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 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 {
 925         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 926         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 927         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 928         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 929         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 930         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 931         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 932         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 933         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 934         int             error;
 935
 936         /*
 937          * Files of these types need at least one block if length > 0
 938          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 939          */
 940         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 941         mp = tp->t_mountp;
 942         agcount = mp->m_maxagi;
 943         if (S_ISDIR(mode))
 944                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 945         else {
 946                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 947                 if (pagno >= agcount)
 948                         pagno = 0;
 949         }
 950
 951         ASSERT(pagno < agcount);
 952
 953         /*
 954          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 955          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 956          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 957          * to mean that blocks must be allocated for them,
 958          * if none are currently free.
 959          */
 960         agno = pagno;
 961         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 962         for (;;) {
 963                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 964                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 965                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 966                         goto nextag;
 967                 }
 968
 969                 if (!pag->pagi_init) {
 970                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 971                         if (error)
 972                                 goto nextag;
 973                 }
 974
 975                 if (pag->pagi_freecount) {
 976                         xfs_perag_put(pag);
 977                         return agno;
 978                 }
 979
 980                 if (!pag->pagf_init) {
 981                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 982                         if (error)
 983                                 goto nextag;
 984                 }
 985
 986                 /*
 987                  * Check that there is enough free space for the file plus a
 988                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
 989                  * first pass across the AGs, take into account the potential
 990                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
 991                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
 992                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
 993                  * m_ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
 994                  * it.
 995                  *
 996                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
 997                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
 998                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
 999                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
1000                  * likely a real ENOSPC condition.
1001                  */
1002                 ineed = mp->m_ialloc_min_blks;
1003                 if (flags && ineed > 1)
1004                         ineed += xfs_ialloc_cluster_alignment(mp);
1005                 longest = pag->pagf_longest;
1006                 if (!longest)
1007                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
1008
1009                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
1010                     longest >= ineed) {
1011                         xfs_perag_put(pag);
1012                         return agno;
1013                 }
1014 nextag:
1015                 xfs_perag_put(pag);
1016                 /*
1017                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
1018                  * down.
1019                  */
1020                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1021                         return NULLAGNUMBER;
1022                 agno++;
1023                 if (agno >= agcount)
1024                         agno = 0;
1025                 if (agno == pagno) {
1026                         if (flags == 0)
1027                                 return NULLAGNUMBER;
1028                         flags = 0;
1029                 }
1030         }
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
1035  */
1036 STATIC int
1037 xfs_ialloc_next_rec(
1038         struct xfs_btree_cur    *cur,
1039         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1040         int                     *done,
1041         int                     left)
1042 {
1043         int                     error;
1044         int                     i;
1045
1046         if (left)
1047                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1048         else
1049                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1050
1051         if (error)
1052                 return error;
1053         *done = !i;
1054         if (i) {
1055                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1056                 if (error)
1057                         return error;
1058                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1059         }
1060
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 STATIC int
1065 xfs_ialloc_get_rec(
1066         struct xfs_btree_cur    *cur,
1067         xfs_agino_t             agino,
1068         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1069         int                     *done)
1070 {
1071         int                     error;
1072         int                     i;
1073
1074         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1075         if (error)
1076                 return error;
1077         *done = !i;
1078         if (i) {
1079                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1080                 if (error)
1081                         return error;
1082                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1083         }
1084
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1090  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1091  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1092  */
1093 STATIC int
1094 xfs_inobt_first_free_inode(
1095         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1096 {
1097         xfs_inofree_t                   realfree;
1098
1099         /* if there are no holes, return the first available offset */
1100         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1101                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1102
1103         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1104         realfree &= rec->ir_free;
1105
1106         return xfs_lowbit64(realfree);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1111  */
1112 STATIC int
1113 xfs_dialloc_ag_inobt(
1114         struct xfs_trans        *tp,
1115         struct xfs_buf          *agbp,
1116         xfs_ino_t               parent,
1117         xfs_ino_t               *inop)
1118 {
1119         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1120         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1121         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1122         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1123         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1124         struct xfs_perag        *pag;
1125         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1126         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1127         xfs_ino_t               ino;
1128         int                     error;
1129         int                     offset;
1130         int                     i, j;
1131         int                     searchdistance = 10;
1132
1133         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1134
1135         ASSERT(pag->pagi_init);
1136         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1137         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1138
1139  restart_pagno:
1140         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1141         /*
1142          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1143          * This must work because we've just allocated some.
1144          */
1145         if (!pagino)
1146                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1147
1148         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1149         if (error)
1150                 goto error0;
1151
1152         /*
1153          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1154          */
1155         if (pagno == agno) {
1156                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1157                 int             doneright;      /* done, to the right */
1158
1159                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1160                 if (error)
1161                         goto error0;
1162                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1163
1164                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1165                 if (error)
1166                         goto error0;
1167                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, j == 1, error0);
1168
1169                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1170                         /*
1171                          * Found a free inode in the same chunk
1172                          * as the parent, done.
