi_init) {
2615                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2616                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2617                 pag->pagi_init = 1;
2618         }
2619
2620         /*
2621          * It's possible for these to be out of sync if
2622          * we are in the middle of a forced shutdown.
2623          */
2624         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2625                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2626         xfs_perag_put(pag);
2627         return 0;
2628 }
2629
2630 /*
2631  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2632  */
2633 int
2634 xfs_ialloc_pagi_init(
2635         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2636         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2637         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2638 {
2639         xfs_buf_t       *bp = NULL;
2640         int             error;
2641
2642         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2643         if (error)
2644                 return error;
2645         if (bp)
2646                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2647         return 0;
2648 }
2649
2650 /* Is there an inode record covering a given range of inode numbers? */
2651 int
2652 xfs_ialloc_has_inode_record(
2653         struct xfs_btree_cur    *cur,
2654         xfs_agino_t             low,
2655         xfs_agino_t             high,
2656         bool                    *exists)
2657 {
2658         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2659         xfs_agino_t             agino;
2660         uint16_t                holemask;
2661         int                     has_record;
2662         int                     i;
2663         int                     error;
2664
2665         *exists = false;
2666         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2667         while (error == 0 && has_record) {
2668                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2669                 if (error || irec.ir_startino > high)
2670                         break;
2671
2672                 agino = irec.ir_startino;
2673                 holemask = irec.ir_holemask;
2674                 for (i = 0; i < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS; holemask >>= 1,
2675                                 i++, agino += XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) {
2676                         if (holemask & 1)
2677                                 continue;
2678                         if (agino + XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT > low &&
2679                                         agino <= high) {
2680                                 *exists = true;
2681                                 return 0;
2682                         }
2683                 }
2684
2685                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2686         }
2687         return error;
2688 }
2689
2690 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2691 int
2692 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2693         struct xfs_btree_cur    *cur,
2694         xfs_agblock_t           bno,
2695         xfs_extlen_t            len,
2696         bool                    *exists)
2697 {
2698         xfs_agino_t             low;
2699         xfs_agino_t             high;
2700
2701         low = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno);
2702         high = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len) - 1;
2703
2704         return xfs_ialloc_has_inode_record(cur, low, high, exists);
2705 }
2706
2707 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2708         xfs_agino_t                     count;
2709         xfs_agino_t                     freecount;
2710 };
2711
2712 /* Record inode counts across all inobt records. */
2713 STATIC int
2714 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2715         struct xfs_btree_cur            *cur,
2716         union xfs_btree_rec             *rec,
2717         void                            *priv)
2718 {
2719         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2720         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2721
2722         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2723         ci->count += irec.ir_count;
2724         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2725
2726         return 0;
2727 }
2728
2729 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2730 int
2731 xfs_ialloc_count_inodes(
2732         struct xfs_btree_cur            *cur,
2733         xfs_agino_t                     *count,
2734         xfs_agino_t                     *freecount)
2735 {
2736         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2737         int                             error;
2738
2739         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO);
2740         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2741         if (error)
2742                 return error;
2743
2744         *count = ci.count;
2745         *freecount = ci.freecount;
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * Initialize inode-related geometry information.
2751  *
2752  * Compute the inode btree min and max levels and set maxicount.
2753  *
2754  * Set the inode cluster size.  This may still be overridden by the file
2755  * system block size if it is larger than the chosen cluster size.
2756  *
2757  * For v5 filesystems, scale the cluster size with the inode size to keep a
2758  * constant ratio of inode per cluster buffer, but only if mkfs has set the
2759  * inode alignment value appropriately for larger cluster sizes.
2760  *
2761  * Then compute the inode cluster alignment information.
