fs/xfs/libxfs/xfs_ialloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_bit.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_defer.h"
  28 #include "xfs_inode.h"
  29 #include "xfs_btree.h"
  30 #include "xfs_ialloc.h"
  31 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  32 #include "xfs_alloc.h"
  33 #include "xfs_rtalloc.h"
  34 #include "xfs_errortag.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_bmap.h"
  37 #include "xfs_cksum.h"
  38 #include "xfs_trans.h"
  39 #include "xfs_buf_item.h"
  40 #include "xfs_icreate_item.h"
  41 #include "xfs_icache.h"
  42 #include "xfs_trace.h"
  43 #include "xfs_log.h"
  44 #include "xfs_rmap.h"
  45
  46
  47 /*
  48  * Allocation group level functions.
  49  */
  50 int
  51 xfs_ialloc_cluster_alignment(
  52         struct xfs_mount        *mp)
  53 {
  54         if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
  55             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= xfs_icluster_size_fsb(mp))
  56                 return mp->m_sb.sb_inoalignmt;
  57         return 1;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  62  */
  63 int                                     /* error */
  64 xfs_inobt_lookup(
  65         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  66         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  67         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  68         int                     *stat)  /* success/failure */
  69 {
  70         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  71         cur->bc_rec.i.ir_holemask = 0;
  72         cur->bc_rec.i.ir_count = 0;
  73         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  74         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  75         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  76 }
  77
  78 /*
  79  * Update the record referred to by cur to the value given.
  80  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  81  */
  82 STATIC int                              /* error */
  83 xfs_inobt_update(
  84         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  85         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  86 {
  87         union xfs_btree_rec     rec;
  88
  89         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  90         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&cur->bc_mp->m_sb)) {
  91                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_holemask = cpu_to_be16(irec->ir_holemask);
  92                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_count = irec->ir_count;
  93                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_freecount = irec->ir_freecount;
  94         } else {
  95                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
  96                 rec.inobt.ir_u.f.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  97         }
  98         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  99         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 100 }
 101
 102 /* Convert on-disk btree record to incore inobt record. */
 103 void
 104 xfs_inobt_btrec_to_irec(
 105         struct xfs_mount                *mp,
 106         union xfs_btree_rec             *rec,
 107         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec)
 108 {
 109         irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
 110         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&mp->m_sb)) {
 111                 irec->ir_holemask = be16_to_cpu(rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask);
 112                 irec->ir_count = rec->inobt.ir_u.sp.ir_count;
 113                 irec->ir_freecount = rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount;
 114         } else {
 115                 /*
 116                  * ir_holemask/ir_count not supported on-disk. Fill in hardcoded
 117                  * values for full inode chunks.
 118                  */
 119                 irec->ir_holemask = XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL;
 120                 irec->ir_count = XFS_INODES_PER_CHUNK;
 121                 irec->ir_freecount =
 122                                 be32_to_cpu(rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount);
 123         }
 124         irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Get the data from the pointed-to record.
 129  */
 130 int
 131 xfs_inobt_get_rec(
 132         struct xfs_btree_cur            *cur,
 133         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec,
 134         int                             *stat)
 135 {
 136         union xfs_btree_rec             *rec;
 137         int                             error;
 138
 139         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 140         if (error || *stat == 0)
 141                 return error;
 142
 143         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, irec);
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
 150  */
 151 STATIC int
 152 xfs_inobt_insert_rec(
 153         struct xfs_btree_cur    *cur,
 154         uint16_t                holemask,
 155         uint8_t                 count,
 156         int32_t                 freecount,
 157         xfs_inofree_t           free,
 158         int                     *stat)
 159 {
 160         cur->bc_rec.i.ir_holemask = holemask;
 161         cur->bc_rec.i.ir_count = count;
 162         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
 163         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
 164         return xfs_btree_insert(cur, stat);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
 169  */
 170 STATIC int
 171 xfs_inobt_insert(
 172         struct xfs_mount        *mp,
 173         struct xfs_trans        *tp,
 174         struct xfs_buf          *agbp,
 175         xfs_agino_t             newino,
 176         xfs_agino_t             newlen,
 177         xfs_btnum_t             btnum)
 178 {
 179         struct xfs_btree_cur    *cur;
 180         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 181         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 182         xfs_agino_t             thisino;
 183         int                     i;
 184         int                     error;
 185
 186         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 187
 188         for (thisino = newino;
 189              thisino < newino + newlen;
 190              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 191                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 192                 if (error) {
 193                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 194                         return error;
 195                 }
 196                 ASSERT(i == 0);
 197
 198                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL,
 199                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 200                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 201                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
 202                 if (error) {
 203                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 204                         return error;
 205                 }
 206                 ASSERT(i == 1);
 207         }
 208
 209         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 216  */
 217 #ifdef DEBUG
 218 STATIC int
 219 xfs_check_agi_freecount(
 220         struct xfs_btree_cur    *cur,
 221         struct xfs_agi          *agi)
 222 {
 223         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 224                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 225                 int             freecount = 0;
 226                 int             error;
 227                 int             i;
 228
 229                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 230                 if (error)
 231                         return error;
 232
 233                 do {
 234                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 235                         if (error)
 236                                 return error;
 237
 238                         if (i) {
 239                                 freecount += rec.ir_freecount;
 240                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 241                                 if (error)
 242                                         return error;
 243                         }
 244                 } while (i == 1);
 245
 246                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 247                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 248         }
 249         return 0;
 250 }
 251 #else
 252 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 253 #endif
 254
 255 /*
 256  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 257  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 258  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 259  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 260  */
 261 int
 262 xfs_ialloc_inode_init(
 263         struct xfs_mount        *mp,
 264         struct xfs_trans        *tp,
 265         struct list_head        *buffer_list,
 266         int                     icount,
 267         xfs_agnumber_t          agno,
 268         xfs_agblock_t           agbno,
 269         xfs_agblock_t           length,
 270         unsigned int            gen)
 271 {
 272         struct xfs_buf          *fbuf;
 273         struct xfs_dinode       *free;
 274         int                     nbufs, blks_per_cluster, inodes_per_cluster;
 275         int                     version;
 276         int                     i, j;
 277         xfs_daddr_t             d;
 278         xfs_ino_t               ino = 0;
 279
 280         /*
 281          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
 282          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
 283          * blocks size.
 284          */
 285         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
 286         inodes_per_cluster = blks_per_cluster << mp->m_sb.sb_inopblog;
 287         nbufs = length / blks_per_cluster;
 288
 289         /*
 290          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 291          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 292          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 293          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 294          * system.
 295          *
 296          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 297          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 298          * XFS_OFFBNO_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 299          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 300          * be used in the cluster buffer loop below.
 301          *
 302          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 303          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 304          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 305          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 306          * inode cores.
