fs/xfs/libxfs/xfs_ialloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  */
   6 #include "xfs.h"
   7 #include "xfs_fs.h"
   8 #include "xfs_shared.h"
   9 #include "xfs_format.h"
  10 #include "xfs_log_format.h"
  11 #include "xfs_trans_resv.h"
  12 #include "xfs_bit.h"
  13 #include "xfs_sb.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_inode.h"
  16 #include "xfs_btree.h"
  17 #include "xfs_ialloc.h"
  18 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_errortag.h"
  21 #include "xfs_error.h"
  22 #include "xfs_bmap.h"
  23 #include "xfs_trans.h"
  24 #include "xfs_buf_item.h"
  25 #include "xfs_icreate_item.h"
  26 #include "xfs_icache.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_log.h"
  29 #include "xfs_rmap.h"
  30
  31 /*
  32  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  33  */
  34 int                                     /* error */
  35 xfs_inobt_lookup(
  36         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  37         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  38         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  39         int                     *stat)  /* success/failure */
  40 {
  41         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  42         cur->bc_rec.i.ir_holemask = 0;
  43         cur->bc_rec.i.ir_count = 0;
  44         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  45         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  46         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  47 }
  48
  49 /*
  50  * Update the record referred to by cur to the value given.
  51  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  52  */
  53 STATIC int                              /* error */
  54 xfs_inobt_update(
  55         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  56         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  57 {
  58         union xfs_btree_rec     rec;
  59
  60         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  61         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&cur->bc_mp->m_sb)) {
  62                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_holemask = cpu_to_be16(irec->ir_holemask);
  63                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_count = irec->ir_count;
  64                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_freecount = irec->ir_freecount;
  65         } else {
  66                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
  67                 rec.inobt.ir_u.f.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  68         }
  69         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  70         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  71 }
  72
  73 /* Convert on-disk btree record to incore inobt record. */
  74 void
  75 xfs_inobt_btrec_to_irec(
  76         struct xfs_mount                *mp,
  77         union xfs_btree_rec             *rec,
  78         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec)
  79 {
  80         irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
  81         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&mp->m_sb)) {
  82                 irec->ir_holemask = be16_to_cpu(rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask);
  83                 irec->ir_count = rec->inobt.ir_u.sp.ir_count;
  84                 irec->ir_freecount = rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount;
  85         } else {
  86                 /*
  87                  * ir_holemask/ir_count not supported on-disk. Fill in hardcoded
  88                  * values for full inode chunks.
  89                  */
  90                 irec->ir_holemask = XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL;
  91                 irec->ir_count = XFS_INODES_PER_CHUNK;
  92                 irec->ir_freecount =
  93                                 be32_to_cpu(rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount);
  94         }
  95         irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Get the data from the pointed-to record.
 100  */
 101 int
 102 xfs_inobt_get_rec(
 103         struct xfs_btree_cur            *cur,
 104         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec,
 105         int                             *stat)
 106 {
 107         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
 108         xfs_agnumber_t                  agno = cur->bc_ag.agno;
 109         union xfs_btree_rec             *rec;
 110         int                             error;
 111         uint64_t                        realfree;
 112
 113         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 114         if (error || *stat == 0)
 115                 return error;
 116
 117         xfs_inobt_btrec_to_irec(mp, rec, irec);
 118
 119         if (!xfs_verify_agino(mp, agno, irec->ir_startino))
 120                 goto out_bad_rec;
 121         if (irec->ir_count < XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT ||
 122             irec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 123                 goto out_bad_rec;
 124         if (irec->ir_freecount > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 125                 goto out_bad_rec;
 126
 127         /* if there are no holes, return the first available offset */
 128         if (!xfs_inobt_issparse(irec->ir_holemask))
 129                 realfree = irec->ir_free;
 130         else
 131                 realfree = irec->ir_free & xfs_inobt_irec_to_allocmask(irec);
 132         if (hweight64(realfree) != irec->ir_freecount)
 133                 goto out_bad_rec;
 134
 135         return 0;
 136
 137 out_bad_rec:
 138         xfs_warn(mp,
 139                 "%s Inode BTree record corruption in AG %d detected!",
 140                 cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO ? "Used" : "Free", agno);
 141         xfs_warn(mp,
 142 "start inode 0x%x, count 0x%x, free 0x%x freemask 0x%llx, holemask 0x%x",
 143                 irec->ir_startino, irec->ir_count, irec->ir_freecount,
 144                 irec->ir_free, irec->ir_holemask);
 145         return -EFSCORRUPTED;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
 150  */
 151 int
 152 xfs_inobt_insert_rec(
 153         struct xfs_btree_cur    *cur,
 154         uint16_t                holemask,
 155         uint8_t                 count,
 156         int32_t                 freecount,
 157         xfs_inofree_t           free,
 158         int                     *stat)
 159 {
 160         cur->bc_rec.i.ir_holemask = holemask;
 161         cur->bc_rec.i.ir_count = count;
 162         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