1173                          */
1174                         goto alloc_inode;
1175                 }
1176
1177
1178                 /*
1179                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1180                  */
1181
1182                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1183                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1184                 if (error)
1185                         goto error0;
1186
1187                 /*
1188                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1189                  */
1190                 if (pagino != NULLAGINO &&
1191                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1192                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1193                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1194                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1195                                                    &trec, &doneleft);
1196                         if (error)
1197                                 goto error1;
1198
1199                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1200                                                    &rec, &doneright);
1201                         if (error)
1202                                 goto error1;
1203                 } else {
1204                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1205                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1206                         if (error)
1207                                 goto error1;
1208
1209                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1210                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1211                         if (error)
1212                                 goto error1;
1213                 }
1214
1215                 /*
1216                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1217                  */
1218                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1219                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1220
1221                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1222                         if (!doneleft && !doneright) {
1223                                 useleft = pagino -
1224                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1225                                   rec.ir_startino - pagino;
1226                         } else {
1227                                 useleft = !doneleft;
1228                         }
1229
1230                         /* free inodes to the left? */
1231                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1232                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1233                                 cur = tcur;
1234
1235                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1236                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1237                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1238                                 rec = trec;
1239                                 goto alloc_inode;
1240                         }
1241
1242                         /* free inodes to the right? */
1243                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1244                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1245
1246                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1247                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1248                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1249                                 goto alloc_inode;
1250                         }
1251
1252                         /* get next record to check */
1253                         if (useleft) {
1254                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1255                                                                  &doneleft, 1);
1256                         } else {
1257                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1258                                                                  &doneright, 0);
1259                         }
1260                         if (error)
1261                                 goto error1;
1262                 }
1263
1264                 if (searchdistance <= 0) {
1265                         /*
1266                          * Not in range - save last search
1267                          * location and allocate a new inode
1268                          */
1269                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1270                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1271                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1272                         pag->pagl_pagino = pagino;
1273
1274                 } else {
1275                         /*
1276                          * We've reached the end of the btree. because
1277                          * we are only searching a small chunk of the
1278                          * btree each search, there is obviously free
1279                          * inodes closer to the parent inode than we
1280                          * are now. restart the search again.
1281                          */
1282                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1283                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1284                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1285                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1286                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1287                         goto restart_pagno;
1288                 }
1289         }
1290
1291         /*
1292          * In a different AG from the parent.
1293          * See if the most recently allocated block has any free.
1294          */
1295         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1296                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1297                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1298                 if (error)
1299                         goto error0;
1300
1301                 if (i == 1) {
1302                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1303                         if (error)
1304                                 goto error0;
1305
1306                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1307                                 /*
1308                                  * The last chunk allocated in the group
1309                                  * still has a free inode.
1310                                  */
1311                                 goto alloc_inode;
1312                         }
1313                 }
1314         }
1315
1316         /*
1317          * None left in the last group, search the whole AG
1318          */
1319         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1320         if (error)
1321                 goto error0;
1322         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1323
1324         for (;;) {
1325                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1326                 if (error)
1327                         goto error0;
1328                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1329                 if (rec.ir_freecount > 0)
1330                         break;
1331                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1332                 if (error)
1333                         goto error0;
1334                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1335         }
1336
1337 alloc_inode:
1338         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1339         ASSERT(offset >= 0);
1340         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1341         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1342                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1343         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1344         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1345         rec.ir_freecount--;
1346         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1347         if (error)
1348                 goto error0;
1349         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1350         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1351         pag->pagi_freecount--;
1352
1353         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1354         if (error)
1355                 goto error0;
1356
1357         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1358         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1359         xfs_perag_put(pag);
1360         *inop = ino;
1361         return 0;
1362 error1:
1363         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1364 error0:
1365         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1366         xfs_perag_put(pag);
1367         return error;
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1372  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1373  */
1374 STATIC int
1375 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1376         xfs_agino_t                     pagino,
1377         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1378         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1379 {
1380         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1381         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1382         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1383         int                             error;
1384         int                             i, j;
1385
1386         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1387         if (error)
1388                 return error;
1389
1390         if (i == 1) {
1391                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1392                 if (error)
1393                         return error;
1394                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(lcur->bc_mp, i == 1);
1395
1396                 /*
1397                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1398                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1399                  * existence is enough.
1400                  */
1401                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1402                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1403                         return 0;
1404         }
1405
1406         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1407         if (error)
1408                 return error;
1409
1410         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1411         if (error)
1412                 goto error_rcur;
1413         if (j == 1) {
1414                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1415                 if (error)
1416                         goto error_rcur;
1417                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, j == 1, error_rcur);
1418         }
1419
1420         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, i == 1 || j == 1, error_rcur);
1421         if (i == 1 && j == 1) {
1422                 /*
1423                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1424                  * inode chunk to the target.