 307          */
 308         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 309                 version = 3;
 310                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno,
 311                                        XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, agbno, 0));
 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 + (j * blks_per_cluster));
 332                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 333                                          mp->m_bsize * blks_per_cluster,
 334                                          XBF_UNMAPPED);
 335                 if (!fbuf)
 336                         return -ENOMEM;
 337
 338                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 339                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 340                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 341                 for (i = 0; i < inodes_per_cluster; i++) {
 342                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 343                         uint    isize = xfs_dinode_size(version);
 344
 345                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 346                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 347                         free->di_version = version;
 348                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 349                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 350
 351                         if (version == 3) {
 352                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 353                                 ino++;
 354                                 uuid_copy(&free->di_uuid,
 355                                           &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 356                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 357                         } else if (tp) {
 358                                 /* just log the inode core */
 359                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 360                                                   ioffset + isize - 1);
 361                         }
 362                 }
 363
 364                 if (tp) {
 365                         /*
 366                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 367                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 368                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 369                          * the tail of the log can be moved past this
 370                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 371                          * it forward in the log).
 372                          */
 373                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 374                         if (version == 3) {
 375                                 /*
 376                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 377                                  * not physically logged in the transaction but
 378                                  * still tracked in the AIL as part of the
 379                                  * transaction and pin the log appropriately.
 380                                  */
 381                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 382                         }
 383                 } else {
 384                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 385                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 386                         xfs_buf_relse(fbuf);
 387                 }
 388         }
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Align startino and allocmask for a recently allocated sparse chunk such that
 394  * they are fit for insertion (or merge) into the on-disk inode btrees.
 395  *
 396  * Background:
 397  *
 398  * When enabled, sparse inode support increases the inode alignment from cluster
 399  * size to inode chunk size. This means that the minimum range between two
 400  * non-adjacent inode records in the inobt is large enough for a full inode
 401  * record. This allows for cluster sized, cluster aligned block allocation
 402  * without need to worry about whether the resulting inode record overlaps with
 403  * another record in the tree. Without this basic rule, we would have to deal
 404  * with the consequences of overlap by potentially undoing recent allocations in
 405  * the inode allocation codepath.
 406  *
 407  * Because of this alignment rule (which is enforced on mount), there are two
 408  * inobt possibilities for newly allocated sparse chunks. One is that the
 409  * aligned inode record for the chunk covers a range of inodes not already
 410  * covered in the inobt (i.e., it is safe to insert a new sparse record). The
 411  * other is that a record already exists at the aligned startino that considers
 412  * the newly allocated range as sparse. In the latter case, record content is
 413  * merged in hope that sparse inode chunks fill to full chunks over time.
 414  */
 415 STATIC void
 416 xfs_align_sparse_ino(
 417         struct xfs_mount                *mp,
 418         xfs_agino_t                     *startino,
 419         uint16_t                        *allocmask)
 420 {
 421         xfs_agblock_t                   agbno;
 422         xfs_agblock_t                   mod;
 423         int                             offset;
 424
 425         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, *startino);
 426         mod = agbno % mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 427         if (!mod)
 428                 return;
 429
 430         /* calculate the inode offset and align startino */
 431         offset = mod << mp->m_sb.sb_inopblog;
 432         *startino -= offset;
 433
 434         /*
 435          * Since startino has been aligned down, left shift allocmask such that
 436          * it continues to represent the same physical inodes relative to the
 437          * new startino.
 438          */
 439         *allocmask <<= offset / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Determine whether the source inode record can merge into the target. Both
 444  * records must be sparse, the inode ranges must match and there must be no
 445  * allocation overlap between the records.
 446  */
 447 STATIC bool
 448 __xfs_inobt_can_merge(
 449         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* tgt record */
 450         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src record */
 451 {
 452         uint64_t                        talloc;
 453         uint64_t                        salloc;
 454
 455         /* records must cover the same inode range */
 456         if (trec->ir_startino != srec->ir_startino)
 457                 return false;
 458
 459         /* both records must be sparse */
 460         if (!xfs_inobt_issparse(trec->ir_holemask) ||
 461             !xfs_inobt_issparse(srec->ir_holemask))
 462                 return false;
 463
 464         /* both records must track some inodes */
 465         if (!trec->ir_count || !srec->ir_count)
 466                 return false;
 467
 468         /* can't exceed capacity of a full record */
 469         if (trec->ir_count + srec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 470                 return false;
 471
 472         /* verify there is no allocation overlap */
 473         talloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(trec);
 474         salloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(srec);
 475         if (talloc & salloc)
 476                 return false;
 477
 478         return true;
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Merge the source inode record into the target. The caller must call
 483  * __xfs_inobt_can_merge() to ensure the merge is valid.
 484  */
 485 STATIC void
 486 __xfs_inobt_rec_merge(
 487         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* target */
 488         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src */
 489 {
 490         ASSERT(trec->ir_startino == srec->ir_startino);
 491
 492         /* combine the counts */
 493         trec->ir_count += srec->ir_count;
 494         trec->ir_freecount += srec->ir_freecount;
 495
 496         /*
 497          * Merge the holemask and free mask. For both fields, 0 bits refer to
 498          * allocated inodes. We combine the allocated ranges with bitwise AND.
 499          */
 500         trec->ir_holemask &= srec->ir_holemask;
 501         trec->ir_free &= srec->ir_free;
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Insert a new sparse inode chunk into the associated inode btree. The inode
 506  * record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that should match
 507  * any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows sparse chunks
 508  * to fill over time.
 509  *
 510  * This function supports two modes of handling preexisting records depending on
 511  * the merge flag. If merge is true, the provided record is merged with the
 512  * existing record and updated in place. The merged record is returned in nrec.
 513  * If merge is false, an existing record is replaced with the provided record.
 514  * If no preexisting record exists, the provided record is always inserted.
 515  *
 516  * It is considered corruption if a merge is requested and not possible. Given
 517  * the sparse inode alignment constraints, this should never happen.
 518  */
 519 STATIC int
 520 xfs_inobt_insert_sprec(
 521         struct xfs_mount                *mp,
 522         struct xfs_trans                *tp,
 523         struct xfs_buf                  *agbp,
 524         int                             btnum,
 525         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec,  /* in/out: new/merged rec. */
 526         bool                            merge)  /* merge or replace */
 527 {
 528         struct xfs_btree_cur            *cur;
 529         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 530         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 531         int                             error;
 532         int                             i;
 533         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
 534
 535         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 536
 537         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
 538         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 539         if (error)
 540                 goto error;
 541         /* if nothing there, insert a new record and return */
 542         if (i == 0) {
 543                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
 544                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
 545                                              nrec->ir_free, &i);
 546                 if (error)
 547                         goto error;
 548                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
 549
 550                 goto out;
 551         }
 552
 553         /*
 554          * A record exists at this startino. Merge or replace the record
 555          * depending on what we've been asked to do.
 556          */
 557         if (merge) {
 558                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 559                 if (error)
 560                         goto error;
 561                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
 562                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
 563                                         rec.ir_startino == nrec->ir_startino,
 564                                         error);
 565
 566                 /*
 567                  * This should never fail. If we have coexisting records that
 568                  * cannot merge, something is seriously wrong.
