fs/xfs/libxfs/xfs_alloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  */
   6 #include "xfs.h"
   7 #include "xfs_fs.h"
   8 #include "xfs_format.h"
   9 #include "xfs_log_format.h"
  10 #include "xfs_shared.h"
  11 #include "xfs_trans_resv.h"
  12 #include "xfs_bit.h"
  13 #include "xfs_sb.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_btree.h"
  17 #include "xfs_rmap.h"
  18 #include "xfs_alloc_btree.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_extent_busy.h"
  21 #include "xfs_errortag.h"
  22 #include "xfs_error.h"
  23 #include "xfs_trace.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_buf_item.h"
  26 #include "xfs_log.h"
  27 #include "xfs_ag_resv.h"
  28 #include "xfs_bmap.h"
  29
  30 extern kmem_zone_t      *xfs_bmap_free_item_zone;
  31
  32 struct workqueue_struct *xfs_alloc_wq;
  33
  34 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  35
  36 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  37 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  38
  39 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  40 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  41 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  42
  43 /*
  44  * Size of the AGFL.  For CRC-enabled filesystes we steal a couple of slots in
  45  * the beginning of the block for a proper header with the location information
  46  * and CRC.
  47  */
  48 unsigned int
  49 xfs_agfl_size(
  50         struct xfs_mount        *mp)
  51 {
  52         unsigned int            size = mp->m_sb.sb_sectsize;
  53
  54         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
  55                 size -= sizeof(struct xfs_agfl);
  56
  57         return size / sizeof(xfs_agblock_t);
  58 }
  59
  60 unsigned int
  61 xfs_refc_block(
  62         struct xfs_mount        *mp)
  63 {
  64         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
  65                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
  66         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
  67                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
  68         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
  69 }
  70
  71 xfs_extlen_t
  72 xfs_prealloc_blocks(
  73         struct xfs_mount        *mp)
  74 {
  75         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
  76                 return xfs_refc_block(mp) + 1;
  77         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
  78                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
  79         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
  80                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
  81         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
  82 }
  83
  84 /*
  85  * In order to avoid ENOSPC-related deadlock caused by out-of-order locking of
  86  * AGF buffer (PV 947395), we place constraints on the relationship among
  87  * actual allocations for data blocks, freelist blocks, and potential file data
  88  * bmap btree blocks. However, these restrictions may result in no actual space
  89  * allocated for a delayed extent, for example, a data block in a certain AG is
  90  * allocated but there is no additional block for the additional bmap btree
  91  * block due to a split of the bmap btree of the file. The result of this may
  92  * lead to an infinite loop when the file gets flushed to disk and all delayed
  93  * extents need to be actually allocated. To get around this, we explicitly set
  94  * aside a few blocks which will not be reserved in delayed allocation.
  95  *
  96  * We need to reserve 4 fsbs _per AG_ for the freelist and 4 more to handle a
  97  * potential split of the file's bmap btree.
  98  */
  99 unsigned int
 100 xfs_alloc_set_aside(
 101         struct xfs_mount        *mp)
 102 {
 103         return mp->m_sb.sb_agcount * (XFS_ALLOC_AGFL_RESERVE + 4);
 104 }
 105
 106 /*
 107  * When deciding how much space to allocate out of an AG, we limit the
 108  * allocation maximum size to the size the AG. However, we cannot use all the
 109  * blocks in the AG - some are permanently used by metadata. These
 110  * blocks are generally:
 111  *      - the AG superblock, AGF, AGI and AGFL
 112  *      - the AGF (bno and cnt) and AGI btree root blocks, and optionally
 113  *        the AGI free inode and rmap btree root blocks.
 114  *      - blocks on the AGFL according to xfs_alloc_set_aside() limits
 115  *      - the rmapbt root block
 116  *
 117  * The AG headers are sector sized, so the amount of space they take up is
 118  * dependent on filesystem geometry. The others are all single blocks.
 119  */
 120 unsigned int
 121 xfs_alloc_ag_max_usable(
 122         struct xfs_mount        *mp)
 123 {
 124         unsigned int            blocks;
 125
 126         blocks = XFS_BB_TO_FSB(mp, XFS_FSS_TO_BB(mp, 4)); /* ag headers */
 127         blocks += XFS_ALLOC_AGFL_RESERVE;
 128         blocks += 3;                    /* AGF, AGI btree root blocks */
 129         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
 130                 blocks++;               /* finobt root block */
 131         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
 132                 blocks++;               /* rmap root block */
 133         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
 134                 blocks++;               /* refcount root block */
 135
 136         return mp->m_sb.sb_agblocks - blocks;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
 141  */
 142 STATIC int                              /* error */
 143 xfs_alloc_lookup_eq(
 144         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 145         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 146         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 147         int                     *stat)  /* success/failure */
 148 {
 149         int                     error;
 150
 151         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 152         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 153         error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
 154         cur->bc_ag.abt.active = (*stat == 1);
 155         return error;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
 160  * in the btree given by cur.
 161  */
 162 int                             /* error */
 163 xfs_alloc_lookup_ge(
 164         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 165         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 166         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 167         int                     *stat)  /* success/failure */
 168 {
 169         int                     error;
 170
 171         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 172         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 173         error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
 174         cur->bc_ag.abt.active = (*stat == 1);
 175         return error;
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
 180  * in the btree given by cur.
 181  */
 182 int                                     /* error */
 183 xfs_alloc_lookup_le(
 184         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 185         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 186         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 187         int                     *stat)  /* success/failure */
 188 {
 189         int                     error;
 190         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 191         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 192         error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
 193         cur->bc_ag.abt.active = (*stat == 1);
 194         return error;
 195 }
 196
 197 static inline bool
 198 xfs_alloc_cur_active(
 199         struct xfs_btree_cur    *cur)
 200 {
 201         return cur && cur->bc_ag.abt.active;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Update the record referred to by cur to the value given
 206  * by [bno, len].
 207  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 208  */
 209 STATIC int                              /* error */
 210 xfs_alloc_update(
 211         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 212         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 213         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 214 {
 215         union xfs_btree_rec     rec;
 216
 217         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 218         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 219         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Get the data from the pointed-to record.
 224  */
 225 int                                     /* error */
 226 xfs_alloc_get_rec(
 227         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 228         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 229         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 230         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 231 {
 232         struct xfs_mount        *mp = cur->bc_mp;
 233         xfs_agnumber_t          agno = cur->bc_ag.agno;
 234         union xfs_btree_rec     *rec;
 235         int                     error;
 236
 237         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 238         if (error || !(*stat))
 239                 return error;
 240
 241         *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 242         *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 243
 244         if (*len == 0)
 245                 goto out_bad_rec;
 246
 247         /* check for valid extent range, including overflow */
 248         if (!xfs_verify_agbno(mp, agno, *bno))
 249                 goto out_bad_rec;
 250         if (*bno > *bno + *len)
 251                 goto out_bad_rec;
 252         if (!xfs_verify_agbno(mp, agno, *bno + *len - 1))
 253                 goto out_bad_rec;
 254
 255         return 0;
 256
 257 out_bad_rec:
 258         xfs_warn(mp,
 259                 "%s Freespace BTree record corruption in AG %d detected!",
 260                 cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_BNO ? "Block" : "Size", agno);
 261         xfs_warn(mp,
 262                 "start block 0x%x block count 0x%x", *bno, *len);
 263         return -EFSCORRUPTED;
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Compute aligned version of the found extent.
 268  * Takes alignment and min length into account.
 269  */
 270 STATIC bool
 271 xfs_alloc_compute_aligned(
 272         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
 273         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 274         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 275         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 276         xfs_extlen_t    *reslen,        /* result length */
 277         unsigned        *busy_gen)
 278 {
 279         xfs_agblock_t   bno = foundbno;
 280         xfs_extlen_t    len = foundlen;
 281         xfs_extlen_t    diff;
 282         bool            busy;
 283
 284         /* Trim busy sections out of found extent */
 285         busy = xfs_extent_busy_trim(args, &bno, &len, busy_gen);
 286
 287         /*
 288          * If we have a largish extent that happens to start before min_agbno,
 289          * see if we can shift it into range...
 290          */
 291         if (bno < args->min_agbno && bno + len > args->min_agbno) {
 292                 diff = args->min_agbno - bno;
 293                 if (len > diff) {
 294                         bno += diff;
 295                         len -= diff;
 296                 }
 297         }
 298
 299         if (args->alignment > 1 && len >= args->minlen) {
 300                 xfs_agblock_t   aligned_bno = roundup(bno, args->alignment);
 301
 302                 diff = aligned_bno - bno;
 303
 304                 *resbno = aligned_bno;
 305                 *reslen = diff >= len ? 0 : len - diff;
 306         } else {
 307                 *resbno = bno;
 308                 *reslen = len;
 309         }
 310
 311         return busy;
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 316  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 317  */
 318 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 319 xfs_alloc_compute_diff(
 320         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 321         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 322         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 323         int             datatype,       /* are we allocating data? */
 324         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 325         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 326         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 327 {
 328         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 329         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 330         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 331         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 332         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 333         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 334         bool            userdata = datatype & XFS_ALLOC_USERDATA;
 335
 336         ASSERT(freelen >= wantlen);
 337         freeend = freebno + freelen;
 338         wantend = wantbno + wantlen;
 339         /*
 340          * We want to allocate from the start of a free extent if it is past
 341          * the desired block or if we are allocating user data and the free
 342          * extent is before desired block. The second case is there to allow
 343          * for contiguous allocation from the remaining free space if the file
 344          * grows in the short term.
 345          */
 346         if (freebno >= wantbno || (userdata && freeend < wantend)) {
 347                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 348                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 349         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 350                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 351                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 352                 if (newbno1 >= freeend)
 353                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 354                 else
 355                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 356                 if (newbno2 < freebno)
 357                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 358                 else
 359                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 360                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 361                         if (newlen1 < newlen2 ||
 362                             (newlen1 == newlen2 &&
 363                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 364                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 365                                 newbno1 = newbno2;
 366                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 367                         newbno1 = newbno2;
 368         } else if (freeend >= wantend) {
 369                 newbno1 = wantbno;
 370         } else if (alignment > 1) {
 371                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 372                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 373                     newbno1 - alignment >= freebno)
 374                         newbno1 -= alignment;
 375                 else if (newbno1 >= freeend)
 376                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 377         } else
 378                 newbno1 = freeend - wantlen;
 379         *newbnop = newbno1;
 380         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 381 }
 382
 383 /*
 384  * Fix up the length, based on mod and prod.
 385  * len should be k * prod + mod for some k.
 386  * If len is too small it is returned unchanged.
 387  * If len hits maxlen it is left alone.
 388  */
 389 STATIC void
 390 xfs_alloc_fix_len(
 391         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 392 {
 393         xfs_extlen_t    k;
 394         xfs_extlen_t    rlen;
 395
 396         ASSERT(args->mod < args->prod);
 397         rlen = args->len;
 398         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 399         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 400         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 401             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 402                 return;
 403         k = rlen % args->prod;
 404         if (k == args->mod)
 405                 return;
 406         if (k > args->mod)
 407                 rlen = rlen - (k - args->mod);
 408         else
 409                 rlen = rlen - args->prod + (args->mod - k);
 410         /* casts to (int) catch length underflows */
 411         if ((int)rlen < (int)args->minlen)
 412                 return;
 413         ASSERT(rlen >= args->minlen && rlen <= args->maxlen);
 414         ASSERT(rlen % args->prod == args->mod);
 415         ASSERT(args->pag->pagf_freeblks + args->pag->pagf_flcount >=
 416                 rlen + args->minleft);
 417         args->len = rlen;
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 422  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 423  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 424  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 425  * relevant records.