1425                  */
1426                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1427                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1428                         *rec = rrec;
1429                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1430                         *ocur = rcur;
1431                 } else {
1432                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1433                 }
1434         } else if (j == 1) {
1435                 /* only the right record is valid */
1436                 *rec = rrec;
1437                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1438                 *ocur = rcur;
1439         } else if (i == 1) {
1440                 /* only the left record is valid */
1441                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1442         }
1443
1444         return 0;
1445
1446 error_rcur:
1447         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1448         return error;
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1453  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1454  */
1455 STATIC int
1456 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1457         struct xfs_agi                  *agi,
1458         struct xfs_btree_cur            *cur,
1459         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1460 {
1461         int error;
1462         int i;
1463
1464         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1465                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1466                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1467                 if (error)
1468                         return error;
1469                 if (i == 1) {
1470                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1471                         if (error)
1472                                 return error;
1473                         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1474                         return 0;
1475                 }
1476         }
1477
1478         /*
1479          * Find the first inode available in the AG.
1480          */
1481         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1482         if (error)
1483                 return error;
1484         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1485
1486         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1487         if (error)
1488                 return error;
1489         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1490
1491         return 0;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1496  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1497  */
1498 STATIC int
1499 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1500         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1501         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1502         int                             offset) /* inode offset */
1503 {
1504         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1505         int                             error;
1506         int                             i;
1507
1508         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1509         if (error)
1510                 return error;
1511         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1512
1513         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1514         if (error)
1515                 return error;
1516         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1517         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1518                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1519
1520         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1521         rec.ir_freecount--;
1522
1523         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, (rec.ir_free == frec->ir_free) &&
1524                                   (rec.ir_freecount == frec->ir_freecount));
1525
1526         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1531  * back to the inobt search algorithm.
1532  *
1533  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1534  * available.
1535  */
1536 STATIC int
1537 xfs_dialloc_ag(
1538         struct xfs_trans        *tp,
1539         struct xfs_buf          *agbp,
1540         xfs_ino_t               parent,
1541         xfs_ino_t               *inop)
1542 {
1543         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1544         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1545         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1546         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1547         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1548         struct xfs_perag                *pag;
1549         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1550         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1551         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1552         xfs_ino_t                       ino;
1553         int                             error;
1554         int                             offset;
1555         int                             i;
1556
1557         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1558                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1559
1560         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1561
1562         /*
1563          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1564          * This must work because we've just allocated some.
1565          */
1566         if (!pagino)
1567                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1568
1569         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1570
1571         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1572         if (error)
1573                 goto error_cur;
1574
1575         /*
1576          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1577          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1578          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1579          */
1580         if (agno == pagno)
1581                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1582         else
1583                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1584         if (error)
1585                 goto error_cur;
1586
1587         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1588         ASSERT(offset >= 0);
1589         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1590         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1591                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1592         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1593
1594         /*
1595          * Modify or remove the finobt record.
1596          */
1597         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1598         rec.ir_freecount--;
1599         if (rec.ir_freecount)
1600                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1601         else
1602                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1603         if (error)
1604                 goto error_cur;
1605
1606         /*
1607          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1608          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1609          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1610          * the inobt using the finobt record and offset information.
1611          */
1612         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1613
1614         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1615         if (error)
1616                 goto error_icur;
1617
1618         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1619         if (error)
1620                 goto error_icur;
1621
1622         /*
1623          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1624          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1625          */
1626         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1627         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1628         pag->pagi_freecount--;
1629
1630         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1631
1632         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1633         if (error)
1634                 goto error_icur;
1635         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1636         if (error)
1637                 goto error_icur;
1638
1639         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1640         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1641         xfs_perag_put(pag);
1642         *inop = ino;
1643         return 0;
1644
1645 error_icur:
1646         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1647 error_cur:
1648         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1649         xfs_perag_put(pag);
1650         return error;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Allocate an inode on disk.
1655  *
1656  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
1657  * is a directory.
1658  *
1659  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
1660  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
1661  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
1662  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
1663  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
1664  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
1665  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
1666  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
1667  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
1668  * a free inode available.
1669  *
1670  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
1671  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
1672  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
1673  */
1674 int
1675 xfs_dialloc(
1676         struct xfs_trans        *tp,
1677         xfs_ino_t               parent,
1678         umode_t                 mode,
1679         struct xfs_buf          **IO_agbp,
1680         xfs_ino_t               *inop)
1681 {
1682         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1683         struct xfs_buf          *agbp;
1684         xfs_agnumber_t          agno;
1685         int                     error;
1686         int                     ialloced;
1687         int                     noroom = 0;
1688         xfs_agnumber_t          start_agno;
1689         struct xfs_perag        *pag;
1690         int                     okalloc = 1;
1691
1692         if (*IO_agbp) {
1693                 /*
1694                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
1695                  * continue where we left off before.  In this case, we
1696                  * know that the allocation group has free inodes.