 569                  */
 570                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, __xfs_inobt_can_merge(nrec, &rec),
 571                                         error);
 572
 573                 trace_xfs_irec_merge_pre(mp, agno, rec.ir_startino,
 574                                          rec.ir_holemask, nrec->ir_startino,
 575                                          nrec->ir_holemask);
 576
 577                 /* merge to nrec to output the updated record */
 578                 __xfs_inobt_rec_merge(nrec, &rec);
 579
 580                 trace_xfs_irec_merge_post(mp, agno, nrec->ir_startino,
 581                                           nrec->ir_holemask);
 582
 583                 error = xfs_inobt_rec_check_count(mp, nrec);
 584                 if (error)
 585                         goto error;
 586         }
 587
 588         error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
 589         if (error)
 590                 goto error;
 591
 592 out:
 593         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 594         return 0;
 595 error:
 596         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 597         return error;
 598 }
 599
 600 /*
 601  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 602  * Return 0 for success, else error code.
 603  */
 604 STATIC int                              /* error code or 0 */
 605 xfs_ialloc_ag_alloc(
 606         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 607         xfs_buf_t       *agbp,          /* alloc group buffer */
 608         int             *alloc)
 609 {
 610         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header */
 611         xfs_alloc_arg_t args;           /* allocation argument structure */
 612         xfs_agnumber_t  agno;
 613         int             error;
 614         xfs_agino_t     newino;         /* new first inode's number */
 615         xfs_agino_t     newlen;         /* new number of inodes */
 616         int             isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe unit */
 617                                         /* boundary */
 618         uint16_t        allocmask = (uint16_t) -1; /* init. to full chunk */
 619         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
 620         struct xfs_perag *pag;
 621         int             do_sparse = 0;
 622
 623         memset(&args, 0, sizeof(args));
 624         args.tp = tp;
 625         args.mp = tp->t_mountp;
 626         args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 627         xfs_rmap_ag_owner(&args.oinfo, XFS_RMAP_OWN_INODES);
 628
 629 #ifdef DEBUG
 630         /* randomly do sparse inode allocations */
 631         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&tp->t_mountp->m_sb) &&
 632             args.mp->m_ialloc_min_blks < args.mp->m_ialloc_blks)
 633                 do_sparse = prandom_u32() & 1;
 634 #endif
 635
 636         /*
 637          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 638          * at one time.
 639          */
 640         newlen = args.mp->m_ialloc_inos;
 641         if (args.mp->m_maxicount &&
 642             percpu_counter_read_positive(&args.mp->m_icount) + newlen >
 643                                                         args.mp->m_maxicount)
 644                 return -ENOSPC;
 645         args.minlen = args.maxlen = args.mp->m_ialloc_blks;
 646         /*
 647          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 648          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 649          * an entire stripe unit with inodes.
 650          */
 651         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 652         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 653         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 654         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 655                      args.mp->m_ialloc_blks;
 656         if (do_sparse)
 657                 goto sparse_alloc;
 658         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 659                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 660                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 661                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 662                 args.prod = 1;
 663
 664                 /*
 665                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 666                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 667                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 668                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 669                  * a dirty transaction and shutting down.
 670                  *
 671                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 672                  * however we need to take cluster alignment into account when
 673                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 674                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 675                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 676                  */
 677                 args.alignment = 1;
 678                 args.minalignslop = xfs_ialloc_cluster_alignment(args.mp) - 1;
 679
 680                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 681                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 682                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 683                         return error;
 684
 685                 /*
 686                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
 687                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
 688                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
 689                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
 690                  * instead. It is critical that the total size of the request
 691                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
 692                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
 693                  * subsequent requests.
 694                  */
 695                 args.minalignslop = 0;
 696         }
 697
 698         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 699                 /*
 700                  * Set the alignment for the allocation.
 701                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 702                  * boundary.
 703                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 704                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 705                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 706                  */
 707                 isaligned = 0;
 708                 if (args.mp->m_sinoalign) {
 709                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 710                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 711                         isaligned = 1;
 712                 } else
 713                         args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(args.mp);
 714                 /*
 715                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 716                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 717                  * For now, just allocate blocks up front.
 718                  */
 719                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 720                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 721                 /*
 722                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 723                  */
 724                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 725                 args.prod = 1;
 726                 /*
 727                  * Allow space for the inode btree to split.
 728                  */
 729                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 730                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 731                         return error;
 732         }
 733
 734         /*
 735          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 736          * alignment.
 737          */
 738         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 739                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 740                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 741                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 742                 args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(args.mp);
 743                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 744                         return error;
 745         }
 746
 747         /*
 748          * Finally, try a sparse allocation if the filesystem supports it and
 749          * the sparse allocation length is smaller than a full chunk.
 750          */
 751         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&args.mp->m_sb) &&
 752             args.mp->m_ialloc_min_blks < args.mp->m_ialloc_blks &&
 753             args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 754 sparse_alloc:
 755                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 756                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 757                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 758                 args.alignment = args.mp->m_sb.sb_spino_align;
 759                 args.prod = 1;
 760
 761                 args.minlen = args.mp->m_ialloc_min_blks;
 762                 args.maxlen = args.minlen;
 763
 764                 /*
 765                  * The inode record will be aligned to full chunk size. We must
 766                  * prevent sparse allocation from AG boundaries that result in
 767                  * invalid inode records, such as records that start at agbno 0
 768                  * or extend beyond the AG.
 769                  *
 770                  * Set min agbno to the first aligned, non-zero agbno and max to
 771                  * the last aligned agbno that is at least one full chunk from
 772                  * the end of the AG.
 773                  */
 774                 args.min_agbno = args.mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 775                 args.max_agbno = round_down(args.mp->m_sb.sb_agblocks,
 776                                             args.mp->m_sb.sb_inoalignmt) -
 777                                  args.mp->m_ialloc_blks;
 778
 779                 error = xfs_alloc_vextent(&args);
 780                 if (error)
 781                         return error;
 782
 783                 newlen = args.len << args.mp->m_sb.sb_inopblog;
 784                 ASSERT(newlen <= XFS_INODES_PER_CHUNK);
 785                 allocmask = (1 << (newlen / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT)) - 1;
 786         }
 787
 788         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 789                 *alloc = 0;
 790                 return 0;
 791         }
 792         ASSERT(args.len == args.minlen);
 793
 794         /*
 795          * Stamp and write the inode buffers.
 796          *
 797          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 798          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 799          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 800          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 801          * number from being easily guessable.
 802          */
 803         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, agno,
 804                         args.agbno, args.len, prandom_u32());
 805
 806         if (error)
 807                 return error;
 808         /*
 809          * Convert the results.
 810          */
 811         newino = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(args.mp, args.agbno, 0);
 812
 813         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
 814                 /*
 815                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
 816                  */
 817                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
 818
 819                 rec.ir_startino = newino;
 820                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
 821                 rec.ir_count = newlen;
 822                 rec.ir_freecount = newlen;
 823                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 824
 825                 /*
 826                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
 827                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
 828                  * merged record.
 829                  */
 830                 error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, XFS_BTNUM_INO,
 831                                                &rec, true);
 832                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
 833                         xfs_alert(args.mp,
 834         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
 835                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, agno,
 836                                                    rec.ir_startino),
 837                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
 838                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 839                 }
 840                 if (error)
 841                         return error;
 842
 843                 /*
 844                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
 845                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
 846                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
 847                  * sparse chunk.
 848                  *
 849                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
 850                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
 851                  * from the previous call. Set merge false to replace any
 852                  * existing record with this one.