 426  */
 427 STATIC int                              /* error code */
 428 xfs_alloc_fixup_trees(
 429         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 430         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 431         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 432         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 433         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 434         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 435         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 436 {
 437         int             error;          /* error code */
 438         int             i;              /* operation results */
 439         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 440         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 441         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 442         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 443         struct xfs_mount *mp;
 444
 445         mp = cnt_cur->bc_mp;
 446
 447         /*
 448          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 449          */
 450         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 451 #ifdef DEBUG
 452                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 453                         return error;
 454                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
 455                                    i != 1 ||
 456                                    nfbno1 != fbno ||
 457                                    nflen1 != flen))
 458                         return -EFSCORRUPTED;
 459 #endif
 460         } else {
 461                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 462                         return error;
 463                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 464                         return -EFSCORRUPTED;
 465         }
 466         /*
 467          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 468          */
 469         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 470 #ifdef DEBUG
 471                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 472                         return error;
 473                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
 474                                    i != 1 ||
 475                                    nfbno1 != fbno ||
 476                                    nflen1 != flen))
 477                         return -EFSCORRUPTED;
 478 #endif
 479         } else {
 480                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 481                         return error;
 482                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 483                         return -EFSCORRUPTED;
 484         }
 485
 486 #ifdef DEBUG
 487         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 488                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 489                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 490
 491                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 492                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 493
 494                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
 495                                    bnoblock->bb_numrecs !=
 496                                    cntblock->bb_numrecs))
 497                         return -EFSCORRUPTED;
 498         }
 499 #endif
 500
 501         /*
 502          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 503          * within the freespace record, so we can have new freespace
 504          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 505          */
 506         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 507                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 508         else if (rbno == fbno) {
 509                 nfbno1 = rbno + rlen;
 510                 nflen1 = flen - rlen;
 511                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 512         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 513                 nfbno1 = fbno;
 514                 nflen1 = flen - rlen;
 515                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 516         } else {
 517                 nfbno1 = fbno;
 518                 nflen1 = rbno - fbno;
 519                 nfbno2 = rbno + rlen;
 520                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 521         }
 522         /*
 523          * Delete the entry from the by-size btree.
 524          */
 525         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 526                 return error;
 527         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 528                 return -EFSCORRUPTED;
 529         /*
 530          * Add new by-size btree entry(s).
 531          */
 532         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 533                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 534                         return error;
 535                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0))
 536                         return -EFSCORRUPTED;
 537                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 538                         return error;
 539                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 540                         return -EFSCORRUPTED;
 541         }
 542         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 543                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 544                         return error;
 545                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0))
 546                         return -EFSCORRUPTED;
 547                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 548                         return error;
 549                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 550                         return -EFSCORRUPTED;
 551         }
 552         /*
 553          * Fix up the by-block btree entry(s).
 554          */
 555         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 556                 /*
 557                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 558                  */
 559                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 560                         return error;
 561                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 562                         return -EFSCORRUPTED;
 563         } else {
 564                 /*
 565                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 566                  */
 567                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 568                         return error;
 569         }
 570         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 571                 /*
 572                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 573                  */
 574                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 575                         return error;
 576                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0))
 577                         return -EFSCORRUPTED;
 578                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 579                         return error;
 580                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1))
 581                         return -EFSCORRUPTED;
 582         }
 583         return 0;
 584 }
 585
 586 static xfs_failaddr_t
 587 xfs_agfl_verify(
 588         struct xfs_buf  *bp)
 589 {
 590         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
 591         struct xfs_agfl *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 592         __be32          *agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(bp);
 593         int             i;
 594
 595         /*
 596          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
 597          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
 598          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
 599          * can't verify just those entries are valid.
 600          */
 601         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 602                 return NULL;
 603
 604         if (!xfs_verify_magic(bp, agfl->agfl_magicnum))
 605                 return __this_address;
 606         if (!uuid_equal(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
 607                 return __this_address;
 608         /*
 609          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
 610          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
 611          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
 612          * so we can detect and avoid this problem.
 613          */
 614         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agfl->agfl_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
 615                 return __this_address;
 616
 617         for (i = 0; i < xfs_agfl_size(mp); i++) {
 618                 if (be32_to_cpu(agfl_bno[i]) != NULLAGBLOCK &&
 619                     be32_to_cpu(agfl_bno[i]) >= mp->m_sb.sb_agblocks)
 620                         return __this_address;
 621         }
 622
 623         if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn)))
 624                 return __this_address;
 625         return NULL;
 626 }
 627
 628 static void
 629 xfs_agfl_read_verify(
 630         struct xfs_buf  *bp)
 631 {
 632         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
 633         xfs_failaddr_t  fa;
 634
 635         /*
 636          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
 637          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
 638          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
 639          * can't verify just those entries are valid.
 640          */
 641         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 642                 return;
 643
 644         if (!xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF))
 645                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
 646         else {
 647                 fa = xfs_agfl_verify(bp);
 648                 if (fa)
 649                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
 650         }
 651 }
 652
 653 static void
 654 xfs_agfl_write_verify(
 655         struct xfs_buf  *bp)
 656 {
 657         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
 658         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
 659         xfs_failaddr_t          fa;
 660
 661         /* no verification of non-crc AGFLs */
 662         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 663                 return;
 664
 665         fa = xfs_agfl_verify(bp);
 666         if (fa) {
 667                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
 668                 return;
 669         }
 670
 671         if (bip)
 672                 XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
 673
 674         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF);
 675 }
 676
 677 const struct xfs_buf_ops xfs_agfl_buf_ops = {
 678         .name = "xfs_agfl",
 679         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGFL_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGFL_MAGIC) },
 680         .verify_read = xfs_agfl_read_verify,
 681         .verify_write = xfs_agfl_write_verify,
 682         .verify_struct = xfs_agfl_verify,
 683 };
 684
 685 /*
 686  * Read in the allocation group free block array.
 687  */
 688 int                                     /* error */
 689 xfs_alloc_read_agfl(
 690         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 691         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 692         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 693         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 694 {
 695         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 696         int             error;
 697
 698         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 699         error = xfs_trans_read_buf(
 700                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 701                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 702                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, &xfs_agfl_buf_ops);
 703         if (error)
 704                 return error;
 705         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_AGFL_REF);
 706         *bpp = bp;
 707         return 0;
 708 }
 709
 710 STATIC int
 711 xfs_alloc_update_counters(
 712         struct xfs_trans        *tp,
 713         struct xfs_buf          *agbp,
 714         long                    len)
 715 {
 716         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
 717
 718         agbp->b_pag->pagf_freeblks += len;
 719         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
 720
 721         xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
 722         if (unlikely(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) >
 723                      be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
 724                 xfs_buf_mark_corrupt(agbp);
 725                 return -EFSCORRUPTED;
 726         }
 727
 728         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
 729         return 0;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Block allocation algorithm and data structures.
 734  */
 735 struct xfs_alloc_cur {
 736         struct xfs_btree_cur            *cnt;   /* btree cursors */
 737         struct xfs_btree_cur            *bnolt;
 738         struct xfs_btree_cur            *bnogt;
 739         xfs_extlen_t                    cur_len;/* current search length */
 740         xfs_agblock_t                   rec_bno;/* extent startblock */
 741         xfs_extlen_t                    rec_len;/* extent length */
 742         xfs_agblock_t                   bno;    /* alloc bno */
 743         xfs_extlen_t                    len;    /* alloc len */
 744         xfs_extlen_t                    diff;   /* diff from search bno */
 745         unsigned int                    busy_gen;/* busy state */
 746         bool                            busy;
 747 };
 748
 749 /*
 750  * Set up cursors, etc. in the extent allocation cursor. This function can be
 751  * called multiple times to reset an initialized structure without having to
 752  * reallocate cursors.
 753  */
 754 static int
 755 xfs_alloc_cur_setup(
 756         struct xfs_alloc_arg    *args,
 757         struct xfs_alloc_cur    *acur)
 758 {
 759         int                     error;
 760         int                     i;
 761
 762         ASSERT(args->alignment == 1 || args->type != XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO);
 763
 764         acur->cur_len = args->maxlen;
 765         acur->rec_bno = 0;
 766         acur->rec_len = 0;
 767         acur->bno = 0;
 768         acur->len = 0;
 769         acur->diff = -1;
 770         acur->busy = false;
 771         acur->busy_gen = 0;
 772
 773         /*
 774          * Perform an initial cntbt lookup to check for availability of maxlen
 775          * extents. If this fails, we'll return -ENOSPC to signal the caller to
 776          * attempt a small allocation.
 777          */
 778         if (!acur->cnt)
 779                 acur->cnt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
 780                                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 781         error = xfs_alloc_lookup_ge(acur->cnt, 0, args->maxlen, &i);
 782         if (error)
 783                 return error;
 784
 785         /*
 786          * Allocate the bnobt left and right search cursors.
 787          */
 788         if (!acur->bnolt)
 789                 acur->bnolt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
 790                                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 791         if (!acur->bnogt)
 792                 acur->bnogt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
 793                                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 794         return i == 1 ? 0 : -ENOSPC;
 795 }
 796
 797 static void
 798 xfs_alloc_cur_close(
 799         struct xfs_alloc_cur    *acur,
 800         bool                    error)
 801 {
 802         int                     cur_error = XFS_BTREE_NOERROR;
 803
 804         if (error)
 805                 cur_error = XFS_BTREE_ERROR;
 806
 807         if (acur->cnt)
 808                 xfs_btree_del_cursor(acur->cnt, cur_error);
 809         if (acur->bnolt)
 810                 xfs_btree_del_cursor(acur->bnolt, cur_error);
 811         if (acur->bnogt)
 812                 xfs_btree_del_cursor(acur->bnogt, cur_error);
 813         acur->cnt = acur->bnolt = acur->bnogt = NULL;
 814 }
 815
 816 /*
 817  * Check an extent for allocation and track the best available candidate in the
 818  * allocation structure. The cursor is deactivated if it has entered an out of
 819  * range state based on allocation arguments. Optionally return the extent
 820  * extent geometry and allocation status if requested by the caller.
 821  */
 822 static int
 823 xfs_alloc_cur_check(
 824         struct xfs_alloc_arg    *args,
 825         struct xfs_alloc_cur    *acur,
 826         struct xfs_btree_cur    *cur,
 827         int                     *new)
 828 {
 829         int                     error, i;
 830         xfs_agblock_t           bno, bnoa, bnew;
 831         xfs_extlen_t            len, lena, diff = -1;
 832         bool                    busy;
 833         unsigned                busy_gen = 0;
 834         bool                    deactivate = false;
 835         bool                    isbnobt = cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_BNO;
 836
 837         *new = 0;
 838
 839         error = xfs_alloc_get_rec(cur, &bno, &len, &i);
 840         if (error)
 841                 return error;
 842         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1))
 843                 return -EFSCORRUPTED;
 844
 845         /*
 846          * Check minlen and deactivate a cntbt cursor if out of acceptable size
 847          * range (i.e., walking backwards looking for a minlen extent).
 848          */
 849         if (len < args->minlen) {
 850                 deactivate = !isbnobt;
 851                 goto out;
 852         }
 853
 854         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, bno, len, &bnoa, &lena,
 855                                          &busy_gen);
 856         acur->busy |= busy;
 857         if (busy)
 858                 acur->busy_gen = busy_gen;
 859         /* deactivate a bnobt cursor outside of locality range */
 860         if (bnoa < args->min_agbno || bnoa > args->max_agbno) {
 861                 deactivate = isbnobt;
 862                 goto out;
 863         }
 864         if (lena < args->minlen)
 865                 goto out;
 866
 867         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(lena, args->maxlen);
 868         xfs_alloc_fix_len(args);
 869         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 870         if (args->len < acur->len)
 871                 goto out;
 872
 873         /*
 874          * We have an aligned record that satisfies minlen and beats or matches
 875          * the candidate extent size. Compare locality for near allocation mode.
 876          */
 877         ASSERT(args->type == XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO);
 878         diff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 879                                       args->alignment, args->datatype,
 880                                       bnoa, lena, &bnew);
 881         if (bnew == NULLAGBLOCK)
 882                 goto out;
 883
 884         /*
 885          * Deactivate a bnobt cursor with worse locality than the current best.
 886          */
 887         if (diff > acur->diff) {
 888                 deactivate = isbnobt;
 889                 goto out;
 890         }
 891
 892         ASSERT(args->len > acur->len ||
 893                (args->len == acur->len && diff <= acur->diff));
 894         acur->rec_bno = bno;
 895         acur->rec_len = len;
 896         acur->bno = bnew;
 897         acur->len = args->len;
 898         acur->diff = diff;
 899         *new = 1;
 900
 901         /*
 902          * We're done if we found a perfect allocation. This only deactivates
 903          * the current cursor, but this is just an optimization to terminate a
 904          * cntbt search that otherwise runs to the edge of the tree.