1697                  */
1698                 agbp = *IO_agbp;
1699                 goto out_alloc;
1700         }
1701
1702         /*
1703          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1704          * group for inode allocation.
1705          */
1706         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode);
1707         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
1708                 *inop = NULLFSINO;
1709                 return 0;
1710         }
1711
1712         /*
1713          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1714          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1715          * inode.
1716          *
1717          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1718          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1719          */
1720         if (mp->m_maxicount &&
1721             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + mp->m_ialloc_inos
1722                                                         > mp->m_maxicount) {
1723                 noroom = 1;
1724                 okalloc = 0;
1725         }
1726
1727         /*
1728          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1729          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1730          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1731          */
1732         agno = start_agno;
1733         for (;;) {
1734                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1735                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1736                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1737                         goto nextag;
1738                 }
1739
1740                 if (!pag->pagi_init) {
1741                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1742                         if (error)
1743                                 goto out_error;
1744                 }
1745
1746                 /*
1747                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1748                  */
1749                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1750                         goto nextag;
1751
1752                 /*
1753                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1754                  * lock held.
1755                  */
1756                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1757                 if (error)
1758                         goto out_error;
1759
1760                 if (pag->pagi_freecount) {
1761                         xfs_perag_put(pag);
1762                         goto out_alloc;
1763                 }
1764
1765                 if (!okalloc)
1766                         goto nextag_relse_buffer;
1767
1768
1769                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1770                 if (error) {
1771                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1772
1773                         if (error != -ENOSPC)
1774                                 goto out_error;
1775
1776                         xfs_perag_put(pag);
1777                         *inop = NULLFSINO;
1778                         return 0;
1779                 }
1780
1781                 if (ialloced) {
1782                         /*
1783                          * We successfully allocated some inodes, return
1784                          * the current context to the caller so that it
1785                          * can commit the current transaction and call
1786                          * us again where we left off.
1787                          */
1788                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1789                         xfs_perag_put(pag);
1790
1791                         *IO_agbp = agbp;
1792                         *inop = NULLFSINO;
1793                         return 0;
1794                 }
1795
1796 nextag_relse_buffer:
1797                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1798 nextag:
1799                 xfs_perag_put(pag);
1800                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1801                         agno = 0;
1802                 if (agno == start_agno) {
1803                         *inop = NULLFSINO;
1804                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1805                 }
1806         }
1807
1808 out_alloc:
1809         *IO_agbp = NULL;
1810         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1811 out_error:
1812         xfs_perag_put(pag);
1813         return error;
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1818  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1819  * chunk.
1820  */
1821 STATIC void
1822 xfs_difree_inode_chunk(
1823         struct xfs_mount                *mp,
1824         xfs_agnumber_t                  agno,
1825         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec,
1826         struct xfs_defer_ops            *dfops)
1827 {
1828         xfs_agblock_t   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec->ir_startino);
1829         int             startidx, endidx;
1830         int             nextbit;
1831         xfs_agblock_t   agbno;
1832         int             contigblk;
1833         struct xfs_owner_info   oinfo;
1834         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1835         xfs_rmap_ag_owner(&oinfo, XFS_RMAP_OWN_INODES);
1836
1837         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1838                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1839                 xfs_bmap_add_free(mp, dfops, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1840                                   mp->m_ialloc_blks, &oinfo);
1841                 return;
1842         }
1843
1844         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1845         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1846         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1847
1848         /*
1849          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1850          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1851          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1852          * the mask.
1853          */
1854         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1855                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1856         nextbit = startidx + 1;
1857         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1858                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1859                                              nextbit);
1860                 /*
1861                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1862                  * the current range and continue.
1863                  */
1864                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1865                     nextbit == endidx + 1) {
1866                         endidx = nextbit;
1867                         goto next;
1868                 }
1869
1870                 /*
1871                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1872                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1873                  * list.
1874                  */
1875                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1876                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1877                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1878                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1879                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1880
1881                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1882                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1883                 xfs_bmap_add_free(mp, dfops, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1884                                   contigblk, &oinfo);
1885
1886                 /* reset range to current bit and carry on... */
1887                 startidx = endidx = nextbit;
1888
1889 next:
1890                 nextbit++;
1891         }
1892 }
1893
1894 STATIC int
1895 xfs_difree_inobt(
1896         struct xfs_mount                *mp,
1897         struct xfs_trans                *tp,
1898         struct xfs_buf                  *agbp,
1899         xfs_agino_t                     agino,
1900         struct xfs_defer_ops            *dfops,
1901         struct xfs_icluster             *xic,
1902         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1903 {
1904         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1905         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1906         struct xfs_perag                *pag;
1907         struct xfs_btree_cur            *cur;
1908         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1909         int                             ilen;
1910         int                             error;
1911         int                             i;
1912         int                             off;
1913
1914         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1915         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1916
1917         /*
1918          * Initialize the cursor.