 853                  */
 854                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 855                         error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp,
 856                                                        XFS_BTNUM_FINO, &rec,
 857                                                        false);
 858                         if (error)
 859                                 return error;
 860                 }
 861         } else {
 862                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
 863                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
 864                                          XFS_BTNUM_INO);
 865                 if (error)
 866                         return error;
 867
 868                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 869                         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino,
 870                                                  newlen, XFS_BTNUM_FINO);
 871                         if (error)
 872                                 return error;
 873                 }
 874         }
 875
 876         /*
 877          * Update AGI counts and newino.
 878          */
 879         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 880         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 881         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 882         pag->pagi_freecount += newlen;
 883         xfs_perag_put(pag);
 884         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 885
 886         /*
 887          * Log allocation group header fields
 888          */
 889         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 890                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 891         /*
 892          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 893          */
 894         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 895         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 896         *alloc = 1;
 897         return 0;
 898 }
 899
 900 STATIC xfs_agnumber_t
 901 xfs_ialloc_next_ag(
 902         xfs_mount_t     *mp)
 903 {
 904         xfs_agnumber_t  agno;
 905
 906         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 907         agno = mp->m_agirotor;
 908         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 909                 mp->m_agirotor = 0;
 910         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 911
 912         return agno;
 913 }
 914
 915 /*
 916  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 917  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 918  */
 919 STATIC xfs_agnumber_t
 920 xfs_ialloc_ag_select(
 921         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 922         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 923         umode_t         mode,           /* bits set to indicate file type */
 924         int             okalloc)        /* ok to allocate more space */
 925 {
 926         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 927         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 928         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 929         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 930         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 931         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 932         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 933         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 934         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 935         int             error;
 936
 937         /*
 938          * Files of these types need at least one block if length > 0
 939          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 940          */
 941         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 942         mp = tp->t_mountp;
 943         agcount = mp->m_maxagi;
 944         if (S_ISDIR(mode))
 945                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 946         else {
 947                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 948                 if (pagno >= agcount)
 949                         pagno = 0;
 950         }
 951
 952         ASSERT(pagno < agcount);
 953
 954         /*
 955          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 956          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 957          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 958          * to mean that blocks must be allocated for them,
 959          * if none are currently free.
 960          */
 961         agno = pagno;
 962         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 963         for (;;) {
 964                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 965                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 966                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 967                         goto nextag;
 968                 }
 969
 970                 if (!pag->pagi_init) {
 971                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 972                         if (error)
 973                                 goto nextag;
 974                 }
 975
 976                 if (pag->pagi_freecount) {
 977                         xfs_perag_put(pag);
 978                         return agno;
 979                 }
 980
 981                 if (!okalloc)
 982                         goto nextag;
 983
 984                 if (!pag->pagf_init) {
 985                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 986                         if (error)
 987                                 goto nextag;
 988                 }
 989
 990                 /*
 991                  * Check that there is enough free space for the file plus a
 992                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
 993                  * first pass across the AGs, take into account the potential
 994                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
 995                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
 996                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
 997                  * m_ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
 998                  * it.
 999                  *
1000                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
1001                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
1002                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
1003                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
1004                  * likely a real ENOSPC condition.
1005                  */
1006                 ineed = mp->m_ialloc_min_blks;
1007                 if (flags && ineed > 1)
1008                         ineed += xfs_ialloc_cluster_alignment(mp);
1009                 longest = pag->pagf_longest;
1010                 if (!longest)
1011                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
1012
1013                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
1014                     longest >= ineed) {
1015                         xfs_perag_put(pag);
1016                         return agno;
1017                 }
1018 nextag:
1019                 xfs_perag_put(pag);
1020                 /*
1021                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
1022                  * down.
1023                  */
1024                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1025                         return NULLAGNUMBER;
1026                 agno++;
1027                 if (agno >= agcount)
1028                         agno = 0;
1029                 if (agno == pagno) {
1030                         if (flags == 0)
1031                                 return NULLAGNUMBER;
1032                         flags = 0;
1033                 }
1034         }
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
1039  */
1040 STATIC int
1041 xfs_ialloc_next_rec(
1042         struct xfs_btree_cur    *cur,
1043         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1044         int                     *done,
1045         int                     left)
1046 {
1047         int                     error;
1048         int                     i;
1049
1050         if (left)
1051                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1052         else
1053                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1054
1055         if (error)
1056                 return error;
1057         *done = !i;
1058         if (i) {
1059                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1060                 if (error)
1061                         return error;
1062                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1063         }
1064
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 STATIC int
1069 xfs_ialloc_get_rec(
1070         struct xfs_btree_cur    *cur,
1071         xfs_agino_t             agino,
1072         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1073         int                     *done)
1074 {
1075         int                     error;
1076         int                     i;
1077
1078         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1079         if (error)
1080                 return error;
1081         *done = !i;
1082         if (i) {
1083                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1084                 if (error)
1085                         return error;
1086                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1087         }
1088
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1094  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1095  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1096  */
1097 STATIC int
1098 xfs_inobt_first_free_inode(
1099         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1100 {
1101         xfs_inofree_t                   realfree;
1102
1103         /* if there are no holes, return the first available offset */
1104         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1105                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1106
1107         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1108         realfree &= rec->ir_free;
1109
1110         return xfs_lowbit64(realfree);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1115  */
1116 STATIC int
1117 xfs_dialloc_ag_inobt(
1118         struct xfs_trans        *tp,
1119         struct xfs_buf          *agbp,
1120         xfs_ino_t               parent,
1121         xfs_ino_t               *inop)
1122 {
1123         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1124         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1125         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1126         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1127         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1128         struct xfs_perag        *pag;
1129         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1130         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1131         xfs_ino_t               ino;
1132         int                     error;
1133         int                     offset;
1134         int                     i, j;
1135         int                     searchdistance = 10;
1136
1137         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1138
1139         ASSERT(pag->pagi_init);
1140         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1141         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1142
1143  restart_pagno:
1144         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1145         /*
1146          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1147          * This must work because we've just allocated some.
1148          */
1149         if (!pagino)
1150                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1151
1152         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1153         if (error)
1154                 goto error0;
1155
1156         /*
1157          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1158          */
1159         if (pagno == agno) {
1160                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1161                 int             doneright;      /* done, to the right */
1162
1163                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1164                 if (error)
1165                         goto error0;
1166                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1167
1168                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1169                 if (error)
1170                         goto error0;
1171                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, j == 1, error0);
1172
1173                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1174                         /*
1175                          * Found a free inode in the same chunk
1176                          * as the parent, done.