 163         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
 164         return xfs_btree_insert(cur, stat);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
 169  */
 170 STATIC int
 171 xfs_inobt_insert(
 172         struct xfs_mount        *mp,
 173         struct xfs_trans        *tp,
 174         struct xfs_buf          *agbp,
 175         xfs_agino_t             newino,
 176         xfs_agino_t             newlen,
 177         xfs_btnum_t             btnum)
 178 {
 179         struct xfs_btree_cur    *cur;
 180         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
 181         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 182         xfs_agino_t             thisino;
 183         int                     i;
 184         int                     error;
 185
 186         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 187
 188         for (thisino = newino;
 189              thisino < newino + newlen;
 190              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 191                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 192                 if (error) {
 193                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 194                         return error;
 195                 }
 196                 ASSERT(i == 0);
 197
 198                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL,
 199                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 200                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 201                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
 202                 if (error) {
 203                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 204                         return error;
 205                 }
 206                 ASSERT(i == 1);
 207         }
 208
 209         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 216  */
 217 #ifdef DEBUG
 218 STATIC int
 219 xfs_check_agi_freecount(
 220         struct xfs_btree_cur    *cur,
 221         struct xfs_agi          *agi)
 222 {
 223         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 224                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 225                 int             freecount = 0;
 226                 int             error;
 227                 int             i;
 228
 229                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 230                 if (error)
 231                         return error;
 232
 233                 do {
 234                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 235                         if (error)
 236                                 return error;
 237
 238                         if (i) {
 239                                 freecount += rec.ir_freecount;
 240                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 241                                 if (error)
 242                                         return error;
 243                         }
 244                 } while (i == 1);
 245
 246                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 247                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 248         }
 249         return 0;
 250 }
 251 #else
 252 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 253 #endif
 254
 255 /*
 256  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 257  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 258  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 259  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 260  */
 261 int
 262 xfs_ialloc_inode_init(
 263         struct xfs_mount        *mp,
 264         struct xfs_trans        *tp,
 265         struct list_head        *buffer_list,
 266         int                     icount,
 267         xfs_agnumber_t          agno,
 268         xfs_agblock_t           agbno,
 269         xfs_agblock_t           length,
 270         unsigned int            gen)
 271 {
 272         struct xfs_buf          *fbuf;
 273         struct xfs_dinode       *free;
 274         int                     nbufs;
 275         int                     version;
 276         int                     i, j;
 277         xfs_daddr_t             d;
 278         xfs_ino_t               ino = 0;
 279         int                     error;
 280
 281         /*
 282          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
 283          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
 284          * blocks size.
 285          */
 286         nbufs = length / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster;
 287
 288         /*
 289          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 290          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 291          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 292          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 293          * system.
 294          *
 295          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 296          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 297          * XFS_AGB_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 298          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 299          * be used in the cluster buffer loop below.
 300          *
 301          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 302          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 303          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 304          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 305          * inode cores.
 306          */
 307         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb)) {
 308                 version = 3;
 309                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, agbno));
 310
 311                 /*
 312                  * log the initialisation that is about to take place as an
 313                  * logical operation. This means the transaction does not
 314                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
 315                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
 316                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
 317                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
 318                  */
 319                 if (tp)
 320                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, icount,
 321                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
 322         } else
 323                 version = 2;
 324
 325         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 326                 /*
 327                  * Get the block.