1919          */
1920         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1921
1922         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1923         if (error)
1924                 goto error0;
1925
1926         /*
1927          * Look for the entry describing this inode.
1928          */
1929         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1930                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1931                         __func__, error);
1932                 goto error0;
1933         }
1934         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1935         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1936         if (error) {
1937                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1938                         __func__, error);
1939                 goto error0;
1940         }
1941         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1942         /*
1943          * Get the offset in the inode chunk.
1944          */
1945         off = agino - rec.ir_startino;
1946         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1947         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1948         /*
1949          * Mark the inode free & increment the count.
1950          */
1951         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1952         rec.ir_freecount++;
1953
1954         /*
1955          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
1956          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
1957          * chunks (that might not be free).
1958          */
1959         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1960             rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
1961             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
1962                 xic->deleted = true;
1963                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1964                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
1965
1966                 /*
1967                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1968                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1969                  * to be freed when the transaction is committed.
1970                  */
1971                 ilen = rec.ir_freecount;
1972                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1973                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1974                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1975                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1976                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1977                 xfs_perag_put(pag);
1978                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1979                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1980
1981                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1982                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1983                                 __func__, error);
1984                         goto error0;
1985                 }
1986
1987                 xfs_difree_inode_chunk(mp, agno, &rec, dfops);
1988         } else {
1989                 xic->deleted = false;
1990
1991                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1992                 if (error) {
1993                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1994                                 __func__, error);
1995                         goto error0;
1996                 }
1997
1998                 /*
1999                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2000                  */
2001                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2002                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2003                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2004                 pag->pagi_freecount++;
2005                 xfs_perag_put(pag);
2006                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2007         }
2008
2009         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2010         if (error)
2011                 goto error0;
2012
2013         *orec = rec;
2014         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2015         return 0;
2016
2017 error0:
2018         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2019         return error;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Free an inode in the free inode btree.
2024  */
2025 STATIC int
2026 xfs_difree_finobt(
2027         struct xfs_mount                *mp,
2028         struct xfs_trans                *tp,
2029         struct xfs_buf                  *agbp,
2030         xfs_agino_t                     agino,
2031         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2032 {
2033         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
2034         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2035         struct xfs_btree_cur            *cur;
2036         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2037         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2038         int                             error;
2039         int                             i;
2040
2041         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
2042
2043         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2044         if (error)
2045                 goto error;
2046         if (i == 0) {
2047                 /*
2048                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2049                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2050                  * something is out of sync.
2051                  */
2052                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, ibtrec->ir_freecount == 1, error);
2053
2054                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2055                                              ibtrec->ir_count,
2056                                              ibtrec->ir_freecount,
2057                                              ibtrec->ir_free, &i);
2058                 if (error)
2059                         goto error;
2060                 ASSERT(i == 1);
2061
2062                 goto out;
2063         }
2064
2065         /*
2066          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2067          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2068          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2069          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2070          * to another.
2071          */
2072         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2073         if (error)
2074                 goto error;
2075         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
2076
2077         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2078         rec.ir_freecount++;
2079
2080         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, (rec.ir_free == ibtrec->ir_free) &&
2081                                 (rec.ir_freecount == ibtrec->ir_freecount),
2082                                 error);
2083
2084         /*
2085          * The content of inobt records should always match between the inobt
2086          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2087          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2088          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2089          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2090          * Otherwise, update the record with the new information.
2091          *
2092          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2093          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2094          * with the inobt.
2095          */
2096         if (rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2097             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK &&
2098             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
2099                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2100                 if (error)
2101                         goto error;
2102                 ASSERT(i == 1);
2103         } else {
2104                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2105                 if (error)
2106                         goto error;
2107         }
2108
2109 out:
2110         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2111         if (error)
2112                 goto error;
2113
2114         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2115         return 0;
2116
2117 error:
2118         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2119         return error;
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2124  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2125  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2126  * btree (free inode mask) is changed.
2127  */
2128 int
2129 xfs_difree(
2130         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
2131         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
2132         struct xfs_defer_ops    *dfops,         /* extents to free */
2133         struct xfs_icluster     *xic)   /* cluster info if deleted */
2134 {
2135         /* REFERENCED */
2136         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2137         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2138         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2139         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
2140         int                     error;  /* error return value */
2141         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
2142         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2143
2144         mp = tp->t_mountp;
2145
2146         /*
2147          * Break up inode number into its components.
2148          */
2149         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
2150         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
2151                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
2152                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2153                 ASSERT(0);
2154                 return -EINVAL;
2155         }
2156         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2157         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
2158                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2159                         __func__, (unsigned long long)inode,
2160                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2161                 ASSERT(0);
2162                 return -EINVAL;
2163         }
2164         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2165         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2166                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2167                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2168                 ASSERT(0);
2169                 return -EINVAL;
2170         }
2171         /*
2172          * Get the allocation group header.