1177                          */
1178                         goto alloc_inode;
1179                 }
1180
1181
1182                 /*
1183                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1184                  */
1185
1186                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1187                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1188                 if (error)
1189                         goto error0;
1190
1191                 /*
1192                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1193                  */
1194                 if (pagino != NULLAGINO &&
1195                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1196                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1197                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1198                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1199                                                    &trec, &doneleft);
1200                         if (error)
1201                                 goto error1;
1202
1203                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1204                                                    &rec, &doneright);
1205                         if (error)
1206                                 goto error1;
1207                 } else {
1208                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1209                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1210                         if (error)
1211                                 goto error1;
1212
1213                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1214                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1215                         if (error)
1216                                 goto error1;
1217                 }
1218
1219                 /*
1220                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1221                  */
1222                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1223                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1224
1225                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1226                         if (!doneleft && !doneright) {
1227                                 useleft = pagino -
1228                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1229                                   rec.ir_startino - pagino;
1230                         } else {
1231                                 useleft = !doneleft;
1232                         }
1233
1234                         /* free inodes to the left? */
1235                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1236                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1237                                 cur = tcur;
1238
1239                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1240                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1241                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1242                                 rec = trec;
1243                                 goto alloc_inode;
1244                         }
1245
1246                         /* free inodes to the right? */
1247                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1248                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1249
1250                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1251                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1252                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1253                                 goto alloc_inode;
1254                         }
1255
1256                         /* get next record to check */
1257                         if (useleft) {
1258                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1259                                                                  &doneleft, 1);
1260                         } else {
1261                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1262                                                                  &doneright, 0);
1263                         }
1264                         if (error)
1265                                 goto error1;
1266                 }
1267
1268                 if (searchdistance <= 0) {
1269                         /*
1270                          * Not in range - save last search
1271                          * location and allocate a new inode
1272                          */
1273                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1274                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1275                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1276                         pag->pagl_pagino = pagino;
1277
1278                 } else {
1279                         /*
1280                          * We've reached the end of the btree. because
1281                          * we are only searching a small chunk of the
1282                          * btree each search, there is obviously free
1283                          * inodes closer to the parent inode than we
1284                          * are now. restart the search again.
1285                          */
1286                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1287                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1288                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1289                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1290                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1291                         goto restart_pagno;
1292                 }
1293         }
1294
1295         /*
1296          * In a different AG from the parent.
1297          * See if the most recently allocated block has any free.
1298          */
1299         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1300                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1301                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1302                 if (error)
1303                         goto error0;
1304
1305                 if (i == 1) {
1306                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1307                         if (error)
1308                                 goto error0;
1309
1310                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1311                                 /*
1312                                  * The last chunk allocated in the group
1313                                  * still has a free inode.
1314                                  */
1315                                 goto alloc_inode;
1316                         }
1317                 }
1318         }
1319
1320         /*
1321          * None left in the last group, search the whole AG
1322          */
1323         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1324         if (error)
1325                 goto error0;
1326         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1327
1328         for (;;) {
1329                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1330                 if (error)
1331                         goto error0;
1332                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1333                 if (rec.ir_freecount > 0)
1334                         break;
1335                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1336                 if (error)
1337                         goto error0;
1338                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1339         }
1340
1341 alloc_inode:
1342         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1343         ASSERT(offset >= 0);
1344         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1345         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1346                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1347         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1348         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1349         rec.ir_freecount--;
1350         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1351         if (error)
1352                 goto error0;
1353         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1354         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1355         pag->pagi_freecount--;
1356
1357         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1358         if (error)
1359                 goto error0;
1360
1361         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1362         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1363         xfs_perag_put(pag);
1364         *inop = ino;
1365         return 0;
1366 error1:
1367         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1368 error0:
1369         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1370         xfs_perag_put(pag);
1371         return error;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1376  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1377  */
1378 STATIC int
1379 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1380         xfs_agino_t                     pagino,
1381         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1382         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1383 {
1384         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1385         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1386         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1387         int                             error;
1388         int                             i, j;
1389
1390         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1391         if (error)
1392                 return error;
1393
1394         if (i == 1) {
1395                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1396                 if (error)
1397                         return error;
1398                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(lcur->bc_mp, i == 1);
1399
1400                 /*
1401                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1402                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1403                  * existence is enough.
1404                  */
1405                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1406                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1407                         return 0;
1408         }
1409
1410         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1411         if (error)
1412                 return error;
1413
1414         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1415         if (error)
1416                 goto error_rcur;
1417         if (j == 1) {
1418                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1419                 if (error)
1420                         goto error_rcur;
1421                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, j == 1, error_rcur);
1422         }
1423
1424         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, i == 1 || j == 1, error_rcur);
1425         if (i == 1 && j == 1) {
1426                 /*
1427                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1428                  * inode chunk to the target.
1429                  */
1430                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1431                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1432                         *rec = rrec;
1433                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1434                         *ocur = rcur;
1435                 } else {
1436                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1437                 }
1438         } else if (j == 1) {
1439                 /* only the right record is valid */
1440                 *rec = rrec;
1441                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1442                 *ocur = rcur;
1443         } else if (i == 1) {
1444                 /* only the left record is valid */
1445                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1446         }
1447
1448         return 0;
1449
1450 error_rcur:
1451         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1452         return error;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1457  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1458  */
1459 STATIC int
1460 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1461         struct xfs_agi                  *agi,
1462         struct xfs_btree_cur            *cur,
1463         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1464 {
1465         int error;
1466         int i;
1467
1468         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1469                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1470                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1471                 if (error)
1472                         return error;
1473                 if (i == 1) {
1474                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1475                         if (error)
1476                                 return error;
1477                         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1478                         return 0;
1479                 }
1480         }
1481
1482         /*
1483          * Find the first inode available in the AG.
1484          */
1485         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1486         if (error)
1487                 return error;
1488         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1489
1490         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1491         if (error)
1492                 return error;
1493         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1494
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1500  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1501  */
1502 STATIC int
1503 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1504         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1505         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1506         int                             offset) /* inode offset */
1507 {
1508         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1509         int                             error;
1510         int                             i;
1511
1512         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1513         if (error)
1514                 return error;
1515         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1516
1517         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1518         if (error)
1519                 return error;
1520         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1521         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1522                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1523
1524         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1525         rec.ir_freecount--;
1526
1527         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, (rec.ir_free == frec->ir_free) &&
1528                                   (rec.ir_freecount == frec->ir_freecount));
1529
1530         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1535  * back to the inobt search algorithm.
1536  *
1537  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1538  * available.
1539  */
1540 STATIC int
1541 xfs_dialloc_ag(
1542         struct xfs_trans        *tp,
1543         struct xfs_buf          *agbp,
1544         xfs_ino_t               parent,
1545         xfs_ino_t               *inop)
1546 {
1547         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1548         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1549         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1550         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1551         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1552         struct xfs_perag                *pag;
1553         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1554         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1555         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1556         xfs_ino_t                       ino;
1557         int                             error;
1558         int                             offset;
1559         int                             i;
1560
1561         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1562                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1563
1564         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1565
1566         /*
1567          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1568          * This must work because we've just allocated some.
1569          */
1570         if (!pagino)
1571                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1572
1573         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1574
1575         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1576         if (error)
1577                 goto error_cur;
1578
1579         /*
1580          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1581          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1582          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1583          */
1584         if (agno == pagno)
1585                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1586         else
1587                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1588         if (error)
1589                 goto error_cur;
1590
1591         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1592         ASSERT(offset >= 0);
1593         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1594         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1595                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1596         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1597
1598         /*
1599          * Modify or remove the finobt record.
1600          */
1601         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1602         rec.ir_freecount--;
1603         if (rec.ir_freecount)
1604                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1605         else
1606                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1607         if (error)
1608                 goto error_cur;
1609
1610         /*
1611          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1612          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1613          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1614          * the inobt using the finobt record and offset information.