 328                  */
 329                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno +
 330                                 (j * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster));
 331                 error = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 332                                 mp->m_bsize * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster,
 333                                 XBF_UNMAPPED, &fbuf);
 334                 if (error)
 335                         return error;
 336
 337                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 338                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 339                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 340                 for (i = 0; i < M_IGEO(mp)->inodes_per_cluster; i++) {
 341                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 342                         uint    isize = XFS_DINODE_SIZE(&mp->m_sb);
 343
 344                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 345                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 346                         free->di_version = version;
 347                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 348                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 349
 350                         if (version == 3) {
 351                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 352                                 ino++;
 353                                 uuid_copy(&free->di_uuid,
 354                                           &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 355                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 356                         } else if (tp) {
 357                                 /* just log the inode core */
 358                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 359                                                   ioffset + isize - 1);
 360                         }
 361                 }
 362
 363                 if (tp) {
 364                         /*
 365                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 366                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 367                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 368                          * the tail of the log can be moved past this
 369                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 370                          * it forward in the log).
 371                          */
 372                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 373                         if (version == 3) {
 374                                 /*
 375                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 376                                  * not physically logged in the transaction but
 377                                  * still tracked in the AIL as part of the
 378                                  * transaction and pin the log appropriately.
 379                                  */
 380                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 381                         }
 382                 } else {
 383                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 384                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 385                         xfs_buf_relse(fbuf);
 386                 }
 387         }
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Align startino and allocmask for a recently allocated sparse chunk such that
 393  * they are fit for insertion (or merge) into the on-disk inode btrees.
 394  *
 395  * Background:
 396  *
 397  * When enabled, sparse inode support increases the inode alignment from cluster
 398  * size to inode chunk size. This means that the minimum range between two
 399  * non-adjacent inode records in the inobt is large enough for a full inode
 400  * record. This allows for cluster sized, cluster aligned block allocation
 401  * without need to worry about whether the resulting inode record overlaps with
 402  * another record in the tree. Without this basic rule, we would have to deal
 403  * with the consequences of overlap by potentially undoing recent allocations in
 404  * the inode allocation codepath.
 405  *
 406  * Because of this alignment rule (which is enforced on mount), there are two
 407  * inobt possibilities for newly allocated sparse chunks. One is that the
 408  * aligned inode record for the chunk covers a range of inodes not already
 409  * covered in the inobt (i.e., it is safe to insert a new sparse record). The
 410  * other is that a record already exists at the aligned startino that considers
 411  * the newly allocated range as sparse. In the latter case, record content is
 412  * merged in hope that sparse inode chunks fill to full chunks over time.
 413  */
 414 STATIC void
 415 xfs_align_sparse_ino(
 416         struct xfs_mount                *mp,
 417         xfs_agino_t                     *startino,
 418         uint16_t                        *allocmask)
 419 {
 420         xfs_agblock_t                   agbno;
 421         xfs_agblock_t                   mod;
 422         int                             offset;
 423
 424         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, *startino);
 425         mod = agbno % mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 426         if (!mod)
 427                 return;
 428
 429         /* calculate the inode offset and align startino */
 430         offset = XFS_AGB_TO_AGINO(mp, mod);
 431         *startino -= offset;
 432
 433         /*
 434          * Since startino has been aligned down, left shift allocmask such that
 435          * it continues to represent the same physical inodes relative to the
 436          * new startino.
 437          */
 438         *allocmask <<= offset / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Determine whether the source inode record can merge into the target. Both
 443  * records must be sparse, the inode ranges must match and there must be no
 444  * allocation overlap between the records.
 445  */
 446 STATIC bool
 447 __xfs_inobt_can_merge(
 448         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* tgt record */
 449         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src record */
 450 {
 451         uint64_t                        talloc;
 452         uint64_t                        salloc;
 453
 454         /* records must cover the same inode range */
 455         if (trec->ir_startino != srec->ir_startino)
 456                 return false;
 457
 458         /* both records must be sparse */
 459         if (!xfs_inobt_issparse(trec->ir_holemask) ||
 460             !xfs_inobt_issparse(srec->ir_holemask))
 461                 return false;
 462
 463         /* both records must track some inodes */
 464         if (!trec->ir_count || !srec->ir_count)
 465                 return false;
 466
 467         /* can't exceed capacity of a full record */
 468         if (trec->ir_count + srec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 469                 return false;
 470
 471         /* verify there is no allocation overlap */
 472         talloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(trec);
 473         salloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(srec);
 474         if (talloc & salloc)
 475                 return false;
 476
 477         return true;
 478 }
 479
 480 /*
 481  * Merge the source inode record into the target. The caller must call
 482  * __xfs_inobt_can_merge() to ensure the merge is valid.