 905          */
 906         if (acur->diff == 0 && acur->len == args->maxlen)
 907                 deactivate = true;
 908 out:
 909         if (deactivate)
 910                 cur->bc_ag.abt.active = false;
 911         trace_xfs_alloc_cur_check(args->mp, cur->bc_btnum, bno, len, diff,
 912                                   *new);
 913         return 0;
 914 }
 915
 916 /*
 917  * Complete an allocation of a candidate extent. Remove the extent from both
 918  * trees and update the args structure.
 919  */
 920 STATIC int
 921 xfs_alloc_cur_finish(
 922         struct xfs_alloc_arg    *args,
 923         struct xfs_alloc_cur    *acur)
 924 {
 925         struct xfs_agf __maybe_unused *agf = args->agbp->b_addr;
 926         int                     error;
 927
 928         ASSERT(acur->cnt && acur->bnolt);
 929         ASSERT(acur->bno >= acur->rec_bno);
 930         ASSERT(acur->bno + acur->len <= acur->rec_bno + acur->rec_len);
 931         ASSERT(acur->rec_bno + acur->rec_len <= be32_to_cpu(agf->agf_length));
 932
 933         error = xfs_alloc_fixup_trees(acur->cnt, acur->bnolt, acur->rec_bno,
 934                                       acur->rec_len, acur->bno, acur->len, 0);
 935         if (error)
 936                 return error;
 937
 938         args->agbno = acur->bno;
 939         args->len = acur->len;
 940         args->wasfromfl = 0;
 941
 942         trace_xfs_alloc_cur(args);
 943         return 0;
 944 }
 945
 946 /*
 947  * Locality allocation lookup algorithm. This expects a cntbt cursor and uses
 948  * bno optimized lookup to search for extents with ideal size and locality.
 949  */
 950 STATIC int
 951 xfs_alloc_cntbt_iter(
 952         struct xfs_alloc_arg            *args,
 953         struct xfs_alloc_cur            *acur)
 954 {
 955         struct xfs_btree_cur    *cur = acur->cnt;
 956         xfs_agblock_t           bno;
 957         xfs_extlen_t            len, cur_len;
 958         int                     error;
 959         int                     i;
 960
 961         if (!xfs_alloc_cur_active(cur))
 962                 return 0;
 963
 964         /* locality optimized lookup */
 965         cur_len = acur->cur_len;
 966         error = xfs_alloc_lookup_ge(cur, args->agbno, cur_len, &i);
 967         if (error)
 968                 return error;
 969         if (i == 0)
 970                 return 0;
 971         error = xfs_alloc_get_rec(cur, &bno, &len, &i);
 972         if (error)
 973                 return error;
 974
 975         /* check the current record and update search length from it */
 976         error = xfs_alloc_cur_check(args, acur, cur, &i);
 977         if (error)
 978                 return error;
 979         ASSERT(len >= acur->cur_len);
 980         acur->cur_len = len;
 981
 982         /*
 983          * We looked up the first record >= [agbno, len] above. The agbno is a
 984          * secondary key and so the current record may lie just before or after
 985          * agbno. If it is past agbno, check the previous record too so long as
 986          * the length matches as it may be closer. Don't check a smaller record
 987          * because that could deactivate our cursor.
 988          */
 989         if (bno > args->agbno) {
 990                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
 991                 if (!error && i) {
 992                         error = xfs_alloc_get_rec(cur, &bno, &len, &i);
 993                         if (!error && i && len == acur->cur_len)
 994                                 error = xfs_alloc_cur_check(args, acur, cur,
 995                                                             &i);
 996                 }
 997                 if (error)
 998                         return error;
 999         }
1000
1001         /*
1002          * Increment the search key until we find at least one allocation
1003          * candidate or if the extent we found was larger. Otherwise, double the
1004          * search key to optimize the search. Efficiency is more important here
1005          * than absolute best locality.
1006          */
1007         cur_len <<= 1;
1008         if (!acur->len || acur->cur_len >= cur_len)
1009                 acur->cur_len++;
1010         else
1011                 acur->cur_len = cur_len;
1012
1013         return error;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Deal with the case where only small freespaces remain. Either return the
1018  * contents of the last freespace record, or allocate space from the freelist if
1019  * there is nothing in the tree.
1020  */
1021 STATIC int                      /* error */
1022 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1023         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
1024         struct xfs_btree_cur    *ccur,  /* optional by-size cursor */
1025         xfs_agblock_t           *fbnop, /* result block number */
1026         xfs_extlen_t            *flenp, /* result length */
1027         int                     *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1028 {
1029         struct xfs_agf          *agf = args->agbp->b_addr;
1030         int                     error = 0;
1031         xfs_agblock_t           fbno = NULLAGBLOCK;
1032         xfs_extlen_t            flen = 0;
1033         int                     i = 0;
1034
1035         /*
1036          * If a cntbt cursor is provided, try to allocate the largest record in
1037          * the tree. Try the AGFL if the cntbt is empty, otherwise fail the
1038          * allocation. Make sure to respect minleft even when pulling from the
1039          * freelist.
1040          */
1041         if (ccur)
1042                 error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i);
1043         if (error)
1044                 goto error;
1045         if (i) {
1046                 error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i);
1047                 if (error)
1048                         goto error;
1049                 if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1050                         error = -EFSCORRUPTED;
1051                         goto error;
1052                 }
1053                 goto out;
1054         }
1055
1056         if (args->minlen != 1 || args->alignment != 1 ||
1057             args->resv == XFS_AG_RESV_AGFL ||
1058             be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= args->minleft)
1059                 goto out;
1060
1061         error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1062         if (error)
1063                 goto error;
1064         if (fbno == NULLAGBLOCK)
1065                 goto out;
1066
1067         xfs_extent_busy_reuse(args->mp, args->agno, fbno, 1,
1068                               (args->datatype & XFS_ALLOC_NOBUSY));
1069
1070         if (args->datatype & XFS_ALLOC_USERDATA) {
1071                 struct xfs_buf  *bp;
1072
1073                 error = xfs_trans_get_buf(args->tp, args->mp->m_ddev_targp,
1074                                 XFS_AGB_TO_DADDR(args->mp, args->agno, fbno),
1075                                 args->mp->m_bsize, 0, &bp);
1076                 if (error)
1077                         goto error;
1078                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1079         }
1080         *fbnop = args->agbno = fbno;
1081         *flenp = args->len = 1;
1082         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, fbno >= be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
1083                 error = -EFSCORRUPTED;
1084                 goto error;
1085         }
1086         args->wasfromfl = 1;
1087         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1088
1089         /*
1090          * If we're feeding an AGFL block to something that doesn't live in the
1091          * free space, we need to clear out the OWN_AG rmap.
1092          */
1093         error = xfs_rmap_free(args->tp, args->agbp, args->agno, fbno, 1,
1094                               &XFS_RMAP_OINFO_AG);
1095         if (error)
1096                 goto error;
1097
1098         *stat = 0;
1099         return 0;
1100
1101 out:
1102         /*
1103          * Can't do the allocation, give up.
1104          */
1105         if (flen < args->minlen) {
1106                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1107                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1108                 flen = 0;
1109         }
1110         *fbnop = fbno;
1111         *flenp = flen;
1112         *stat = 1;
1113         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1114         return 0;
1115
1116 error:
1117         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1118         return error;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
1123  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
1124  * extent will start.
1125  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
1126  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1127  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1128  */
1129 STATIC int                      /* error */
1130 xfs_alloc_ag_vextent(
1131         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
1132 {
1133         int             error=0;
1134
1135         ASSERT(args->minlen > 0);
1136         ASSERT(args->maxlen > 0);
1137         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
1138         ASSERT(args->mod < args->prod);
1139         ASSERT(args->alignment > 0);
1140
1141         /*
1142          * Branch to correct routine based on the type.
1143          */
1144         args->wasfromfl = 0;
1145         switch (args->type) {
1146         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
1147                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
1148                 break;
1149         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
1150                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
1151                 break;
1152         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
1153                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
1154                 break;
1155         default:
1156                 ASSERT(0);
1157                 /* NOTREACHED */
1158         }
1159
1160         if (error || args->agbno == NULLAGBLOCK)
1161                 return error;
1162
1163         ASSERT(args->len >= args->minlen);
1164         ASSERT(args->len <= args->maxlen);
1165         ASSERT(!args->wasfromfl || args->resv != XFS_AG_RESV_AGFL);
1166         ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
1167
1168         /* if not file data, insert new block into the reverse map btree */
1169         if (!xfs_rmap_should_skip_owner_update(&args->oinfo)) {
1170                 error = xfs_rmap_alloc(args->tp, args->agbp, args->agno,
1171                                        args->agbno, args->len, &args->oinfo);
1172                 if (error)
1173                         return error;
1174         }
1175
1176         if (!args->wasfromfl) {
1177                 error = xfs_alloc_update_counters(args->tp, args->agbp,
1178                                                   -((long)(args->len)));
1179                 if (error)
1180                         return error;
1181
1182                 ASSERT(!xfs_extent_busy_search(args->mp, args->agno,
1183                                               args->agbno, args->len));
1184         }
1185
1186         xfs_ag_resv_alloc_extent(args->pag, args->resv, args);
1187
1188         XFS_STATS_INC(args->mp, xs_allocx);
1189         XFS_STATS_ADD(args->mp, xs_allocb, args->len);
1190         return error;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
1195  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
1196  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1197  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1198  */
1199 STATIC int                      /* error */
1200 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
1201         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
1202 {
1203         struct xfs_agf __maybe_unused *agf = args->agbp->b_addr;
1204         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
1205         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
1206         int             error;
1207         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
1208         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
1209         xfs_agblock_t   tbno;   /* start block of busy extent */
1210         xfs_extlen_t    tlen;   /* length of busy extent */
1211         xfs_agblock_t   tend;   /* end block of busy extent */
1212         int             i;      /* success/failure of operation */
1213         unsigned        busy_gen;
1214
1215         ASSERT(args->alignment == 1);
1216
1217         /*
1218          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
1219          */
1220         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1221                                           args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1222
1223         /*
1224          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
1225          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
1226          * if any free block does.
1227          */
1228         error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i);
1229         if (error)
1230                 goto error0;
1231         if (!i)
1232                 goto not_found;
1233
1234         /*
1235          * Grab the freespace record.
1236          */
1237         error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i);
1238         if (error)
1239                 goto error0;
1240         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1241                 error = -EFSCORRUPTED;
1242                 goto error0;
1243         }
1244         ASSERT(fbno <= args->agbno);
1245
1246         /*
1247          * Check for overlapping busy extents.
1248          */
1249         tbno = fbno;
1250         tlen = flen;
1251         xfs_extent_busy_trim(args, &tbno, &tlen, &busy_gen);
1252
1253         /*
1254          * Give up if the start of the extent is busy, or the freespace isn't
1255          * long enough for the minimum request.
1256          */
1257         if (tbno > args->agbno)
1258                 goto not_found;
1259         if (tlen < args->minlen)
1260                 goto not_found;
1261         tend = tbno + tlen;
1262         if (tend < args->agbno + args->minlen)
1263                 goto not_found;
1264
1265         /*
1266          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
1267          * maximal requested end.
1268          *
1269          * Fix the length according to mod and prod if given.
1270          */
1271         args->len = XFS_AGBLOCK_MIN(tend, args->agbno + args->maxlen)
1272                                                 - args->agbno;
1273         xfs_alloc_fix_len(args);
1274         ASSERT(args->agbno + args->len <= tend);
1275
1276         /*
1277          * We are allocating agbno for args->len
1278          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
1279          */
1280         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1281                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1282         ASSERT(args->agbno + args->len <= be32_to_cpu(agf->agf_length));
1283         error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen, args->agbno,
1284                                       args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK);
1285         if (error) {
1286                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1287                 goto error0;
1288         }
1289
1290         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1291         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1292
1293         args->wasfromfl = 0;
1294         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
1295         return 0;
1296
1297 not_found:
1298         /* Didn't find it, return null. */
1299         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1300         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1301         trace_xfs_alloc_exact_notfound(args);
1302         return 0;
1303
1304 error0:
1305         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1306         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
1307         return error;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Search a given number of btree records in a given direction. Check each
1312  * record against the good extent we've already found.