2173          */
2174         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2175         if (error) {
2176                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2177                         __func__, error);
2178                 return error;
2179         }
2180
2181         /*
2182          * Fix up the inode allocation btree.
2183          */
2184         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, dfops, xic, &rec);
2185         if (error)
2186                 goto error0;
2187
2188         /*
2189          * Fix up the free inode btree.
2190          */
2191         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
2192                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
2193                 if (error)
2194                         goto error0;
2195         }
2196
2197         return 0;
2198
2199 error0:
2200         return error;
2201 }
2202
2203 STATIC int
2204 xfs_imap_lookup(
2205         struct xfs_mount        *mp,
2206         struct xfs_trans        *tp,
2207         xfs_agnumber_t          agno,
2208         xfs_agino_t             agino,
2209         xfs_agblock_t           agbno,
2210         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2211         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2212         int                     flags)
2213 {
2214         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2215         struct xfs_btree_cur    *cur;
2216         struct xfs_buf          *agbp;
2217         int                     error;
2218         int                     i;
2219
2220         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2221         if (error) {
2222                 xfs_alert(mp,
2223                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2224                         __func__, error, agno);
2225                 return error;
2226         }
2227
2228         /*
2229          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2230          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2231          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2232          * we are looking up.
2233          */
2234         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
2235         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2236         if (!error) {
2237                 if (i)
2238                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2239                 if (!error && i == 0)
2240                         error = -EINVAL;
2241         }
2242
2243         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2244         xfs_btree_del_cursor(cur, error ? XFS_BTREE_ERROR : XFS_BTREE_NOERROR);
2245         if (error)
2246                 return error;
2247
2248         /* check that the returned record contains the required inode */
2249         if (rec.ir_startino > agino ||
2250             rec.ir_startino + mp->m_ialloc_inos <= agino)
2251                 return -EINVAL;
2252
2253         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2254         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2255             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2256                 return -EINVAL;
2257
2258         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2259         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2260         return 0;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2265  */
2266 int
2267 xfs_imap(
2268         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
2269         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
2270         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
2271         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
2272         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
2273 {
2274         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2275         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
2276         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
2277         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
2278         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2279         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2280         int             error;  /* error code */
2281         int             offset; /* index of inode in its buffer */
2282         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2283
2284         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2285
2286         /*
2287          * Split up the inode number into its parts.
2288          */
2289         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2290         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2291         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2292         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2293             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2294 #ifdef DEBUG
2295                 /*
2296                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2297                  * as they can be invalid without implying corruption.
2298                  */
2299                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2300                         return -EINVAL;
2301                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
2302                         xfs_alert(mp,
2303                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
2304                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2305                 }
2306                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2307                         xfs_alert(mp,
2308                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2309                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2310                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2311                 }
2312                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2313                         xfs_alert(mp,
2314                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2315                                 __func__, ino,
2316                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2317                 }
2318                 xfs_stack_trace();
2319 #endif /* DEBUG */
2320                 return -EINVAL;
2321         }
2322
2323         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
2324
2325         /*
2326          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2327          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2328          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2329          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2330          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2331          */
2332         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2333                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2334                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2335                 if (error)
2336                         return error;
2337                 goto out_map;
2338         }
2339
2340         /*
2341          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2342          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2343          */
2344         if (blks_per_cluster == 1) {
2345                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2346                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2347
2348                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
2349                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2350                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2351                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2352                 return 0;
2353         }
2354
2355         /*
2356          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2357          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2358          * lookup to find the location.
2359          */
2360         if (mp->m_inoalign_mask) {
2361                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
2362                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2363         } else {
2364                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2365                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2366                 if (error)
2367                         return error;
2368         }
2369
2370 out_map:
2371         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2372         cluster_agbno = chunk_agbno +
2373                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
2374         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2375                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2376
2377         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
2378         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
2379         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2380
2381         /*
2382          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2383          * of the file system then return NULL rather than calling
2384          * read_buf and panicing when we get an error from the
2385          * driver.
2386          */
2387         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2388             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2389                 xfs_alert(mp,
2390         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2391                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2392                         (unsigned long long) imap->im_len,
2393                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2394                 return -EINVAL;
2395         }
2396         return 0;
2397 }
2398
2399 /*
2400  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
2401  */
2402 void
2403 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
2404         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
2405 {
2406         uint            inodes;
2407
2408         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2409         mp->m_in_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(mp->m_inobt_mnr,
2410                                                          inodes);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2415  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2416  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2417  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2418  *
2419  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2420  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2421  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2422  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2423  * the structure in another.