 483  */
 484 STATIC void
 485 __xfs_inobt_rec_merge(
 486         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* target */
 487         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src */
 488 {
 489         ASSERT(trec->ir_startino == srec->ir_startino);
 490
 491         /* combine the counts */
 492         trec->ir_count += srec->ir_count;
 493         trec->ir_freecount += srec->ir_freecount;
 494
 495         /*
 496          * Merge the holemask and free mask. For both fields, 0 bits refer to
 497          * allocated inodes. We combine the allocated ranges with bitwise AND.
 498          */
 499         trec->ir_holemask &= srec->ir_holemask;
 500         trec->ir_free &= srec->ir_free;
 501 }
 502
 503 /*
 504  * Insert a new sparse inode chunk into the associated inode btree. The inode
 505  * record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that should match
 506  * any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows sparse chunks
 507  * to fill over time.
 508  *
 509  * This function supports two modes of handling preexisting records depending on
 510  * the merge flag. If merge is true, the provided record is merged with the
 511  * existing record and updated in place. The merged record is returned in nrec.
 512  * If merge is false, an existing record is replaced with the provided record.
 513  * If no preexisting record exists, the provided record is always inserted.
 514  *
 515  * It is considered corruption if a merge is requested and not possible. Given
 516  * the sparse inode alignment constraints, this should never happen.
 517  */
 518 STATIC int
 519 xfs_inobt_insert_sprec(
 520         struct xfs_mount                *mp,
 521         struct xfs_trans                *tp,
 522         struct xfs_buf                  *agbp,
 523         int                             btnum,
 524         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec,  /* in/out: new/merged rec. */
 525         bool                            merge)  /* merge or replace */
 526 {
 527         struct xfs_btree_cur            *cur;
 528         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
 529         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 530         int                             error;
 531         int                             i;
 532         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
 533
 534         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 535
 536         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
 537         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 538         if (error)
 539                 goto error;
 540         /* if nothing there, insert a new record and return */
 541         if (i == 0) {
 542                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
 543                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
 544                                              nrec->ir_free, &i);
 545                 if (error)
 546                         goto error;
 547                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
 548                         error = -EFSCORRUPTED;
 549                         goto error;
 550                 }
 551
 552                 goto out;
 553         }
 554
 555         /*
 556          * A record exists at this startino. Merge or replace the record
 557          * depending on what we've been asked to do.
 558          */
 559         if (merge) {
 560                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 561                 if (error)
 562                         goto error;
 563                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
 564                         error = -EFSCORRUPTED;
 565                         goto error;
 566                 }
 567                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, rec.ir_startino != nrec->ir_startino)) {
 568                         error = -EFSCORRUPTED;
 569                         goto error;
 570                 }
 571
 572                 /*
 573                  * This should never fail. If we have coexisting records that
 574                  * cannot merge, something is seriously wrong.
 575                  */
 576                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !__xfs_inobt_can_merge(nrec, &rec))) {
 577                         error = -EFSCORRUPTED;
 578                         goto error;
 579                 }
 580
 581                 trace_xfs_irec_merge_pre(mp, agno, rec.ir_startino,
 582                                          rec.ir_holemask, nrec->ir_startino,
 583                                          nrec->ir_holemask);
 584
 585                 /* merge to nrec to output the updated record */
 586                 __xfs_inobt_rec_merge(nrec, &rec);
 587
 588                 trace_xfs_irec_merge_post(mp, agno, nrec->ir_startino,
 589                                           nrec->ir_holemask);
 590
 591                 error = xfs_inobt_rec_check_count(mp, nrec);
 592                 if (error)
 593                         goto error;
 594         }
 595
 596         error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
 597         if (error)
 598                 goto error;
 599
 600 out:
 601         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 602         return 0;
 603 error:
 604         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 605         return error;
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 610  * Returns 0 if inodes were allocated in this AG; 1 if there was no space
 611  * in this AG; or the usual negative error code.