1313  */
1314 STATIC int
1315 xfs_alloc_walk_iter(
1316         struct xfs_alloc_arg    *args,
1317         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1318         struct xfs_btree_cur    *cur,
1319         bool                    increment,
1320         bool                    find_one, /* quit on first candidate */
1321         int                     count,    /* rec count (-1 for infinite) */
1322         int                     *stat)
1323 {
1324         int                     error;
1325         int                     i;
1326
1327         *stat = 0;
1328
1329         /*
1330          * Search so long as the cursor is active or we find a better extent.
1331          * The cursor is deactivated if it extends beyond the range of the
1332          * current allocation candidate.
1333          */
1334         while (xfs_alloc_cur_active(cur) && count) {
1335                 error = xfs_alloc_cur_check(args, acur, cur, &i);
1336                 if (error)
1337                         return error;
1338                 if (i == 1) {
1339                         *stat = 1;
1340                         if (find_one)
1341                                 break;
1342                 }
1343                 if (!xfs_alloc_cur_active(cur))
1344                         break;
1345
1346                 if (increment)
1347                         error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1348                 else
1349                         error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1350                 if (error)
1351                         return error;
1352                 if (i == 0)
1353                         cur->bc_ag.abt.active = false;
1354
1355                 if (count > 0)
1356                         count--;
1357         }
1358
1359         return 0;
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Search the by-bno and by-size btrees in parallel in search of an extent with
1364  * ideal locality based on the NEAR mode ->agbno locality hint.
1365  */
1366 STATIC int
1367 xfs_alloc_ag_vextent_locality(
1368         struct xfs_alloc_arg    *args,
1369         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1370         int                     *stat)
1371 {
1372         struct xfs_btree_cur    *fbcur = NULL;
1373         int                     error;
1374         int                     i;
1375         bool                    fbinc;
1376
1377         ASSERT(acur->len == 0);
1378         ASSERT(args->type == XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO);
1379
1380         *stat = 0;
1381
1382         error = xfs_alloc_lookup_ge(acur->cnt, args->agbno, acur->cur_len, &i);
1383         if (error)
1384                 return error;
1385         error = xfs_alloc_lookup_le(acur->bnolt, args->agbno, 0, &i);
1386         if (error)
1387                 return error;
1388         error = xfs_alloc_lookup_ge(acur->bnogt, args->agbno, 0, &i);
1389         if (error)
1390                 return error;
1391
1392         /*
1393          * Search the bnobt and cntbt in parallel. Search the bnobt left and
1394          * right and lookup the closest extent to the locality hint for each
1395          * extent size key in the cntbt. The entire search terminates
1396          * immediately on a bnobt hit because that means we've found best case
1397          * locality. Otherwise the search continues until the cntbt cursor runs
1398          * off the end of the tree. If no allocation candidate is found at this
1399          * point, give up on locality, walk backwards from the end of the cntbt
1400          * and take the first available extent.
1401          *
1402          * The parallel tree searches balance each other out to provide fairly
1403          * consistent performance for various situations. The bnobt search can
1404          * have pathological behavior in the worst case scenario of larger
1405          * allocation requests and fragmented free space. On the other hand, the
1406          * bnobt is able to satisfy most smaller allocation requests much more
1407          * quickly than the cntbt. The cntbt search can sift through fragmented
1408          * free space and sets of free extents for larger allocation requests
1409          * more quickly than the bnobt. Since the locality hint is just a hint
1410          * and we don't want to scan the entire bnobt for perfect locality, the
1411          * cntbt search essentially bounds the bnobt search such that we can
1412          * find good enough locality at reasonable performance in most cases.
1413          */
1414         while (xfs_alloc_cur_active(acur->bnolt) ||
1415                xfs_alloc_cur_active(acur->bnogt) ||
1416                xfs_alloc_cur_active(acur->cnt)) {
1417
1418                 trace_xfs_alloc_cur_lookup(args);
1419
1420                 /*
1421                  * Search the bnobt left and right. In the case of a hit, finish
1422                  * the search in the opposite direction and we're done.
1423                  */
1424                 error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, acur->bnolt, false,
1425                                             true, 1, &i);
1426                 if (error)
1427                         return error;
1428                 if (i == 1) {
1429                         trace_xfs_alloc_cur_left(args);
1430                         fbcur = acur->bnogt;
1431                         fbinc = true;
1432                         break;
1433                 }
1434                 error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, acur->bnogt, true, true,
1435                                             1, &i);
1436                 if (error)
1437                         return error;
1438                 if (i == 1) {
1439                         trace_xfs_alloc_cur_right(args);
1440                         fbcur = acur->bnolt;
1441                         fbinc = false;
1442                         break;
1443                 }
1444
1445                 /*
1446                  * Check the extent with best locality based on the current
1447                  * extent size search key and keep track of the best candidate.
1448                  */
1449                 error = xfs_alloc_cntbt_iter(args, acur);
1450                 if (error)
1451                         return error;
1452                 if (!xfs_alloc_cur_active(acur->cnt)) {
1453                         trace_xfs_alloc_cur_lookup_done(args);
1454                         break;
1455                 }
1456         }
1457
1458         /*
1459          * If we failed to find anything due to busy extents, return empty
1460          * handed so the caller can flush and retry. If no busy extents were
1461          * found, walk backwards from the end of the cntbt as a last resort.
1462          */
1463         if (!xfs_alloc_cur_active(acur->cnt) && !acur->len && !acur->busy) {
1464                 error = xfs_btree_decrement(acur->cnt, 0, &i);
1465                 if (error)
1466                         return error;
1467                 if (i) {
1468                         acur->cnt->bc_ag.abt.active = true;
1469                         fbcur = acur->cnt;
1470                         fbinc = false;
1471                 }
1472         }
1473
1474         /*
1475          * Search in the opposite direction for a better entry in the case of
1476          * a bnobt hit or walk backwards from the end of the cntbt.
1477          */
1478         if (fbcur) {
1479                 error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, fbcur, fbinc, true, -1,
1480                                             &i);
1481                 if (error)
1482                         return error;
1483         }
1484
1485         if (acur->len)
1486                 *stat = 1;
1487
1488         return 0;
1489 }
1490
1491 /* Check the last block of the cnt btree for allocations. */
1492 static int
1493 xfs_alloc_ag_vextent_lastblock(
1494         struct xfs_alloc_arg    *args,
1495         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1496         xfs_agblock_t           *bno,
1497         xfs_extlen_t            *len,
1498         bool                    *allocated)
1499 {
1500         int                     error;
1501         int                     i;
1502
1503 #ifdef DEBUG
1504         /* Randomly don't execute the first algorithm. */
1505         if (prandom_u32() & 1)
1506                 return 0;
1507 #endif
1508
1509         /*
1510          * Start from the entry that lookup found, sequence through all larger
1511          * free blocks.  If we're actually pointing at a record smaller than
1512          * maxlen, go to the start of this block, and skip all those smaller
1513          * than minlen.
1514          */
1515         if (*len || args->alignment > 1) {
1516                 acur->cnt->bc_ptrs[0] = 1;
1517                 do {
1518                         error = xfs_alloc_get_rec(acur->cnt, bno, len, &i);
1519                         if (error)
1520                                 return error;
1521                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1))
1522                                 return -EFSCORRUPTED;
1523                         if (*len >= args->minlen)
1524                                 break;
1525                         error = xfs_btree_increment(acur->cnt, 0, &i);
1526                         if (error)
1527                                 return error;
1528                 } while (i);
1529                 ASSERT(*len >= args->minlen);
1530                 if (!i)
1531                         return 0;
1532         }
1533
1534         error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, acur->cnt, true, false, -1, &i);
1535         if (error)
1536                 return error;
1537
1538         /*
1539          * It didn't work.  We COULD be in a case where there's a good record
1540          * somewhere, so try again.
1541          */
1542         if (acur->len == 0)
1543                 return 0;
1544
1545         trace_xfs_alloc_near_first(args);
1546         *allocated = true;
1547         return 0;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
1552  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1553  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1554  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1555  */
1556 STATIC int
1557 xfs_alloc_ag_vextent_near(
1558         struct xfs_alloc_arg    *args)
1559 {
1560         struct xfs_alloc_cur    acur = {};
1561         int                     error;          /* error code */
1562         int                     i;              /* result code, temporary */
1563         xfs_agblock_t           bno;
1564         xfs_extlen_t            len;
1565
1566         /* handle uninitialized agbno range so caller doesn't have to */
1567         if (!args->min_agbno && !args->max_agbno)
1568                 args->max_agbno = args->mp->m_sb.sb_agblocks - 1;
1569         ASSERT(args->min_agbno <= args->max_agbno);
1570
1571         /* clamp agbno to the range if it's outside */
1572         if (args->agbno < args->min_agbno)
1573                 args->agbno = args->min_agbno;
1574         if (args->agbno > args->max_agbno)
1575                 args->agbno = args->max_agbno;
1576
1577 restart:
1578         len = 0;
1579
1580         /*
1581          * Set up cursors and see if there are any free extents as big as
1582          * maxlen. If not, pick the last entry in the tree unless the tree is
1583          * empty.
1584          */
1585         error = xfs_alloc_cur_setup(args, &acur);
1586         if (error == -ENOSPC) {
1587                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, acur.cnt, &bno,
1588                                 &len, &i);
1589                 if (error)
1590                         goto out;
1591                 if (i == 0 || len == 0) {
1592                         trace_xfs_alloc_near_noentry(args);
1593                         goto out;
1594                 }
1595                 ASSERT(i == 1);
1596         } else if (error) {
1597                 goto out;
1598         }
1599
1600         /*
1601          * First algorithm.
1602          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
1603          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
1604          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
1605          * block, then we just examine all the entries in that block
1606          * that are big enough, and pick the best one.
1607          */
1608         if (xfs_btree_islastblock(acur.cnt, 0)) {
1609                 bool            allocated = false;
1610
1611                 error = xfs_alloc_ag_vextent_lastblock(args, &acur, &bno, &len,
1612                                 &allocated);
1613                 if (error)
1614                         goto out;
1615                 if (allocated)
1616                         goto alloc_finish;
1617         }
1618
1619         /*
1620          * Second algorithm. Combined cntbt and bnobt search to find ideal
1621          * locality.
1622          */
1623         error = xfs_alloc_ag_vextent_locality(args, &acur, &i);
1624         if (error)
1625                 goto out;
1626
1627         /*
1628          * If we couldn't get anything, give up.
1629          */
1630         if (!acur.len) {
1631                 if (acur.busy) {
1632                         trace_xfs_alloc_near_busy(args);
1633                         xfs_extent_busy_flush(args->mp, args->pag,
1634                                               acur.busy_gen);
1635                         goto restart;
1636                 }
1637                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1638                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1639                 goto out;
1640         }
1641
1642 alloc_finish:
1643         /* fix up btrees on a successful allocation */
1644         error = xfs_alloc_cur_finish(args, &acur);
1645
1646 out:
1647         xfs_alloc_cur_close(&acur, error);
1648         return error;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1653  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1654  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1655  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1656  */
1657 STATIC int                              /* error */
1658 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1659         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1660 {
1661         struct xfs_agf  *agf = args->agbp->b_addr;
1662         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1663         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1664         int             error;          /* error result */
1665         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1666         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1667         int             i;              /* temp status variable */
1668         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1669         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1670         bool            busy;
1671         unsigned        busy_gen;
1672
1673 restart:
1674         /*
1675          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1676          */
1677         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1678                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1679         bno_cur = NULL;
1680         busy = false;
1681
1682         /*
1683          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1684          */
1685         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1686                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1687                 goto error0;
1688
1689         /*
1690          * If none then we have to settle for a smaller extent. In the case that
1691          * there are no large extents, this will return the last entry in the
1692          * tree unless the tree is empty. In the case that there are only busy
1693          * large extents, this will return the largest small extent unless there
1694          * are no smaller extents available.