2424  */
2425 void
2426 xfs_ialloc_log_agi(
2427         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2428         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
2429         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
2430 {
2431         int                     first;          /* first byte number */
2432         int                     last;           /* last byte number */
2433         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2434                                         /* keep in sync with bit definitions */
2435                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2436                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2437                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2438                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2439                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2440                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2441                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2442                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2443                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2444                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2445                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2446                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2447                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2448                 sizeof(xfs_agi_t)
2449         };
2450 #ifdef DEBUG
2451         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
2452
2453         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2454         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2455 #endif
2456
2457         /*
2458          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2459          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2460          * agi_unlinked.
2461          */
2462         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2463                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2464                                   &first, &last);
2465                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2466         }
2467
2468         /*
2469          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2470          * last field offsets for any bits in the second region.
2471          */
2472         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2473         if (fields) {
2474                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2475                                   &first, &last);
2476                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2477         }
2478 }
2479
2480 #ifdef DEBUG
2481 STATIC void
2482 xfs_check_agi_unlinked(
2483         struct xfs_agi          *agi)
2484 {
2485         int                     i;
2486
2487         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
2488                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
2489 }
2490 #else
2491 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
2492 #endif
2493
2494 static xfs_failaddr_t
2495 xfs_agi_verify(
2496         struct xfs_buf  *bp)
2497 {
2498         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2499         struct xfs_agi  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2500
2501         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2502                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2503                         return __this_address;
2504                 if (!xfs_log_check_lsn(mp,
2505                                 be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn)))
2506                         return __this_address;
2507         }
2508
2509         /*
2510          * Validate the magic number of the agi block.
2511          */
2512         if (agi->agi_magicnum != cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC))
2513                 return __this_address;
2514         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2515                 return __this_address;
2516
2517         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2518             be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2519                 return __this_address;
2520
2521         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb) &&
2522             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2523              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2524                 return __this_address;
2525
2526         /*
2527          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2528          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2529          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2530          * so we can detect and avoid this problem.
2531          */
2532         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2533                 return __this_address;
2534
2535         xfs_check_agi_unlinked(agi);
2536         return NULL;
2537 }
2538
2539 static void
2540 xfs_agi_read_verify(
2541         struct xfs_buf  *bp)
2542 {
2543         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2544         xfs_failaddr_t  fa;
2545
2546         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2547             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2548                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2549         else {
2550                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2551                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2552                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2553         }
2554 }
2555
2556 static void
2557 xfs_agi_write_verify(
2558         struct xfs_buf  *bp)
2559 {
2560         struct xfs_mount        *mp = bp->b_target->bt_mount;
2561         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2562         xfs_failaddr_t          fa;
2563
2564         fa = xfs_agi_verify(bp);
2565         if (fa) {
2566                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2567                 return;
2568         }
2569
2570         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2571                 return;
2572
2573         if (bip)
2574                 XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2575         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2576 }
2577
2578 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2579         .name = "xfs_agi",
2580         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2581         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2582         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2583 };
2584
2585 /*
2586  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2587  */
2588 int
2589 xfs_read_agi(
2590         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2591         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2592         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2593         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2594 {
2595         int                     error;
2596
2597         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2598
2599         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2600         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2601                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2602                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2603         if (error)
2604                 return error;
2605         if (tp)
2606                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2607
2608         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2609         return 0;
2610 }
2611
2612 int
2613 xfs_ialloc_read_agi(
2614         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2615         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2616         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2617         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2618 {
2619         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2620         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2621         int                     error;
2622
2623         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2624
2625         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2626         if (error)
2627                 return error;
2628
2629         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
2630         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2631         if (!pag->pagi_init) {
2632                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2633                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2634                 pag->pagi_init = 1;
2635         }
2636
2637         /*
2638          * It's possible for these to be out of sync if
2639          * we are in the middle of a forced shutdown.
2640          */
2641         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2642                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2643         xfs_perag_put(pag);
2644         return 0;
2645 }
2646
2647 /*
2648  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2649  */
2650 int
2651 xfs_ialloc_pagi_init(
2652         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2653         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2654         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2655 {
2656         xfs_buf_t       *bp = NULL;
2657         int             error;
2658
2659         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2660         if (error)
2661                 return error;
2662         if (bp)
2663                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2664         return 0;
2665 }
2666
2667 /* Calculate the first and last possible inode number in an AG. */
2668 void
2669 xfs_ialloc_agino_range(
2670         struct xfs_mount        *mp,
2671         xfs_agnumber_t          agno,
2672         xfs_agino_t             *first,
2673         xfs_agino_t             *last)
2674 {
2675         xfs_agblock_t           bno;
2676         xfs_agblock_t           eoag;
2677
2678         eoag = xfs_ag_block_count(mp, agno);
2679
2680         /*
2681          * Calculate the first inode, which will be in the first
2682          * cluster-aligned block after the AGFL.