1615          */
1616         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1617
1618         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1619         if (error)
1620                 goto error_icur;
1621
1622         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1623         if (error)
1624                 goto error_icur;
1625
1626         /*
1627          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1628          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1629          */
1630         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1631         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1632         pag->pagi_freecount--;
1633
1634         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1635
1636         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1637         if (error)
1638                 goto error_icur;
1639         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1640         if (error)
1641                 goto error_icur;
1642
1643         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1644         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1645         xfs_perag_put(pag);
1646         *inop = ino;
1647         return 0;
1648
1649 error_icur:
1650         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1651 error_cur:
1652         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1653         xfs_perag_put(pag);
1654         return error;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Allocate an inode on disk.
1659  *
1660  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
1661  * is a directory.
1662  *
1663  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
1664  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
1665  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
1666  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
1667  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
1668  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
1669  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
1670  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
1671  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
1672  * a free inode available.
1673  *
1674  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
1675  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
1676  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
1677  */
1678 int
1679 xfs_dialloc(
1680         struct xfs_trans        *tp,
1681         xfs_ino_t               parent,
1682         umode_t                 mode,
1683         int                     okalloc,
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
1696         if (*IO_agbp) {
1697                 /*
1698                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
1699                  * continue where we left off before.  In this case, we
1700                  * know that the allocation group has free inodes.
1701                  */
1702                 agbp = *IO_agbp;
1703                 goto out_alloc;
1704         }
1705
1706         /*
1707          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1708          * group for inode allocation.
1709          */
1710         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode, okalloc);
1711         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
1712                 *inop = NULLFSINO;
1713                 return 0;
1714         }
1715
1716         /*
1717          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1718          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1719          * inode.
1720          *
1721          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1722          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1723          */
1724         if (mp->m_maxicount &&
1725             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + mp->m_ialloc_inos
1726                                                         > mp->m_maxicount) {
1727                 noroom = 1;
1728                 okalloc = 0;
1729         }
1730
1731         /*
1732          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1733          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1734          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1735          */
1736         agno = start_agno;
1737         for (;;) {
1738                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1739                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1740                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1741                         goto nextag;
1742                 }
1743
1744                 if (!pag->pagi_init) {
1745                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1746                         if (error)
1747                                 goto out_error;
1748                 }
1749
1750                 /*
1751                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1752                  */
1753                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1754                         goto nextag;
1755
1756                 /*
1757                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1758                  * lock held.
1759                  */
1760                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1761                 if (error)
1762                         goto out_error;
1763
1764                 if (pag->pagi_freecount) {
1765                         xfs_perag_put(pag);
1766                         goto out_alloc;
1767                 }
1768
1769                 if (!okalloc)
1770                         goto nextag_relse_buffer;
1771
1772
1773                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1774                 if (error) {
1775                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1776
1777                         if (error != -ENOSPC)
1778                                 goto out_error;
1779
1780                         xfs_perag_put(pag);
1781                         *inop = NULLFSINO;
1782                         return 0;
1783                 }
1784
1785                 if (ialloced) {
1786                         /*
1787                          * We successfully allocated some inodes, return
1788                          * the current context to the caller so that it
1789                          * can commit the current transaction and call
1790                          * us again where we left off.
1791                          */
1792                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1793                         xfs_perag_put(pag);
1794
1795                         *IO_agbp = agbp;
1796                         *inop = NULLFSINO;
1797                         return 0;
1798                 }
1799
1800 nextag_relse_buffer:
1801                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1802 nextag:
1803                 xfs_perag_put(pag);
1804                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1805                         agno = 0;
1806                 if (agno == start_agno) {
1807                         *inop = NULLFSINO;
1808                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1809                 }
1810         }
1811
1812 out_alloc:
1813         *IO_agbp = NULL;
1814         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1815 out_error:
1816         xfs_perag_put(pag);
1817         return error;
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1822  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1823  * chunk.
1824  */
1825 STATIC void
1826 xfs_difree_inode_chunk(
1827         struct xfs_mount                *mp,
1828         xfs_agnumber_t                  agno,
1829         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec,
1830         struct xfs_defer_ops            *dfops)
1831 {
1832         xfs_agblock_t   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec->ir_startino);
1833         int             startidx, endidx;
1834         int             nextbit;
1835         xfs_agblock_t   agbno;
1836         int             contigblk;
1837         struct xfs_owner_info   oinfo;
1838         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1839         xfs_rmap_ag_owner(&oinfo, XFS_RMAP_OWN_INODES);
1840
1841         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1842                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1843                 xfs_bmap_add_free(mp, dfops, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1844                                   mp->m_ialloc_blks, &oinfo);
1845                 return;
1846         }
1847
1848         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1849         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1850         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1851
1852         /*
1853          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1854          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1855          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1856          * the mask.
1857          */
1858         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1859                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1860         nextbit = startidx + 1;
1861         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1862                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1863                                              nextbit);
1864                 /*
1865                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1866                  * the current range and continue.
1867                  */
1868                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1869                     nextbit == endidx + 1) {
1870                         endidx = nextbit;
1871                         goto next;
1872                 }
1873
1874                 /*
1875                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1876                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1877                  * list.
1878                  */
1879                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1880                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1881                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1882                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1883                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1884
1885                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1886                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1887                 xfs_bmap_add_free(mp, dfops, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1888                                   contigblk, &oinfo);
1889
1890                 /* reset range to current bit and carry on... */
1891                 startidx = endidx = nextbit;
1892
1893 next:
1894                 nextbit++;
1895         }
1896 }
1897
1898 STATIC int
1899 xfs_difree_inobt(
1900         struct xfs_mount                *mp,
1901         struct xfs_trans                *tp,
1902         struct xfs_buf                  *agbp,
1903         xfs_agino_t                     agino,
1904         struct xfs_defer_ops            *dfops,
1905         struct xfs_icluster             *xic,
1906         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1907 {
1908         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1909         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1910         struct xfs_perag                *pag;
1911         struct xfs_btree_cur            *cur;
1912         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1913         int                             ilen;
1914         int                             error;
1915         int                             i;
1916         int                             off;
1917
1918         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1919         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1920
1921         /*
1922          * Initialize the cursor.
1923          */
1924         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1925
1926         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1927         if (error)
1928                 goto error0;
1929
1930         /*
1931          * Look for the entry describing this inode.
1932          */
1933         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1934                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1935                         __func__, error);
1936                 goto error0;
1937         }
1938         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1939         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1940         if (error) {
1941                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1942                         __func__, error);
1943                 goto error0;
1944         }
1945         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1946         /*
1947          * Get the offset in the inode chunk.
1948          */
1949         off = agino - rec.ir_startino;
1950         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1951         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1952         /*
1953          * Mark the inode free & increment the count.
1954          */
1955         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1956         rec.ir_freecount++;
1957
1958         /*
1959          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
1960          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
1961          * chunks (that might not be free).
1962          */
1963         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1964             rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
1965             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
1966                 xic->deleted = true;
1967                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1968                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
1969
1970                 /*
1971                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1972                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1973                  * to be freed when the transaction is committed.