 612  */
 613 STATIC int
 614 xfs_ialloc_ag_alloc(
 615         struct xfs_trans        *tp,
 616         struct xfs_buf          *agbp)
 617 {
 618         struct xfs_agi          *agi;
 619         struct xfs_alloc_arg    args;
 620         xfs_agnumber_t          agno;
 621         int                     error;
 622         xfs_agino_t             newino;         /* new first inode's number */
 623         xfs_agino_t             newlen;         /* new number of inodes */
 624         int                     isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe */
 625                                                 /* unit boundary */
 626         /* init. to full chunk */
 627         uint16_t                allocmask = (uint16_t) -1;
 628         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
 629         struct xfs_perag        *pag;
 630         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(tp->t_mountp);
 631         int                     do_sparse = 0;
 632
 633         memset(&args, 0, sizeof(args));
 634         args.tp = tp;
 635         args.mp = tp->t_mountp;
 636         args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 637         args.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_INODES;
 638
 639 #ifdef DEBUG
 640         /* randomly do sparse inode allocations */
 641         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&tp->t_mountp->m_sb) &&
 642             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks)
 643                 do_sparse = prandom_u32() & 1;
 644 #endif
 645
 646         /*
 647          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 648          * at one time.
 649          */
 650         newlen = igeo->ialloc_inos;
 651         if (igeo->maxicount &&
 652             percpu_counter_read_positive(&args.mp->m_icount) + newlen >
 653                                                         igeo->maxicount)
 654                 return -ENOSPC;
 655         args.minlen = args.maxlen = igeo->ialloc_blks;
 656         /*
 657          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 658          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 659          * an entire stripe unit with inodes.
 660          */
 661         agi = agbp->b_addr;
 662         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 663         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 664         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 665                      igeo->ialloc_blks;
 666         if (do_sparse)
 667                 goto sparse_alloc;
 668         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 669                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 670                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 671                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 672                 args.prod = 1;
 673
 674                 /*
 675                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 676                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 677                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 678                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 679                  * a dirty transaction and shutting down.
 680                  *
 681                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 682                  * however we need to take cluster alignment into account when
 683                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 684                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 685                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 686                  */
 687                 args.alignment = 1;
 688                 args.minalignslop = igeo->cluster_align - 1;
 689
 690                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 691                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels;
 692                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 693                         return error;
 694
 695                 /*
 696                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
 697                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
 698                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
 699                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
 700                  * instead. It is critical that the total size of the request
 701                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
 702                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
 703                  * subsequent requests.
 704                  */
 705                 args.minalignslop = 0;
 706         }
 707
 708         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 709                 /*
 710                  * Set the alignment for the allocation.
 711                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 712                  * boundary.
 713                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 714                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 715                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 716                  */
 717                 isaligned = 0;
 718                 if (igeo->ialloc_align) {
 719                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 720                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 721                         isaligned = 1;
 722                 } else
 723                         args.alignment = igeo->cluster_align;
 724                 /*
 725                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 726                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 727                  * For now, just allocate blocks up front.
 728                  */
 729                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 730                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 731                 /*
 732                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 733                  */
 734                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 735                 args.prod = 1;
 736                 /*
 737                  * Allow space for the inode btree to split.
 738                  */
 739                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels;
 740                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 741                         return error;
 742         }
 743
 744         /*
 745          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 746          * alignment.
 747          */
 748         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 749                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 750                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 751                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 752                 args.alignment = igeo->cluster_align;
 753                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 754                         return error;
 755         }
 756
 757         /*
 758          * Finally, try a sparse allocation if the filesystem supports it and
 759          * the sparse allocation length is smaller than a full chunk.
 760          */
 761         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&args.mp->m_sb) &&
 762             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks &&
 763             args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 764 sparse_alloc:
 765                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 766                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 767                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 768                 args.alignment = args.mp->m_sb.sb_spino_align;
 769                 args.prod = 1;
 770
 771                 args.minlen = igeo->ialloc_min_blks;
 772                 args.maxlen = args.minlen;
 773
 774                 /*
 775                  * The inode record will be aligned to full chunk size. We must
 776                  * prevent sparse allocation from AG boundaries that result in
 777                  * invalid inode records, such as records that start at agbno 0
 778                  * or extend beyond the AG.