1695          */
1696         if (!i) {
1697                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur,
1698                                                    &fbno, &flen, &i);
1699                 if (error)
1700                         goto error0;
1701                 if (i == 0 || flen == 0) {
1702                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1703                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1704                         return 0;
1705                 }
1706                 ASSERT(i == 1);
1707                 busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen, &rbno,
1708                                 &rlen, &busy_gen);
1709         } else {
1710                 /*
1711                  * Search for a non-busy extent that is large enough.
1712                  */
1713                 for (;;) {
1714                         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i);
1715                         if (error)
1716                                 goto error0;
1717                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1718                                 error = -EFSCORRUPTED;
1719                                 goto error0;
1720                         }
1721
1722                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1723                                         &rbno, &rlen, &busy_gen);
1724
1725                         if (rlen >= args->maxlen)
1726                                 break;
1727
1728                         error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i);
1729                         if (error)
1730                                 goto error0;
1731                         if (i == 0) {
1732                                 /*
1733                                  * Our only valid extents must have been busy.
1734                                  * Make it unbusy by forcing the log out and
1735                                  * retrying.
1736                                  */
1737                                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur,
1738                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1739                                 trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1740                                 xfs_extent_busy_flush(args->mp,
1741                                                         args->pag, busy_gen);
1742                                 goto restart;
1743                         }
1744                 }
1745         }
1746
1747         /*
1748          * In the first case above, we got the last entry in the
1749          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1750          * once aligned; if not, we search left for something better.
1751          * This can't happen in the second case above.
1752          */
1753         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1754         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp,
1755                            rlen != 0 &&
1756                            (rlen > flen ||
1757                             rbno + rlen > fbno + flen))) {
1758                 error = -EFSCORRUPTED;
1759                 goto error0;
1760         }
1761         if (rlen < args->maxlen) {
1762                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1763                 xfs_extlen_t    bestflen;
1764                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1765                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1766
1767                 bestrlen = rlen;
1768                 bestrbno = rbno;
1769                 bestflen = flen;
1770                 bestfbno = fbno;
1771                 for (;;) {
1772                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1773                                 goto error0;
1774                         if (i == 0)
1775                                 break;
1776                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1777                                         &i)))
1778                                 goto error0;
1779                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1780                                 error = -EFSCORRUPTED;
1781                                 goto error0;
1782                         }
1783                         if (flen < bestrlen)
1784                                 break;
1785                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1786                                         &rbno, &rlen, &busy_gen);
1787                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1788                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp,
1789                                            rlen != 0 &&
1790                                            (rlen > flen ||
1791                                             rbno + rlen > fbno + flen))) {
1792                                 error = -EFSCORRUPTED;
1793                                 goto error0;
1794                         }
1795                         if (rlen > bestrlen) {
1796                                 bestrlen = rlen;
1797                                 bestrbno = rbno;
1798                                 bestflen = flen;
1799                                 bestfbno = fbno;
1800                                 if (rlen == args->maxlen)
1801                                         break;
1802                         }
1803                 }
1804                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1805                                 &i)))
1806                         goto error0;
1807                 if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1808                         error = -EFSCORRUPTED;
1809                         goto error0;
1810                 }
1811                 rlen = bestrlen;
1812                 rbno = bestrbno;
1813                 flen = bestflen;
1814                 fbno = bestfbno;
1815         }
1816         args->wasfromfl = 0;
1817         /*
1818          * Fix up the length.
1819          */
1820         args->len = rlen;
1821         if (rlen < args->minlen) {
1822                 if (busy) {
1823                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1824                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1825                         xfs_extent_busy_flush(args->mp, args->pag, busy_gen);
1826                         goto restart;
1827                 }
1828                 goto out_nominleft;
1829         }
1830         xfs_alloc_fix_len(args);
1831
1832         rlen = args->len;
1833         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, rlen > flen)) {
1834                 error = -EFSCORRUPTED;
1835                 goto error0;
1836         }
1837         /*
1838          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1839          */
1840         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1841                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1842         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1843                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1844                 goto error0;
1845         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1846         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1847         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1848         args->len = rlen;
1849         args->agbno = rbno;
1850         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp,
1851                            args->agbno + args->len >
1852                            be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
1853                 error = -EFSCORRUPTED;
1854                 goto error0;
1855         }
1856         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1857         return 0;
1858
1859 error0:
1860         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1861         if (cnt_cur)
1862                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1863         if (bno_cur)
1864                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1865         return error;
1866
1867 out_nominleft:
1868         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1869         trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1870         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1871         return 0;
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1876  */
1877 STATIC int
1878 xfs_free_ag_extent(
1879         struct xfs_trans                *tp,
1880         struct xfs_buf                  *agbp,
1881         xfs_agnumber_t                  agno,
1882         xfs_agblock_t                   bno,
1883         xfs_extlen_t                    len,
1884         const struct xfs_owner_info     *oinfo,
1885         enum xfs_ag_resv_type           type)
1886 {
1887         struct xfs_mount                *mp;
1888         struct xfs_btree_cur            *bno_cur;
1889         struct xfs_btree_cur            *cnt_cur;
1890         xfs_agblock_t                   gtbno; /* start of right neighbor */
1891         xfs_extlen_t                    gtlen; /* length of right neighbor */
1892         xfs_agblock_t                   ltbno; /* start of left neighbor */
1893         xfs_extlen_t                    ltlen; /* length of left neighbor */
1894         xfs_agblock_t                   nbno; /* new starting block of freesp */
1895         xfs_extlen_t                    nlen; /* new length of freespace */
1896         int                             haveleft; /* have a left neighbor */
1897         int                             haveright; /* have a right neighbor */
1898         int                             i;
1899         int                             error;
1900
1901         bno_cur = cnt_cur = NULL;
1902         mp = tp->t_mountp;
1903
1904         if (!xfs_rmap_should_skip_owner_update(oinfo)) {
1905                 error = xfs_rmap_free(tp, agbp, agno, bno, len, oinfo);
1906                 if (error)
1907                         goto error0;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1912          */
1913         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1914         /*
1915          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1916          * that is contiguous with this space.
1917          */
1918         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1919                 goto error0;
1920         if (haveleft) {
1921                 /*
1922                  * There is a block to our left.
1923                  */
1924                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1925                         goto error0;
1926                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1927                         error = -EFSCORRUPTED;
1928                         goto error0;
1929                 }
1930                 /*
1931                  * It's not contiguous, though.
1932                  */
1933                 if (ltbno + ltlen < bno)
1934                         haveleft = 0;
1935                 else {
1936                         /*
1937                          * If this failure happens the request to free this
1938                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1939                          * Very bad.
1940                          */
1941                         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ltbno + ltlen > bno)) {
1942                                 error = -EFSCORRUPTED;
1943                                 goto error0;
1944                         }
1945                 }
1946         }
1947         /*
1948          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1949          * that is contiguous with this space.
1950          */
1951         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1952                 goto error0;
1953         if (haveright) {
1954                 /*
1955                  * There is a block to our right.
1956                  */
1957                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1958                         goto error0;
1959                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1960                         error = -EFSCORRUPTED;
1961                         goto error0;
1962                 }
1963                 /*
1964                  * It's not contiguous, though.
1965                  */
1966                 if (bno + len < gtbno)
1967                         haveright = 0;
1968                 else {
1969                         /*
1970                          * If this failure happens the request to free this
1971                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1972                          * Very bad.
1973                          */
1974                         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, bno + len > gtbno)) {
1975                                 error = -EFSCORRUPTED;
1976                                 goto error0;
1977                         }
1978                 }
1979         }
1980         /*
1981          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1982          */
1983         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1984         /*
1985          * Have both left and right contiguous neighbors.
1986          * Merge all three into a single free block.
1987          */
1988         if (haveleft && haveright) {
1989                 /*
1990                  * Delete the old by-size entry on the left.
1991                  */
1992                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1993                         goto error0;
1994                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1995                         error = -EFSCORRUPTED;
1996                         goto error0;
1997                 }
1998                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1999                         goto error0;
2000                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2001                         error = -EFSCORRUPTED;
2002                         goto error0;
2003                 }
2004                 /*
2005                  * Delete the old by-size entry on the right.
2006                  */
2007                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
2008                         goto error0;
2009                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2010                         error = -EFSCORRUPTED;
2011                         goto error0;
2012                 }
2013                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2014                         goto error0;
2015                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2016                         error = -EFSCORRUPTED;
2017                         goto error0;
2018                 }
2019                 /*
2020                  * Delete the old by-block entry for the right block.
2021                  */
2022                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
2023                         goto error0;
2024                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2025                         error = -EFSCORRUPTED;
2026                         goto error0;
2027                 }
2028                 /*
2029                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
2030                  */
2031                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
2032                         goto error0;
2033                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2034                         error = -EFSCORRUPTED;
2035                         goto error0;
2036                 }
2037 #ifdef DEBUG
2038                 /*
2039                  * Check that this is the right record: delete didn't
2040                  * mangle the cursor.
2041                  */
2042                 {
2043                         xfs_agblock_t   xxbno;
2044                         xfs_extlen_t    xxlen;
2045
2046                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
2047                                         &i)))
2048                                 goto error0;
2049                         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2050                                            i != 1 ||
2051                                            xxbno != ltbno ||
2052                                            xxlen != ltlen)) {
2053                                 error = -EFSCORRUPTED;
2054                                 goto error0;
2055                         }
2056                 }
2057 #endif
2058                 /*
2059                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
2060                  */
2061                 nbno = ltbno;
2062                 nlen = len + ltlen + gtlen;
2063                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
2064                         goto error0;
2065         }
2066         /*
2067          * Have only a left contiguous neighbor.
2068          * Merge it together with the new freespace.
2069          */
2070         else if (haveleft) {
2071                 /*
2072                  * Delete the old by-size entry on the left.
2073                  */
2074                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
2075                         goto error0;
2076                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2077                         error = -EFSCORRUPTED;
2078                         goto error0;
2079                 }
2080                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2081                         goto error0;
2082                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2083                         error = -EFSCORRUPTED;
2084                         goto error0;
2085                 }
2086                 /*
2087                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
2088                  * update its length.
2089                  */
2090                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
2091                         goto error0;
2092                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2093                         error = -EFSCORRUPTED;
2094                         goto error0;
2095                 }
2096                 nbno = ltbno;
2097                 nlen = len + ltlen;
2098                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
2099                         goto error0;
2100         }
2101         /*
2102          * Have only a right contiguous neighbor.
2103          * Merge it together with the new freespace.
2104          */
2105         else if (haveright) {
2106                 /*
2107                  * Delete the old by-size entry on the right.
2108                  */
2109                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
2110                         goto error0;
2111                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2112                         error = -EFSCORRUPTED;
2113                         goto error0;
2114                 }
2115                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2116                         goto error0;
2117                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2118                         error = -EFSCORRUPTED;
2119                         goto error0;
2120                 }
2121                 /*
2122                  * Update the starting block and length of the right
2123                  * neighbor in the by-block tree.
2124                  */
2125                 nbno = bno;
2126                 nlen = len + gtlen;
2127                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
2128                         goto error0;
2129         }
2130         /*
2131          * No contiguous neighbors.
2132          * Insert the new freespace into the by-block tree.
2133          */
2134         else {
2135                 nbno = bno;
2136                 nlen = len;
2137                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
2138                         goto error0;
2139                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2140                         error = -EFSCORRUPTED;
2141                         goto error0;
2142                 }
2143         }
2144         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2145         bno_cur = NULL;
2146         /*
2147          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
2148          */
2149         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
2150                 goto error0;
2151         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0)) {
2152                 error = -EFSCORRUPTED;
2153                 goto error0;
2154         }
2155         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
2156                 goto error0;
2157         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2158                 error = -EFSCORRUPTED;
2159                 goto error0;
2160         }
2161         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2162         cnt_cur = NULL;
2163
2164         /*
2165          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
2166          */
2167         error = xfs_alloc_update_counters(tp, agbp, len);
2168         xfs_ag_resv_free_extent(agbp->b_pag, type, tp, len);
2169         if (error)
2170                 goto error0;
2171
2172         XFS_STATS_INC(mp, xs_freex);
2173         XFS_STATS_ADD(mp, xs_freeb, len);
2174
2175         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, type, haveleft, haveright);
2176
2177         return 0;
2178
2179  error0:
2180         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, type, -1, -1);
2181         if (bno_cur)
2182                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
2183         if (cnt_cur)
2184                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
2185         return error;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Visible (exported) allocation/free functions.