1974                  */
1975                 ilen = rec.ir_freecount;
1976                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1977                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1978                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1979                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1980                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1981                 xfs_perag_put(pag);
1982                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1983                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1984
1985                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1986                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1987                                 __func__, error);
1988                         goto error0;
1989                 }
1990
1991                 xfs_difree_inode_chunk(mp, agno, &rec, dfops);
1992         } else {
1993                 xic->deleted = false;
1994
1995                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1996                 if (error) {
1997                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1998                                 __func__, error);
1999                         goto error0;
2000                 }
2001
2002                 /*
2003                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2004                  */
2005                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2006                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2007                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2008                 pag->pagi_freecount++;
2009                 xfs_perag_put(pag);
2010                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2011         }
2012
2013         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2014         if (error)
2015                 goto error0;
2016
2017         *orec = rec;
2018         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2019         return 0;
2020
2021 error0:
2022         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2023         return error;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Free an inode in the free inode btree.
2028  */
2029 STATIC int
2030 xfs_difree_finobt(
2031         struct xfs_mount                *mp,
2032         struct xfs_trans                *tp,
2033         struct xfs_buf                  *agbp,
2034         xfs_agino_t                     agino,
2035         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2036 {
2037         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
2038         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2039         struct xfs_btree_cur            *cur;
2040         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2041         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2042         int                             error;
2043         int                             i;
2044
2045         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
2046
2047         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2048         if (error)
2049                 goto error;
2050         if (i == 0) {
2051                 /*
2052                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2053                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2054                  * something is out of sync.
2055                  */
2056                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, ibtrec->ir_freecount == 1, error);
2057
2058                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2059                                              ibtrec->ir_count,
2060                                              ibtrec->ir_freecount,
2061                                              ibtrec->ir_free, &i);
2062                 if (error)
2063                         goto error;
2064                 ASSERT(i == 1);
2065
2066                 goto out;
2067         }
2068
2069         /*
2070          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2071          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2072          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2073          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2074          * to another.
2075          */
2076         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2077         if (error)
2078                 goto error;
2079         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
2080
2081         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2082         rec.ir_freecount++;
2083
2084         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, (rec.ir_free == ibtrec->ir_free) &&
2085                                 (rec.ir_freecount == ibtrec->ir_freecount),
2086                                 error);
2087
2088         /*
2089          * The content of inobt records should always match between the inobt
2090          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2091          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2092          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2093          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2094          * Otherwise, update the record with the new information.
2095          *
2096          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2097          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2098          * with the inobt.
2099          */
2100         if (rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2101             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK &&
2102             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
2103                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2104                 if (error)
2105                         goto error;
2106                 ASSERT(i == 1);
2107         } else {
2108                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2109                 if (error)
2110                         goto error;
2111         }
2112
2113 out:
2114         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2115         if (error)
2116                 goto error;
2117
2118         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2119         return 0;
2120
2121 error:
2122         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2123         return error;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2128  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2129  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2130  * btree (free inode mask) is changed.
2131  */
2132 int
2133 xfs_difree(
2134         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
2135         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
2136         struct xfs_defer_ops    *dfops,         /* extents to free */
2137         struct xfs_icluster     *xic)   /* cluster info if deleted */
2138 {
2139         /* REFERENCED */
2140         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2141         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2142         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2143         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
2144         int                     error;  /* error return value */
2145         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
2146         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2147
2148         mp = tp->t_mountp;
2149
2150         /*
2151          * Break up inode number into its components.
2152          */
2153         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
2154         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
2155                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
2156                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2157                 ASSERT(0);
2158                 return -EINVAL;
2159         }
2160         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2161         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
2162                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2163                         __func__, (unsigned long long)inode,
2164                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2165                 ASSERT(0);
2166                 return -EINVAL;
2167         }
2168         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2169         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2170                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2171                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2172                 ASSERT(0);
2173                 return -EINVAL;
2174         }
2175         /*
2176          * Get the allocation group header.
2177          */
2178         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2179         if (error) {
2180                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2181                         __func__, error);
2182                 return error;
2183         }
2184
2185         /*
2186          * Fix up the inode allocation btree.
2187          */
2188         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, dfops, xic, &rec);
2189         if (error)
2190                 goto error0;
2191
2192         /*
2193          * Fix up the free inode btree.
2194          */
2195         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
2196                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
2197                 if (error)
2198                         goto error0;
2199         }
2200
2201         return 0;
2202
2203 error0:
2204         return error;
2205 }
2206
2207 STATIC int
2208 xfs_imap_lookup(
2209         struct xfs_mount        *mp,
2210         struct xfs_trans        *tp,
2211         xfs_agnumber_t          agno,
2212         xfs_agino_t             agino,
2213         xfs_agblock_t           agbno,
2214         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2215         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2216         int                     flags)
2217 {
2218         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2219         struct xfs_btree_cur    *cur;
2220         struct xfs_buf          *agbp;
2221         int                     error;
2222         int                     i;
2223
2224         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2225         if (error) {
2226                 xfs_alert(mp,
2227                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2228                         __func__, error, agno);
2229                 return error;
2230         }
2231
2232         /*
2233          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2234          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2235          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2236          * we are looking up.
2237          */
2238         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
2239         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2240         if (!error) {
2241                 if (i)
2242                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2243                 if (!error && i == 0)
2244                         error = -EINVAL;
2245         }
2246
2247         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2248         xfs_btree_del_cursor(cur, error ? XFS_BTREE_ERROR : XFS_BTREE_NOERROR);
2249         if (error)
2250                 return error;
2251
2252         /* check that the returned record contains the required inode */
2253         if (rec.ir_startino > agino ||
2254             rec.ir_startino + mp->m_ialloc_inos <= agino)
2255                 return -EINVAL;
2256
2257         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2258         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2259             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2260                 return -EINVAL;
2261
2262         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2263         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2264         return 0;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2269  */
2270 int
2271 xfs_imap(
2272         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
2273         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
2274         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
2275         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
2276         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
2277 {
2278         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2279         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
2280         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
2281         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
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         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
2328
2329         /*
2330          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2331          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2332          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2333          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2334          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2335          */
2336         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2337                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2338                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2339                 if (error)
2340                         return error;
2341                 goto out_map;
2342         }
2343
2344         /*
2345          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2346          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2347          */
2348         if (blks_per_cluster == 1) {
2349                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2350                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2351
2352                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
2353                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2354                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2355                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2356                 return 0;
2357         }
2358
2359         /*
2360          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2361          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2362          * lookup to find the location.
2363          */
2364         if (mp->m_inoalign_mask) {
2365                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
2366                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2367         } else {
2368                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2369                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2370                 if (error)
2371                         return error;
2372         }
2373
2374 out_map:
2375         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2376         cluster_agbno = chunk_agbno +
2377                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
2378         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2379                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2380
2381         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
2382         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
2383         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2384
2385         /*
2386          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2387          * of the file system then return NULL rather than calling
2388          * read_buf and panicing when we get an error from the
2389          * driver.
2390          */
2391         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2392             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2393                 xfs_alert(mp,
2394         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2395                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2396                         (unsigned long long) imap->im_len,
2397                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2398                 return -EINVAL;
2399         }
2400         return 0;
2401 }
2402
2403 /*
2404  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
2405  */
2406 void
2407 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
2408         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
2409 {
2410         uint            inodes;
2411
2412         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2413         mp->m_in_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(mp, mp->m_inobt_mnr,
2414                                                          inodes);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2419  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2420  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2421  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2422  *
2423  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2424  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2425  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2426  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2427  * the structure in another.
