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