 779                  *
 780                  * Set min agbno to the first aligned, non-zero agbno and max to
 781                  * the last aligned agbno that is at least one full chunk from
 782                  * the end of the AG.
 783                  */
 784                 args.min_agbno = args.mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 785                 args.max_agbno = round_down(args.mp->m_sb.sb_agblocks,
 786                                             args.mp->m_sb.sb_inoalignmt) -
 787                                  igeo->ialloc_blks;
 788
 789                 error = xfs_alloc_vextent(&args);
 790                 if (error)
 791                         return error;
 792
 793                 newlen = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.len);
 794                 ASSERT(newlen <= XFS_INODES_PER_CHUNK);
 795                 allocmask = (1 << (newlen / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT)) - 1;
 796         }
 797
 798         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK)
 799                 return 1;
 800
 801         ASSERT(args.len == args.minlen);
 802
 803         /*
 804          * Stamp and write the inode buffers.
 805          *
 806          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 807          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 808          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 809          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 810          * number from being easily guessable.
 811          */
 812         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, agno,
 813                         args.agbno, args.len, prandom_u32());
 814
 815         if (error)
 816                 return error;
 817         /*
 818          * Convert the results.
 819          */
 820         newino = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.agbno);
 821
 822         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
 823                 /*
 824                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
 825                  */
 826                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
 827
 828                 rec.ir_startino = newino;
 829                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
 830                 rec.ir_count = newlen;
 831                 rec.ir_freecount = newlen;
 832                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 833
 834                 /*
 835                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
 836                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
 837                  * merged record.
 838                  */
 839                 error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, XFS_BTNUM_INO,
 840                                                &rec, true);
 841                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
 842                         xfs_alert(args.mp,
 843         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
 844                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, agno,
 845                                                    rec.ir_startino),
 846                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
 847                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 848                 }
 849                 if (error)
 850                         return error;
 851
 852                 /*
 853                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
 854                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
 855                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
 856                  * sparse chunk.
 857                  *
 858                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
 859                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
 860                  * from the previous call. Set merge false to replace any
 861                  * existing record with this one.
 862                  */
 863                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 864                         error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp,
 865                                                        XFS_BTNUM_FINO, &rec,
 866                                                        false);
 867                         if (error)
 868                                 return error;
 869                 }
 870         } else {
 871                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
 872                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
 873                                          XFS_BTNUM_INO);
 874                 if (error)
 875                         return error;
 876
 877                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 878                         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino,
 879                                                  newlen, XFS_BTNUM_FINO);
 880                         if (error)
 881                                 return error;
 882                 }
 883         }
 884
 885         /*
 886          * Update AGI counts and newino.
 887          */
 888         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 889         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 890         pag = agbp->b_pag;
 891         pag->pagi_freecount += newlen;
 892         pag->pagi_count += newlen;
 893         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 894
 895         /*
 896          * Log allocation group header fields
 897          */
 898         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 899                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 900         /*
 901          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 902          */
 903         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 904         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 905         return 0;
 906 }
 907
 908 STATIC xfs_agnumber_t
 909 xfs_ialloc_next_ag(
 910         xfs_mount_t     *mp)
 911 {
 912         xfs_agnumber_t  agno;
 913
 914         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 915         agno = mp->m_agirotor;
 916         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 917                 mp->m_agirotor = 0;
 918         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 919
 920         return agno;
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 925  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 926  */
 927 STATIC xfs_agnumber_t
 928 xfs_ialloc_ag_select(
 929         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 930         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 931         umode_t         mode)           /* bits set to indicate file type */
 932 {
 933         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 934         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 935         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 936         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 937         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 938         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 939         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 940         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 941         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 942         int             error;
 943
 944         /*
 945          * Files of these types need at least one block if length > 0
 946          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 947          */
 948         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 949         mp = tp->t_mountp;
 950         agcount = mp->m_maxagi;
 951         if (S_ISDIR(mode))
 952                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 953         else {
 954                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 955                 if (pagno >= agcount)
 956                         pagno = 0;
 957         }
 958
 959         ASSERT(pagno < agcount);
 960
 961         /*
 962          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 963          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 964          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 965          * to mean that blocks must be allocated for them,
 966          * if none are currently free.