2190  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
2191  */
2192
2193 /*
2194  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
2195  */
2196 void
2197 xfs_alloc_compute_maxlevels(
2198         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
2199 {
2200         mp->m_ag_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(mp->m_alloc_mnr,
2201                         (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2);
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Find the length of the longest extent in an AG.  The 'need' parameter
2206  * specifies how much space we're going to need for the AGFL and the
2207  * 'reserved' parameter tells us how many blocks in this AG are reserved for
2208  * other callers.
2209  */
2210 xfs_extlen_t
2211 xfs_alloc_longest_free_extent(
2212         struct xfs_perag        *pag,
2213         xfs_extlen_t            need,
2214         xfs_extlen_t            reserved)
2215 {
2216         xfs_extlen_t            delta = 0;
2217
2218         /*
2219          * If the AGFL needs a recharge, we'll have to subtract that from the
2220          * longest extent.
2221          */
2222         if (need > pag->pagf_flcount)
2223                 delta = need - pag->pagf_flcount;
2224
2225         /*
2226          * If we cannot maintain others' reservations with space from the
2227          * not-longest freesp extents, we'll have to subtract /that/ from
2228          * the longest extent too.
2229          */
2230         if (pag->pagf_freeblks - pag->pagf_longest < reserved)
2231                 delta += reserved - (pag->pagf_freeblks - pag->pagf_longest);
2232
2233         /*
2234          * If the longest extent is long enough to satisfy all the
2235          * reservations and AGFL rules in place, we can return this extent.
2236          */
2237         if (pag->pagf_longest > delta)
2238                 return min_t(xfs_extlen_t, pag->pag_mount->m_ag_max_usable,
2239                                 pag->pagf_longest - delta);
2240
2241         /* Otherwise, let the caller try for 1 block if there's space. */
2242         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Compute the minimum length of the AGFL in the given AG.  If @pag is NULL,
2247  * return the largest possible minimum length.
2248  */
2249 unsigned int
2250 xfs_alloc_min_freelist(
2251         struct xfs_mount        *mp,
2252         struct xfs_perag        *pag)
2253 {
2254         /* AG btrees have at least 1 level. */
2255         static const uint8_t    fake_levels[XFS_BTNUM_AGF] = {1, 1, 1};
2256         const uint8_t           *levels = pag ? pag->pagf_levels : fake_levels;
2257         unsigned int            min_free;
2258
2259         ASSERT(mp->m_ag_maxlevels > 0);
2260
2261         /* space needed by-bno freespace btree */
2262         min_free = min_t(unsigned int, levels[XFS_BTNUM_BNOi] + 1,
2263                                        mp->m_ag_maxlevels);
2264         /* space needed by-size freespace btree */
2265         min_free += min_t(unsigned int, levels[XFS_BTNUM_CNTi] + 1,
2266                                        mp->m_ag_maxlevels);
2267         /* space needed reverse mapping used space btree */
2268         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
2269                 min_free += min_t(unsigned int, levels[XFS_BTNUM_RMAPi] + 1,
2270                                                 mp->m_rmap_maxlevels);
2271
2272         return min_free;
2273 }
2274
2275 /*
2276  * Check if the operation we are fixing up the freelist for should go ahead or
2277  * not. If we are freeing blocks, we always allow it, otherwise the allocation
2278  * is dependent on whether the size and shape of free space available will
2279  * permit the requested allocation to take place.
2280  */
2281 static bool
2282 xfs_alloc_space_available(
2283         struct xfs_alloc_arg    *args,
2284         xfs_extlen_t            min_free,
2285         int                     flags)
2286 {
2287         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2288         xfs_extlen_t            alloc_len, longest;
2289         xfs_extlen_t            reservation; /* blocks that are still reserved */
2290         int                     available;
2291         xfs_extlen_t            agflcount;
2292
2293         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2294                 return true;
2295
2296         reservation = xfs_ag_resv_needed(pag, args->resv);
2297
2298         /* do we have enough contiguous free space for the allocation? */
2299         alloc_len = args->minlen + (args->alignment - 1) + args->minalignslop;
2300         longest = xfs_alloc_longest_free_extent(pag, min_free, reservation);
2301         if (longest < alloc_len)
2302                 return false;
2303
2304         /*
2305          * Do we have enough free space remaining for the allocation? Don't
2306          * account extra agfl blocks because we are about to defer free them,
2307          * making them unavailable until the current transaction commits.
2308          */
2309         agflcount = min_t(xfs_extlen_t, pag->pagf_flcount, min_free);
2310         available = (int)(pag->pagf_freeblks + agflcount -
2311                           reservation - min_free - args->minleft);
2312         if (available < (int)max(args->total, alloc_len))
2313                 return false;
2314
2315         /*
2316          * Clamp maxlen to the amount of free space available for the actual
2317          * extent allocation.
2318          */
2319         if (available < (int)args->maxlen && !(flags & XFS_ALLOC_FLAG_CHECK)) {
2320                 args->maxlen = available;
2321                 ASSERT(args->maxlen > 0);
2322                 ASSERT(args->maxlen >= args->minlen);
2323         }
2324
2325         return true;
2326 }
2327
2328 int
2329 xfs_free_agfl_block(
2330         struct xfs_trans        *tp,
2331         xfs_agnumber_t          agno,
2332         xfs_agblock_t           agbno,
2333         struct xfs_buf          *agbp,
2334         struct xfs_owner_info   *oinfo)
2335 {
2336         int                     error;
2337         struct xfs_buf          *bp;
2338
2339         error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, agno, agbno, 1, oinfo,
2340                                    XFS_AG_RESV_AGFL);
2341         if (error)
2342                 return error;
2343
2344         error = xfs_trans_get_buf(tp, tp->t_mountp->m_ddev_targp,
2345                         XFS_AGB_TO_DADDR(tp->t_mountp, agno, agbno),
2346                         tp->t_mountp->m_bsize, 0, &bp);
2347         if (error)
2348                 return error;
2349         xfs_trans_binval(tp, bp);
2350
2351         return 0;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * Check the agfl fields of the agf for inconsistency or corruption. The purpose
2356  * is to detect an agfl header padding mismatch between current and early v5
2357  * kernels. This problem manifests as a 1-slot size difference between the
2358  * on-disk flcount and the active [first, last] range of a wrapped agfl. This
2359  * may also catch variants of agfl count corruption unrelated to padding. Either
2360  * way, we'll reset the agfl and warn the user.
2361  *
2362  * Return true if a reset is required before the agfl can be used, false
2363  * otherwise.
2364  */
2365 static bool
2366 xfs_agfl_needs_reset(
2367         struct xfs_mount        *mp,
2368         struct xfs_agf          *agf)
2369 {
2370         uint32_t                f = be32_to_cpu(agf->agf_flfirst);
2371         uint32_t                l = be32_to_cpu(agf->agf_fllast);
2372         uint32_t                c = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2373         int                     agfl_size = xfs_agfl_size(mp);
2374         int                     active;
2375
2376         /* no agfl header on v4 supers */
2377         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2378                 return false;
2379
2380         /*
2381          * The agf read verifier catches severe corruption of these fields.
2382          * Repeat some sanity checks to cover a packed -> unpacked mismatch if
2383          * the verifier allows it.
2384          */
2385         if (f >= agfl_size || l >= agfl_size)
2386                 return true;
2387         if (c > agfl_size)
2388                 return true;
2389
2390         /*
2391          * Check consistency between the on-disk count and the active range. An
2392          * agfl padding mismatch manifests as an inconsistent flcount.
2393          */
2394         if (c && l >= f)
2395                 active = l - f + 1;
2396         else if (c)
2397                 active = agfl_size - f + l + 1;
2398         else
2399                 active = 0;
2400
2401         return active != c;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * Reset the agfl to an empty state. Ignore/drop any existing blocks since the
2406  * agfl content cannot be trusted. Warn the user that a repair is required to
2407  * recover leaked blocks.
2408  *
2409  * The purpose of this mechanism is to handle filesystems affected by the agfl
2410  * header padding mismatch problem. A reset keeps the filesystem online with a
2411  * relatively minor free space accounting inconsistency rather than suffer the
2412  * inevitable crash from use of an invalid agfl block.
2413  */
2414 static void
2415 xfs_agfl_reset(
2416         struct xfs_trans        *tp,
2417         struct xfs_buf          *agbp,
2418         struct xfs_perag        *pag)
2419 {
2420         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2421         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
2422
2423         ASSERT(pag->pagf_agflreset);
2424         trace_xfs_agfl_reset(mp, agf, 0, _RET_IP_);
2425
2426         xfs_warn(mp,
2427                "WARNING: Reset corrupted AGFL on AG %u. %d blocks leaked. "
2428                "Please unmount and run xfs_repair.",
2429                  pag->pag_agno, pag->pagf_flcount);
2430
2431         agf->agf_flfirst = 0;
2432         agf->agf_fllast = cpu_to_be32(xfs_agfl_size(mp) - 1);
2433         agf->agf_flcount = 0;
2434         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLLAST |
2435                                     XFS_AGF_FLCOUNT);
2436
2437         pag->pagf_flcount = 0;
2438         pag->pagf_agflreset = false;
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Defer an AGFL block free. This is effectively equivalent to
2443  * xfs_bmap_add_free() with some special handling particular to AGFL blocks.
2444  *
2445  * Deferring AGFL frees helps prevent log reservation overruns due to too many
2446  * allocation operations in a transaction. AGFL frees are prone to this problem
2447  * because for one they are always freed one at a time. Further, an immediate
2448  * AGFL block free can cause a btree join and require another block free before
2449  * the real allocation can proceed. Deferring the free disconnects freeing up
2450  * the AGFL slot from freeing the block.
2451  */
2452 STATIC void
2453 xfs_defer_agfl_block(
2454         struct xfs_trans                *tp,
2455         xfs_agnumber_t                  agno,
2456         xfs_fsblock_t                   agbno,
2457         struct xfs_owner_info           *oinfo)
2458 {
2459         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
2460         struct xfs_extent_free_item     *new;           /* new element */
2461
2462         ASSERT(xfs_bmap_free_item_zone != NULL);
2463         ASSERT(oinfo != NULL);
2464
2465         new = kmem_cache_alloc(xfs_bmap_free_item_zone,
2466                                GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
2467         new->xefi_startblock = XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno);
2468         new->xefi_blockcount = 1;
2469         new->xefi_oinfo = *oinfo;
2470         new->xefi_skip_discard = false;
2471
2472         trace_xfs_agfl_free_defer(mp, agno, 0, agbno, 1);
2473
2474         xfs_defer_add(tp, XFS_DEFER_OPS_TYPE_AGFL_FREE, &new->xefi_list);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
2479  * If so, fix up the btree freelist's size.
2480  */
2481 int                     /* error */
2482 xfs_alloc_fix_freelist(
2483         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
2484         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2485 {
2486         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
2487         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2488         struct xfs_trans        *tp = args->tp;
2489         struct xfs_buf          *agbp = NULL;
2490         struct xfs_buf          *agflbp = NULL;
2491         struct xfs_alloc_arg    targs;  /* local allocation arguments */
2492         xfs_agblock_t           bno;    /* freelist block */
2493         xfs_extlen_t            need;   /* total blocks needed in freelist */
2494         int                     error = 0;
2495
2496         /* deferred ops (AGFL block frees) require permanent transactions */
2497         ASSERT(tp->t_flags & XFS_TRANS_PERM_LOG_RES);
2498
2499         if (!pag->pagf_init) {
2500                 error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags, &agbp);
2501                 if (error) {
2502                         /* Couldn't lock the AGF so skip this AG. */
2503                         if (error == -EAGAIN)
2504                                 error = 0;
2505                         goto out_no_agbp;
2506                 }
2507         }
2508
2509         /*
2510          * If this is a metadata preferred pag and we are user data then try
2511          * somewhere else if we are not being asked to try harder at this
2512          * point
2513          */
2514         if (pag->pagf_metadata && (args->datatype & XFS_ALLOC_USERDATA) &&
2515             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
2516                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2517                 goto out_agbp_relse;
2518         }
2519
2520         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2521         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, flags |
2522                         XFS_ALLOC_FLAG_CHECK))
2523                 goto out_agbp_relse;
2524
2525         /*
2526          * Get the a.g. freespace buffer.