2762  */
2763 void
2764 xfs_ialloc_setup_geometry(
2765         struct xfs_mount        *mp)
2766 {
2767         struct xfs_sb           *sbp = &mp->m_sb;
2768         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2769         uint64_t                icount;
2770         uint                    inodes;
2771
2772         /* Compute inode btree geometry. */
2773         igeo->agino_log = sbp->sb_inopblog + sbp->sb_agblklog;
2774         igeo->inobt_mxr[0] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 1);
2775         igeo->inobt_mxr[1] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 0);
2776         igeo->inobt_mnr[0] = igeo->inobt_mxr[0] / 2;
2777         igeo->inobt_mnr[1] = igeo->inobt_mxr[1] / 2;
2778
2779         igeo->ialloc_inos = max_t(uint16_t, XFS_INODES_PER_CHUNK,
2780                         sbp->sb_inopblock);
2781         igeo->ialloc_blks = igeo->ialloc_inos >> sbp->sb_inopblog;
2782
2783         if (sbp->sb_spino_align)
2784                 igeo->ialloc_min_blks = sbp->sb_spino_align;
2785         else
2786                 igeo->ialloc_min_blks = igeo->ialloc_blks;
2787
2788         /* Compute and fill in value of m_ino_geo.inobt_maxlevels. */
2789         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2790         igeo->inobt_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(igeo->inobt_mnr,
2791                         inodes);
2792
2793         /* Set the maximum inode count for this filesystem. */
2794         if (sbp->sb_imax_pct) {
2795                 /*
2796                  * Make sure the maximum inode count is a multiple
2797                  * of the units we allocate inodes in.
2798                  */
2799                 icount = sbp->sb_dblocks * sbp->sb_imax_pct;
2800                 do_div(icount, 100);
2801                 do_div(icount, igeo->ialloc_blks);
2802                 igeo->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp,
2803                                 icount * igeo->ialloc_blks);
2804         } else {
2805                 igeo->maxicount = 0;
2806         }
2807
2808         /*
2809          * Compute the desired size of an inode cluster buffer size, which
2810          * starts at 8K and (on v5 filesystems) scales up with larger inode
2811          * sizes.
2812          *
2813          * Preserve the desired inode cluster size because the sparse inodes
2814          * feature uses that desired size (not the actual size) to compute the
2815          * sparse inode alignment.  The mount code validates this value, so we
2816          * cannot change the behavior.
2817          */
2818         igeo->inode_cluster_size_raw = XFS_INODE_BIG_CLUSTER_SIZE;
2819         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2820                 int     new_size = igeo->inode_cluster_size_raw;
2821
2822                 new_size *= mp->m_sb.sb_inodesize / XFS_DINODE_MIN_SIZE;
2823                 if (mp->m_sb.sb_inoalignmt >= XFS_B_TO_FSBT(mp, new_size))
2824                         igeo->inode_cluster_size_raw = new_size;
2825         }
2826
2827         /* Calculate inode cluster ratios. */
2828         if (igeo->inode_cluster_size_raw > mp->m_sb.sb_blocksize)
2829                 igeo->blocks_per_cluster = XFS_B_TO_FSBT(mp,
2830                                 igeo->inode_cluster_size_raw);
2831         else
2832                 igeo->blocks_per_cluster = 1;
2833         igeo->inode_cluster_size = XFS_FSB_TO_B(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2834         igeo->inodes_per_cluster = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2835
2836         /* Calculate inode cluster alignment. */
2837         if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2838             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= igeo->blocks_per_cluster)
2839                 igeo->cluster_align = mp->m_sb.sb_inoalignmt;
2840         else
2841                 igeo->cluster_align = 1;
2842         igeo->inoalign_mask = igeo->cluster_align - 1;
2843         igeo->cluster_align_inodes = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->cluster_align);
2844
2845         /*
2846          * If we are using stripe alignment, check whether
2847          * the stripe unit is a multiple of the inode alignment
2848          */
2849         if (mp->m_dalign && igeo->inoalign_mask &&
2850             !(mp->m_dalign & igeo->inoalign_mask))
2851                 igeo->ialloc_align = mp->m_dalign;
2852         else
2853                 igeo->ialloc_align = 0;
2854 }