2428  */
2429 void
2430 xfs_ialloc_log_agi(
2431         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2432         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
2433         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
2434 {
2435         int                     first;          /* first byte number */
2436         int                     last;           /* last byte number */
2437         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2438                                         /* keep in sync with bit definitions */
2439                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2440                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2441                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2442                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2443                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2444                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2445                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2446                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2447                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2448                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2449                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2450                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2451                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2452                 sizeof(xfs_agi_t)
2453         };
2454 #ifdef DEBUG
2455         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
2456
2457         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2458         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2459 #endif
2460
2461         /*
2462          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2463          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2464          * agi_unlinked.
2465          */
2466         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2467                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2468                                   &first, &last);
2469                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2470         }
2471
2472         /*
2473          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2474          * last field offsets for any bits in the second region.
2475          */
2476         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2477         if (fields) {
2478                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2479                                   &first, &last);
2480                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2481         }
2482 }
2483
2484 #ifdef DEBUG
2485 STATIC void
2486 xfs_check_agi_unlinked(
2487         struct xfs_agi          *agi)
2488 {
2489         int                     i;
2490
2491         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
2492                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
2493 }
2494 #else
2495 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
2496 #endif
2497
2498 static bool
2499 xfs_agi_verify(
2500         struct xfs_buf  *bp)
2501 {
2502         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2503         struct xfs_agi  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2504
2505         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2506                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2507                         return false;
2508                 if (!xfs_log_check_lsn(mp,
2509                                 be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn)))
2510                         return false;
2511         }
2512
2513         /*
2514          * Validate the magic number of the agi block.
2515          */
2516         if (agi->agi_magicnum != cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC))
2517                 return false;
2518         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2519                 return false;
2520
2521         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2522             be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2523                 return false;
2524
2525         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb) &&
2526             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2527              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2528                 return false;
2529
2530         /*
2531          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2532          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2533          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2534          * so we can detect and avoid this problem.
2535          */
2536         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2537                 return false;
2538
2539         xfs_check_agi_unlinked(agi);
2540         return true;
2541 }
2542
2543 static void
2544 xfs_agi_read_verify(
2545         struct xfs_buf  *bp)
2546 {
2547         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2548
2549         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2550             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2551                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSBADCRC);
2552         else if (XFS_TEST_ERROR(!xfs_agi_verify(bp), mp,
2553                                 XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2554                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2555
2556         if (bp->b_error)
2557                 xfs_verifier_error(bp);
2558 }
2559
2560 static void
2561 xfs_agi_write_verify(
2562         struct xfs_buf  *bp)
2563 {
2564         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2565         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
2566
2567         if (!xfs_agi_verify(bp)) {
2568                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2569                 xfs_verifier_error(bp);
2570                 return;
2571         }
2572
2573         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2574                 return;
2575
2576         if (bip)
2577                 XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2578         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2579 }
2580
2581 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2582         .name = "xfs_agi",
2583         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2584         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2585 };
2586
2587 /*
2588  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2589  */
2590 int
2591 xfs_read_agi(
2592         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2593         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2594         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2595         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2596 {
2597         int                     error;
2598
2599         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2600
2601         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2602         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2603                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2604                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2605         if (error)
2606                 return error;
2607         if (tp)
2608                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2609
2610         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2611         return 0;
2612 }
2613
2614 int
2615 xfs_ialloc_read_agi(
2616         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2617         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2618         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2619         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2620 {
2621         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2622         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2623         int                     error;
2624
2625         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2626
2627         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2628         if (error)
2629                 return error;
2630
2631         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
2632         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2633         if (!pag->pagi_init) {
2634                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2635                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2636                 pag->pagi_init = 1;
2637         }
2638
2639         /*
2640          * It's possible for these to be out of sync if
2641          * we are in the middle of a forced shutdown.
2642          */
2643         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2644                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2645         xfs_perag_put(pag);
2646         return 0;
2647 }
2648
2649 /*
2650  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2651  */
2652 int
2653 xfs_ialloc_pagi_init(
2654         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2655         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2656         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2657 {
2658         xfs_buf_t       *bp = NULL;
2659         int             error;
2660
2661         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2662         if (error)
2663                 return error;
2664         if (bp)
2665                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2666         return 0;
2667 }
2668
2669 /* Calculate the first and last possible inode number in an AG. */
2670 void
2671 xfs_ialloc_agino_range(
2672         struct xfs_mount        *mp,
2673         xfs_agnumber_t          agno,
2674         xfs_agino_t             *first,
2675         xfs_agino_t             *last)
2676 {
2677         xfs_agblock_t           bno;
2678         xfs_agblock_t           eoag;
2679
2680         eoag = xfs_ag_block_count(mp, agno);
2681
2682         /*
2683          * Calculate the first inode, which will be in the first
2684          * cluster-aligned block after the AGFL.
2685          */
2686         bno = round_up(XFS_AGFL_BLOCK(mp) + 1,
2687                         xfs_ialloc_cluster_alignment(mp));
2688         *first = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, bno, 0);
2689
2690         /*
2691          * Calculate the last inode, which will be at the end of the
2692          * last (aligned) cluster that can be allocated in the AG.
2693          */
2694         bno = round_down(eoag, xfs_ialloc_cluster_alignment(mp));
2695         *last = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, bno, 0) - 1;
2696 }
2697
2698 /*
2699  * Verify that an AG inode number pointer neither points outside the AG
2700  * nor points at static metadata.
2701  */
2702 bool
2703 xfs_verify_agino(
2704         struct xfs_mount        *mp,
2705         xfs_agnumber_t          agno,
2706         xfs_agino_t             agino)
2707 {
2708         xfs_agino_t             first;
2709         xfs_agino_t             last;
2710
2711         xfs_ialloc_agino_range(mp, agno, &first, &last);
2712         return agino >= first && agino <= last;
2713 }
2714
2715 /*
2716  * Verify that an FS inode number pointer neither points outside the
2717  * filesystem nor points at static AG metadata.
2718  */
2719 bool
2720 xfs_verify_ino(
2721         struct xfs_mount        *mp,
2722         xfs_ino_t               ino)
2723 {
2724         xfs_agnumber_t          agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2725         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2726
2727         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)
2728                 return false;
2729         if (XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino) != ino)
2730                 return false;
2731         return xfs_verify_agino(mp, agno, agino);
2732 }
2733
2734 /* Is this an internal inode number? */
2735 bool
2736 xfs_internal_inum(
2737         struct xfs_mount        *mp,
2738         xfs_ino_t               ino)
2739 {
2740         return ino == mp->m_sb.sb_rbmino || ino == mp->m_sb.sb_rsumino ||
2741                 (xfs_sb_version_hasquota(&mp->m_sb) &&
2742                  xfs_is_quota_inode(&mp->m_sb, ino));
2743 }
2744
2745 /*
2746  * Verify that a directory entry's inode number doesn't point at an internal
2747  * inode, empty space, or static AG metadata.
2748  */
2749 bool
2750 xfs_verify_dir_ino(
2751         struct xfs_mount        *mp,
2752         xfs_ino_t               ino)
2753 {
2754         if (xfs_internal_inum(mp, ino))
2755                 return false;
2756         return xfs_verify_ino(mp, ino);
2757 }