2527          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
2528          */
2529         if (!agbp) {
2530                 error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags, &agbp);
2531                 if (error) {
2532                         /* Couldn't lock the AGF so skip this AG. */
2533                         if (error == -EAGAIN)
2534                                 error = 0;
2535                         goto out_no_agbp;
2536                 }
2537         }
2538
2539         /* reset a padding mismatched agfl before final free space check */
2540         if (pag->pagf_agflreset)
2541                 xfs_agfl_reset(tp, agbp, pag);
2542
2543         /* If there isn't enough total space or single-extent, reject it. */
2544         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2545         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, flags))
2546                 goto out_agbp_relse;
2547
2548         /*
2549          * Make the freelist shorter if it's too long.
2550          *
2551          * Note that from this point onwards, we will always release the agf and
2552          * agfl buffers on error. This handles the case where we error out and
2553          * the buffers are clean or may not have been joined to the transaction
2554          * and hence need to be released manually. If they have been joined to
2555          * the transaction, then xfs_trans_brelse() will handle them
2556          * appropriately based on the recursion count and dirty state of the
2557          * buffer.
2558          *
2559          * XXX (dgc): When we have lots of free space, does this buy us
2560          * anything other than extra overhead when we need to put more blocks
2561          * back on the free list? Maybe we should only do this when space is
2562          * getting low or the AGFL is more than half full?
2563          *
2564          * The NOSHRINK flag prevents the AGFL from being shrunk if it's too
2565          * big; the NORMAP flag prevents AGFL expand/shrink operations from
2566          * updating the rmapbt.  Both flags are used in xfs_repair while we're
2567          * rebuilding the rmapbt, and neither are used by the kernel.  They're
2568          * both required to ensure that rmaps are correctly recorded for the
2569          * regenerated AGFL, bnobt, and cntbt.  See repair/phase5.c and
2570          * repair/rmap.c in xfsprogs for details.
2571          */
2572         memset(&targs, 0, sizeof(targs));
2573         /* struct copy below */
2574         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_NORMAP)
2575                 targs.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE;
2576         else
2577                 targs.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_AG;
2578         while (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_NOSHRINK) && pag->pagf_flcount > need) {
2579                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
2580                 if (error)
2581                         goto out_agbp_relse;
2582
2583                 /* defer agfl frees */
2584                 xfs_defer_agfl_block(tp, args->agno, bno, &targs.oinfo);
2585         }
2586
2587         targs.tp = tp;
2588         targs.mp = mp;
2589         targs.agbp = agbp;
2590         targs.agno = args->agno;
2591         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = 1;
2592         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2593         targs.pag = pag;
2594         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp);
2595         if (error)
2596                 goto out_agbp_relse;
2597
2598         /* Make the freelist longer if it's too short. */
2599         while (pag->pagf_flcount < need) {
2600                 targs.agbno = 0;
2601                 targs.maxlen = need - pag->pagf_flcount;
2602                 targs.resv = XFS_AG_RESV_AGFL;
2603
2604                 /* Allocate as many blocks as possible at once. */
2605                 error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs);
2606                 if (error)
2607                         goto out_agflbp_relse;
2608
2609                 /*
2610                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
2611                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
2612                  * on a completely full ag.
2613                  */
2614                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
2615                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2616                                 break;
2617                         goto out_agflbp_relse;
2618                 }
2619                 /*
2620                  * Put each allocated block on the list.
2621                  */
2622                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
2623                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
2624                                                         agflbp, bno, 0);
2625                         if (error)
2626                                 goto out_agflbp_relse;
2627                 }
2628         }
2629         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2630         args->agbp = agbp;
2631         return 0;
2632
2633 out_agflbp_relse:
2634         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2635 out_agbp_relse:
2636         if (agbp)
2637                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2638 out_no_agbp:
2639         args->agbp = NULL;
2640         return error;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Get a block from the freelist.
2645  * Returns with the buffer for the block gotten.
2646  */
2647 int                             /* error */
2648 xfs_alloc_get_freelist(
2649         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2650         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
2651         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
2652         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
2653 {
2654         struct xfs_agf  *agf = agbp->b_addr;
2655         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
2656         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
2657         __be32          *agfl_bno;
2658         int             error;
2659         int             logflags;
2660         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
2661         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
2662
2663         /*
2664          * Freelist is empty, give up.
2665          */
2666         if (!agf->agf_flcount) {
2667                 *bnop = NULLAGBLOCK;
2668                 return 0;
2669         }
2670         /*
2671          * Read the array of free blocks.
2672          */
2673         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno),
2674                                     &agflbp);
2675         if (error)
2676                 return error;
2677
2678
2679         /*
2680          * Get the block number and update the data structures.
2681          */
2682         agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(agflbp);
2683         bno = be32_to_cpu(agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
2684         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
2685         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2686         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == xfs_agfl_size(mp))
2687                 agf->agf_flfirst = 0;
2688
2689         pag = agbp->b_pag;
2690         ASSERT(!pag->pagf_agflreset);
2691         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
2692         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
2693         pag->pagf_flcount--;
2694
2695         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2696         if (btreeblk) {
2697                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
2698                 pag->pagf_btreeblks++;
2699                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2700         }
2701
2702         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2703         *bnop = bno;
2704
2705         return 0;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Log the given fields from the agf structure.
2710  */
2711 void
2712 xfs_alloc_log_agf(
2713         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2714         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2715         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2716 {
2717         int     first;          /* first byte offset */
2718         int     last;           /* last byte offset */
2719         static const short      offsets[] = {
2720                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2721                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2722                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2723                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2724                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2725                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2726                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2727                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2728                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2729                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2730                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2731                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2732                 offsetof(xfs_agf_t, agf_uuid),
2733                 offsetof(xfs_agf_t, agf_rmap_blocks),
2734                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_blocks),
2735                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_root),
2736                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_level),
2737                 /* needed so that we don't log the whole rest of the structure: */
2738                 offsetof(xfs_agf_t, agf_spare64),
2739                 sizeof(xfs_agf_t)
2740         };
2741
2742         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, bp->b_addr, fields, _RET_IP_);
2743
2744         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGF_BUF);
2745
2746         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2747         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2752  */
2753 int                                     /* error */
2754 xfs_alloc_pagf_init(
2755         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2756         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2757         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2758         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2759 {
2760         xfs_buf_t               *bp;
2761         int                     error;
2762
2763         error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp);
2764         if (!error)
2765                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2766         return error;
2767 }
2768
2769 /*
2770  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2771  */
2772 int                                     /* error */
2773 xfs_alloc_put_freelist(
2774         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2775         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2776         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2777         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2778         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2779 {
2780         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2781         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
2782         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2783         int                     error;
2784         int                     logflags;
2785         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2786         __be32                  *agfl_bno;
2787         int                     startoff;
2788
2789         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2790                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2791                 return error;
2792         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2793         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == xfs_agfl_size(mp))
2794                 agf->agf_fllast = 0;
2795
2796         pag = agbp->b_pag;
2797         ASSERT(!pag->pagf_agflreset);
2798         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2799         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2800         pag->pagf_flcount++;
2801
2802         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2803         if (btreeblk) {
2804                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2805                 pag->pagf_btreeblks--;
2806                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2807         }
2808
2809         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2810
2811         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= xfs_agfl_size(mp));
2812
2813         agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(agflbp);
2814         blockp = &agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2815         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2816         startoff = (char *)blockp - (char *)agflbp->b_addr;
2817
2818         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2819
2820         xfs_trans_buf_set_type(tp, agflbp, XFS_BLFT_AGFL_BUF);
2821         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp, startoff,
2822                           startoff + sizeof(xfs_agblock_t) - 1);
2823         return 0;
2824 }
2825
2826 static xfs_failaddr_t
2827 xfs_agf_verify(
2828         struct xfs_buf          *bp)
2829 {
2830         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2831         struct xfs_agf          *agf = bp->b_addr;
2832
2833         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2834                 if (!uuid_equal(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2835                         return __this_address;
2836                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agf->agf_lsn)))
2837                         return __this_address;
2838         }
2839
2840         if (!xfs_verify_magic(bp, agf->agf_magicnum))
2841                 return __this_address;
2842
2843         if (!(XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2844               be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2845               be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < xfs_agfl_size(mp) &&
2846               be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < xfs_agfl_size(mp) &&
2847               be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= xfs_agfl_size(mp)))
2848                 return __this_address;
2849
2850         if (be32_to_cpu(agf->agf_length) > mp->m_sb.sb_dblocks)
2851                 return __this_address;
2852
2853         if (be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) < be32_to_cpu(agf->agf_longest) ||
2854             be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2855                 return __this_address;
2856
2857         if (be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNO]) < 1 ||
2858             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNT]) < 1 ||
2859             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNO]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS ||
2860             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNT]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2861                 return __this_address;
2862
2863         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb) &&
2864             (be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAP]) < 1 ||
2865              be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAP]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2866                 return __this_address;
2867
2868         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb) &&
2869             be32_to_cpu(agf->agf_rmap_blocks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2870                 return __this_address;
2871
2872         /*
2873          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2874          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2875          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2876          * so we can detect and avoid this problem.
2877          */
2878         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agf->agf_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2879                 return __this_address;
2880
2881         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb) &&
2882             be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2883                 return __this_address;
2884
2885         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb) &&
2886             be32_to_cpu(agf->agf_refcount_blocks) >
2887             be32_to_cpu(agf->agf_length))
2888                 return __this_address;
2889
2890         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb) &&
2891             (be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level) < 1 ||
2892              be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2893                 return __this_address;
2894
2895         return NULL;
2896
2897 }
2898
2899 static void
2900 xfs_agf_read_verify(
2901         struct xfs_buf  *bp)
2902 {
2903         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2904         xfs_failaddr_t  fa;
2905
2906         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2907             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF))
2908                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2909         else {
2910                 fa = xfs_agf_verify(bp);
2911                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF))
2912                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2913         }
2914 }
2915
2916 static void
2917 xfs_agf_write_verify(
2918         struct xfs_buf  *bp)
2919 {
2920         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2921         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2922         struct xfs_agf          *agf = bp->b_addr;
2923         xfs_failaddr_t          fa;
2924
2925         fa = xfs_agf_verify(bp);
2926         if (fa) {
2927                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2928                 return;
2929         }
2930
2931         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2932                 return;
2933
2934         if (bip)
2935                 agf->agf_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2936
2937         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF);
2938 }
2939
2940 const struct xfs_buf_ops xfs_agf_buf_ops = {
2941         .name = "xfs_agf",
2942         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC) },
2943         .verify_read = xfs_agf_read_verify,
2944         .verify_write = xfs_agf_write_verify,
2945         .verify_struct = xfs_agf_verify,
2946 };
2947
2948 /*
2949  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2950  */
2951 int                                     /* error */
2952 xfs_read_agf(
2953         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2954         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2955         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2956         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2957         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2958 {
2959         int             error;
2960
2961         trace_xfs_read_agf(mp, agno);
2962
2963         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2964         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2965                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2966                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp, &xfs_agf_buf_ops);
2967         if (error)
2968                 return error;
2969
2970         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2971         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGF_REF);
2972         return 0;
2973 }
2974
2975 /*
2976  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2977  */
2978 int                                     /* error */
2979 xfs_alloc_read_agf(
2980         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2981         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2982         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2983         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2984         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2985 {
2986         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2987         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2988         int                     error;
2989
2990         trace_xfs_alloc_read_agf(mp, agno);
2991
2992         /* We don't support trylock when freeing. */
2993         ASSERT((flags & (XFS_ALLOC_FLAG_FREEING | XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) !=
2994                         (XFS_ALLOC_FLAG_FREEING | XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK));
2995         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2996         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2997                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2998                         bpp);
2999         if (error)
3000                 return error;
3001         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
3002
3003         agf = (*bpp)->b_addr;
3004         pag = (*bpp)->b_pag;
3005         if (!pag->pagf_init) {
3006                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
3007                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
3008                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
3009                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
3010                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
3011                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
3012                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
3013                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
3014                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] =
3015                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi]);
3016                 pag->pagf_refcount_level = be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level);
3017                 pag->pagf_init = 1;
3018                 pag->pagf_agflreset = xfs_agfl_needs_reset(mp, agf);
3019         }
3020 #ifdef DEBUG
3021         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
3022                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
3023                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
3024                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
3025                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
3026                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
3027                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
3028                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
3029                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
3030         }
3031 #endif
3032         return 0;
3033 }
3034
3035 /*
3036  * Allocate an extent (variable-size).