 967          */
 968         agno = pagno;
 969         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 970         for (;;) {
 971                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 972                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 973                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 974                         goto nextag;
 975                 }
 976
 977                 if (!pag->pagi_init) {
 978                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 979                         if (error)
 980                                 goto nextag;
 981                 }
 982
 983                 if (pag->pagi_freecount) {
 984                         xfs_perag_put(pag);
 985                         return agno;
 986                 }
 987
 988                 if (!pag->pagf_init) {
 989                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 990                         if (error)
 991                                 goto nextag;
 992                 }
 993
 994                 /*
 995                  * Check that there is enough free space for the file plus a
 996                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
 997                  * first pass across the AGs, take into account the potential
 998                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
 999                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
1000                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
1001                  * ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
1002                  * it.
1003                  *
1004                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
1005                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
1006                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
1007                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
1008                  * likely a real ENOSPC condition.
1009                  */
1010                 ineed = M_IGEO(mp)->ialloc_min_blks;
1011                 if (flags && ineed > 1)
1012                         ineed += M_IGEO(mp)->cluster_align;
1013                 longest = pag->pagf_longest;
1014                 if (!longest)
1015                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
1016
1017                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
1018                     longest >= ineed) {
1019                         xfs_perag_put(pag);
1020                         return agno;
1021                 }
1022 nextag:
1023                 xfs_perag_put(pag);
1024                 /*
1025                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
1026                  * down.
1027                  */
1028                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1029                         return NULLAGNUMBER;
1030                 agno++;
1031                 if (agno >= agcount)
1032                         agno = 0;
1033                 if (agno == pagno) {
1034                         if (flags == 0)
1035                                 return NULLAGNUMBER;
1036                         flags = 0;
1037                 }
1038         }
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
1043  */
1044 STATIC int
1045 xfs_ialloc_next_rec(
1046         struct xfs_btree_cur    *cur,
1047         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1048         int                     *done,
1049         int                     left)
1050 {
1051         int                     error;
1052         int                     i;
1053
1054         if (left)
1055                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1056         else
1057                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1058
1059         if (error)
1060                 return error;
1061         *done = !i;
1062         if (i) {
1063                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1064                 if (error)
1065                         return error;
1066                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1067                         return -EFSCORRUPTED;
1068         }
1069
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 STATIC int
1074 xfs_ialloc_get_rec(
1075         struct xfs_btree_cur    *cur,
1076         xfs_agino_t             agino,
1077         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1078         int                     *done)
1079 {
1080         int                     error;
1081         int                     i;
1082
1083         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1084         if (error)
1085                 return error;
1086         *done = !i;
1087         if (i) {
1088                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1089                 if (error)
1090                         return error;
1091                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1092                         return -EFSCORRUPTED;
1093         }
1094
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1100  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1101  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1102  */
1103 STATIC int
1104 xfs_inobt_first_free_inode(
1105         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1106 {
1107         xfs_inofree_t                   realfree;
1108
1109         /* if there are no holes, return the first available offset */
1110         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1111                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1112
1113         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1114         realfree &= rec->ir_free;
1115
1116         return xfs_lowbit64(realfree);
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1121  */
1122 STATIC int
1123 xfs_dialloc_ag_inobt(
1124         struct xfs_trans        *tp,
1125         struct xfs_buf          *agbp,
1126         xfs_ino_t               parent,
1127         xfs_ino_t               *inop)
1128 {
1129         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1130         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
1131         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1132         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1133         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1134         struct xfs_perag        *pag = agbp->b_pag;
1135         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1136         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1137         xfs_ino_t               ino;
1138         int                     error;
1139         int                     offset;
1140         int                     i, j;
1141         int                     searchdistance = 10;
1142
1143         ASSERT(pag->pagi_init);
1144         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1145         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1146
1147  restart_pagno:
1148         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1149         /*
1150          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1151          * This must work because we've just allocated some.