2683          */
2684         bno = round_up(XFS_AGFL_BLOCK(mp) + 1,
2685                         xfs_ialloc_cluster_alignment(mp));
2686         *first = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, bno, 0);
2687
2688         /*
2689          * Calculate the last inode, which will be at the end of the
2690          * last (aligned) cluster that can be allocated in the AG.
2691          */
2692         bno = round_down(eoag, xfs_ialloc_cluster_alignment(mp));
2693         *last = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, bno, 0) - 1;
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Verify that an AG inode number pointer neither points outside the AG
2698  * nor points at static metadata.
2699  */
2700 bool
2701 xfs_verify_agino(
2702         struct xfs_mount        *mp,
2703         xfs_agnumber_t          agno,
2704         xfs_agino_t             agino)
2705 {
2706         xfs_agino_t             first;
2707         xfs_agino_t             last;
2708
2709         xfs_ialloc_agino_range(mp, agno, &first, &last);
2710         return agino >= first && agino <= last;
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Verify that an FS inode number pointer neither points outside the
2715  * filesystem nor points at static AG metadata.
2716  */
2717 bool
2718 xfs_verify_ino(
2719         struct xfs_mount        *mp,
2720         xfs_ino_t               ino)
2721 {
2722         xfs_agnumber_t          agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2723         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2724
2725         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)
2726                 return false;
2727         if (XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino) != ino)
2728                 return false;
2729         return xfs_verify_agino(mp, agno, agino);
2730 }
2731
2732 /* Is this an internal inode number? */
2733 bool
2734 xfs_internal_inum(
2735         struct xfs_mount        *mp,
2736         xfs_ino_t               ino)
2737 {
2738         return ino == mp->m_sb.sb_rbmino || ino == mp->m_sb.sb_rsumino ||
2739                 (xfs_sb_version_hasquota(&mp->m_sb) &&
2740                  xfs_is_quota_inode(&mp->m_sb, ino));
2741 }
2742
2743 /*
2744  * Verify that a directory entry's inode number doesn't point at an internal
2745  * inode, empty space, or static AG metadata.
2746  */
2747 bool
2748 xfs_verify_dir_ino(
2749         struct xfs_mount        *mp,
2750         xfs_ino_t               ino)
2751 {
2752         if (xfs_internal_inum(mp, ino))
2753                 return false;
2754         return xfs_verify_ino(mp, ino);
2755 }
2756
2757 /* Is there an inode record covering a given range of inode numbers? */
2758 int
2759 xfs_ialloc_has_inode_record(
2760         struct xfs_btree_cur    *cur,
2761         xfs_agino_t             low,
2762         xfs_agino_t             high,
2763         bool                    *exists)
2764 {
2765         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2766         xfs_agino_t             agino;
2767         uint16_t                holemask;
2768         int                     has_record;
2769         int                     i;
2770         int                     error;
2771
2772         *exists = false;
2773         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2774         while (error == 0 && has_record) {
2775                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2776                 if (error || irec.ir_startino > high)
2777                         break;
2778
2779                 agino = irec.ir_startino;
2780                 holemask = irec.ir_holemask;
2781                 for (i = 0; i < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS; holemask >>= 1,
2782                                 i++, agino += XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) {
2783                         if (holemask & 1)
2784                                 continue;
2785                         if (agino + XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT > low &&
2786                                         agino <= high) {
2787                                 *exists = true;
2788                                 return 0;
2789                         }
2790                 }
2791
2792                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2793         }
2794         return error;
2795 }
2796
2797 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2798 int
2799 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2800         struct xfs_btree_cur    *cur,
2801         xfs_agblock_t           bno,
2802         xfs_extlen_t            len,
2803         bool                    *exists)
2804 {
2805         xfs_agino_t             low;
2806         xfs_agino_t             high;
2807
2808         low = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno, 0);
2809         high = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len, 0) - 1;
2810
2811         return xfs_ialloc_has_inode_record(cur, low, high, exists);
2812 }
2813
2814 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2815         xfs_agino_t                     count;
2816         xfs_agino_t                     freecount;
2817 };
2818
2819 /* Record inode counts across all inobt records. */
2820 STATIC int
2821 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2822         struct xfs_btree_cur            *cur,
2823         union xfs_btree_rec             *rec,
2824         void                            *priv)
2825 {
2826         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2827         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2828
2829         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2830         ci->count += irec.ir_count;
2831         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2832
2833         return 0;
2834 }
2835
2836 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2837 int
2838 xfs_ialloc_count_inodes(
2839         struct xfs_btree_cur            *cur,
2840         xfs_agino_t                     *count,
2841         xfs_agino_t                     *freecount)
2842 {
2843         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2844         int                             error;
2845
2846         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO);
2847         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2848         if (error)
2849                 return error;
2850
2851         *count = ci.count;
2852         *freecount = ci.freecount;
2853         return 0;
2854 }