3037  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
3038  * group or loop over the allocation groups to find the result.
3039  */
3040 int                             /* error */
3041 xfs_alloc_vextent(
3042         struct xfs_alloc_arg    *args)  /* allocation argument structure */
3043 {
3044         xfs_agblock_t           agsize; /* allocation group size */
3045         int                     error;
3046         int                     flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
3047         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure pointer */
3048         xfs_agnumber_t          sagno;  /* starting allocation group number */
3049         xfs_alloctype_t         type;   /* input allocation type */
3050         int                     bump_rotor = 0;
3051         xfs_agnumber_t          rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
3052
3053         mp = args->mp;
3054         type = args->otype = args->type;
3055         args->agbno = NULLAGBLOCK;
3056         /*
3057          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
3058          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
3059          * that out (xfs_bmap_alloc).
3060          */
3061         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
3062         if (args->maxlen > agsize)
3063                 args->maxlen = agsize;
3064         if (args->alignment == 0)
3065                 args->alignment = 1;
3066         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
3067         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
3068         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
3069         ASSERT(args->minlen <= agsize);
3070         ASSERT(args->mod < args->prod);
3071         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
3072             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
3073             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
3074             args->mod >= args->prod) {
3075                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
3076                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
3077                 return 0;
3078         }
3079
3080         switch (type) {
3081         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
3082         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
3083         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
3084                 /*
3085                  * These three force us into a single a.g.
3086                  */
3087                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
3088                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
3089                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
3090                 if (error) {
3091                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
3092                         goto error0;
3093                 }
3094                 if (!args->agbp) {
3095                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
3096                         break;
3097                 }
3098                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
3099                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
3100                         goto error0;
3101                 break;
3102         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
3103                 /*
3104                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
3105                  * the first a.g. fails.
3106                  */
3107                 if ((args->datatype & XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
3108                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
3109                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
3110                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
3111                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
3112                         bump_rotor = 1;
3113                 }
3114                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
3115                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
3116                 /* FALLTHROUGH */
3117         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
3118                 /*
3119                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
3120                  */
3121                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
3122                         /*
3123                          * Start with allocation group given by bno.
3124                          */
3125                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
3126                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
3127                         sagno = 0;
3128                         flags = 0;
3129                 } else {
3130                         /*
3131                          * Start with the given allocation group.
3132                          */
3133                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
3134                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
3135                 }
3136                 /*
3137                  * Loop over allocation groups twice; first time with
3138                  * trylock set, second time without.
3139                  */
3140                 for (;;) {
3141                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
3142                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
3143                         if (error) {
3144                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
3145                                 goto error0;
3146                         }
3147                         /*
3148                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
3149                          */
3150                         if (args->agbp) {
3151                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
3152                                         goto error0;
3153                                 break;
3154                         }
3155
3156                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
3157
3158                         /*
3159                          * Didn't work, figure out the next iteration.
3160                          */
3161                         if (args->agno == sagno &&
3162                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
3163                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
3164                         /*
3165                         * For the first allocation, we can try any AG to get
3166                         * space.  However, if we already have allocated a
3167                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
3168                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
3169                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
3170                         */
3171                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
3172                                 if (args->tp->t_firstblock != NULLFSBLOCK)
3173                                         args->agno = sagno;
3174                                 else
3175                                         args->agno = 0;
3176                         }
3177                         /*
3178                          * Reached the starting a.g., must either be done
3179                          * or switch to non-trylock mode.
3180                          */
3181                         if (args->agno == sagno) {
3182                                 if (flags == 0) {
3183                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
3184                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
3185                                         break;
3186                                 }
3187
3188                                 flags = 0;
3189                                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
3190                                         args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
3191                                                 args->fsbno);
3192                                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
3193                                 }
3194                         }
3195                         xfs_perag_put(args->pag);
3196                 }
3197                 if (bump_rotor) {
3198                         if (args->agno == sagno)
3199                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
3200                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
3201                         else
3202                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
3203                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
3204                 }
3205                 break;
3206         default:
3207                 ASSERT(0);
3208                 /* NOTREACHED */
3209         }
3210         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
3211                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
3212         else {
3213                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
3214 #ifdef DEBUG
3215                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
3216                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
3217                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
3218                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
3219                         args->len);
3220 #endif
3221
3222         }
3223         xfs_perag_put(args->pag);
3224         return 0;
3225 error0:
3226         xfs_perag_put(args->pag);
3227         return error;
3228 }
3229
3230 /* Ensure that the freelist is at full capacity. */
3231 int
3232 xfs_free_extent_fix_freelist(
3233         struct xfs_trans        *tp,
3234         xfs_agnumber_t          agno,
3235         struct xfs_buf          **agbp)
3236 {
3237         struct xfs_alloc_arg    args;
3238         int                     error;
3239
3240         memset(&args, 0, sizeof(struct xfs_alloc_arg));
3241         args.tp = tp;
3242         args.mp = tp->t_mountp;
3243         args.agno = agno;
3244
3245         /*
3246          * validate that the block number is legal - the enables us to detect
3247          * and handle a silent filesystem corruption rather than crashing.
3248          */
3249         if (args.agno >= args.mp->m_sb.sb_agcount)
3250                 return -EFSCORRUPTED;
3251
3252         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
3253         ASSERT(args.pag);
3254
3255         error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING);
3256         if (error)
3257                 goto out;
3258
3259         *agbp = args.agbp;
3260 out:
3261         xfs_perag_put(args.pag);
3262         return error;
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Free an extent.
3267  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
3268  * after fixing up the freelist.
3269  */
3270 int
3271 __xfs_free_extent(
3272         struct xfs_trans                *tp,
3273         xfs_fsblock_t                   bno,
3274         xfs_extlen_t                    len,
3275         const struct xfs_owner_info     *oinfo,
3276         enum xfs_ag_resv_type           type,
3277         bool                            skip_discard)
3278 {
3279         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
3280         struct xfs_buf                  *agbp;
3281         xfs_agnumber_t                  agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, bno);
3282         xfs_agblock_t                   agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, bno);
3283         struct xfs_agf                  *agf;
3284         int                             error;
3285         unsigned int                    busy_flags = 0;
3286
3287         ASSERT(len != 0);
3288         ASSERT(type != XFS_AG_RESV_AGFL);
3289
3290         if (XFS_TEST_ERROR(false, mp,
3291                         XFS_ERRTAG_FREE_EXTENT))
3292                 return -EIO;
3293
3294         error = xfs_free_extent_fix_freelist(tp, agno, &agbp);
3295         if (error)
3296                 return error;
3297         agf = agbp->b_addr;
3298
3299         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)) {
3300                 error = -EFSCORRUPTED;
3301                 goto err;
3302         }
3303
3304         /* validate the extent size is legal now we have the agf locked */
3305         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, agbno + len > be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
3306                 error = -EFSCORRUPTED;
3307                 goto err;
3308         }
3309
3310         error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, agno, agbno, len, oinfo, type);
3311         if (error)
3312                 goto err;
3313
3314         if (skip_discard)
3315                 busy_flags |= XFS_EXTENT_BUSY_SKIP_DISCARD;
3316         xfs_extent_busy_insert(tp, agno, agbno, len, busy_flags);
3317         return 0;
3318
3319 err:
3320         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
3321         return error;
3322 }
3323
3324 struct xfs_alloc_query_range_info {
3325         xfs_alloc_query_range_fn        fn;
3326         void                            *priv;
3327 };
3328
3329 /* Format btree record and pass to our callback. */
3330 STATIC int
3331 xfs_alloc_query_range_helper(
3332         struct xfs_btree_cur            *cur,
3333         union xfs_btree_rec             *rec,
3334         void                            *priv)
3335 {
3336         struct xfs_alloc_query_range_info       *query = priv;
3337         struct xfs_alloc_rec_incore             irec;
3338
3339         irec.ar_startblock = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
3340         irec.ar_blockcount = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
3341         return query->fn(cur, &irec, query->priv);
3342 }
3343
3344 /* Find all free space within a given range of blocks. */
3345 int
3346 xfs_alloc_query_range(
3347         struct xfs_btree_cur                    *cur,
3348         struct xfs_alloc_rec_incore             *low_rec,
3349         struct xfs_alloc_rec_incore             *high_rec,
3350         xfs_alloc_query_range_fn                fn,
3351         void                                    *priv)
3352 {
3353         union xfs_btree_irec                    low_brec;
3354         union xfs_btree_irec                    high_brec;
3355         struct xfs_alloc_query_range_info       query;
3356
3357         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_BNO);
3358         low_brec.a = *low_rec;
3359         high_brec.a = *high_rec;
3360         query.priv = priv;
3361         query.fn = fn;
3362         return xfs_btree_query_range(cur, &low_brec, &high_brec,
3363                         xfs_alloc_query_range_helper, &query);
3364 }
3365
3366 /* Find all free space records. */
3367 int
3368 xfs_alloc_query_all(
3369         struct xfs_btree_cur                    *cur,
3370         xfs_alloc_query_range_fn                fn,
3371         void                                    *priv)
3372 {
3373         struct xfs_alloc_query_range_info       query;
3374
3375         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_BNO);
3376         query.priv = priv;
3377         query.fn = fn;
3378         return xfs_btree_query_all(cur, xfs_alloc_query_range_helper, &query);
3379 }
3380
3381 /* Is there a record covering a given extent? */
3382 int
3383 xfs_alloc_has_record(
3384         struct xfs_btree_cur    *cur,
3385         xfs_agblock_t           bno,
3386         xfs_extlen_t            len,
3387         bool                    *exists)
3388 {
3389         union xfs_btree_irec    low;
3390         union xfs_btree_irec    high;
3391
3392         memset(&low, 0, sizeof(low));
3393         low.a.ar_startblock = bno;
3394         memset(&high, 0xFF, sizeof(high));
3395         high.a.ar_startblock = bno + len - 1;
3396
3397         return xfs_btree_has_record(cur, &low, &high, exists);
3398 }
3399
3400 /*
3401  * Walk all the blocks in the AGFL.  The @walk_fn can return any negative
3402  * error code or XFS_ITER_*.
3403  */
3404 int
3405 xfs_agfl_walk(
3406         struct xfs_mount        *mp,
3407         struct xfs_agf          *agf,
3408         struct xfs_buf          *agflbp,
3409         xfs_agfl_walk_fn        walk_fn,
3410         void                    *priv)
3411 {
3412         __be32                  *agfl_bno;
3413         unsigned int            i;
3414         int                     error;
3415
3416         agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(agflbp);
3417         i = be32_to_cpu(agf->agf_flfirst);
3418
3419         /* Nothing to walk in an empty AGFL. */
3420         if (agf->agf_flcount == cpu_to_be32(0))
3421                 return 0;
3422
3423         /* Otherwise, walk from first to last, wrapping as needed. */
3424         for (;;) {
3425                 error = walk_fn(mp, be32_to_cpu(agfl_bno[i]), priv);
3426                 if (error)
3427                         return error;
3428                 if (i == be32_to_cpu(agf->agf_fllast))
3429                         break;
3430                 if (++i == xfs_agfl_size(mp))
3431                         i = 0;
3432         }
3433
3434         return 0;
3435 }