1152          */
1153         if (!pagino)
1154                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1155
1156         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1157         if (error)
1158                 goto error0;
1159
1160         /*
1161          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1162          */
1163         if (pagno == agno) {
1164                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1165                 int             doneright;      /* done, to the right */
1166
1167                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1168                 if (error)
1169                         goto error0;
1170                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1171                         error = -EFSCORRUPTED;
1172                         goto error0;
1173                 }
1174
1175                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1176                 if (error)
1177                         goto error0;
1178                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, j != 1)) {
1179                         error = -EFSCORRUPTED;
1180                         goto error0;
1181                 }
1182
1183                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1184                         /*
1185                          * Found a free inode in the same chunk
1186                          * as the parent, done.
1187                          */
1188                         goto alloc_inode;
1189                 }
1190
1191
1192                 /*
1193                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1194                  */
1195
1196                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1197                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1198                 if (error)
1199                         goto error0;
1200
1201                 /*
1202                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1203                  */
1204                 if (pagino != NULLAGINO &&
1205                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1206                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1207                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1208                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1209                                                    &trec, &doneleft);
1210                         if (error)
1211                                 goto error1;
1212
1213                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1214                                                    &rec, &doneright);
1215                         if (error)
1216                                 goto error1;
1217                 } else {
1218                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1219                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1220                         if (error)
1221                                 goto error1;
1222
1223                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1224                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1225                         if (error)
1226                                 goto error1;
1227                 }
1228
1229                 /*
1230                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1231                  */
1232                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1233                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1234
1235                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1236                         if (!doneleft && !doneright) {
1237                                 useleft = pagino -
1238                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1239                                   rec.ir_startino - pagino;
1240                         } else {
1241                                 useleft = !doneleft;
1242                         }
1243
1244                         /* free inodes to the left? */
1245                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1246                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1247                                 cur = tcur;
1248
1249                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1250                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1251                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1252                                 rec = trec;
1253                                 goto alloc_inode;
1254                         }
1255
1256                         /* free inodes to the right? */
1257                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1258                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1259
1260                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1261                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1262                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1263                                 goto alloc_inode;
1264                         }
1265
1266                         /* get next record to check */
1267                         if (useleft) {
1268                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1269                                                                  &doneleft, 1);
1270                         } else {
1271                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1272                                                                  &doneright, 0);
1273                         }
1274                         if (error)
1275                                 goto error1;
1276                 }
1277
1278                 if (searchdistance <= 0) {
1279                         /*
1280                          * Not in range - save last search
1281                          * location and allocate a new inode
1282                          */
1283                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1284                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1285                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1286                         pag->pagl_pagino = pagino;
1287
1288                 } else {
1289                         /*
1290                          * We've reached the end of the btree. because
1291                          * we are only searching a small chunk of the
1292                          * btree each search, there is obviously free
1293                          * inodes closer to the parent inode than we
1294                          * are now. restart the search again.
1295                          */
1296                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1297                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1298                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1299                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1300                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1301                         goto restart_pagno;
1302                 }
1303         }
1304
1305         /*
1306          * In a different AG from the parent.
1307          * See if the most recently allocated block has any free.
1308          */
1309         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1310                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1311                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1312                 if (error)
1313                         goto error0;
1314
1315                 if (i == 1) {
1316                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1317                         if (error)
1318                                 goto error0;
1319
1320                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1321                                 /*
1322                                  * The last chunk allocated in the group
1323                                  * still has a free inode.
1324                                  */
1325                                 goto alloc_inode;
1326                         }
1327                 }
1328         }
1329
1330         /*
1331          * None left in the last group, search the whole AG
1332          */
1333         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1334         if (error)
1335                 goto error0;
1336         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1337                 error = -EFSCORRUPTED;
1338                 goto error0;
1339         }
1340
1341         for (;;) {
1342                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1343                 if (error)
1344                         goto error0;
1345                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1346                         error = -EFSCORRUPTED;
1347                         goto error0;
1348                 }
1349                 if (rec.ir_freecount > 0)
1350                         break;
1351                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1352                 if (error)
1353                         goto error0;
1354                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1355                         error = -EFSCORRUPTED;
1356                         goto error0;
1357                 }
1358         }
1359
1360 alloc_inode:
1361         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1362         ASSERT(offset >= 0);
1363         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1364         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1365                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1366         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1367         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1368         rec.ir_freecount--;
1369         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1370         if (error)
1371                 goto error0;
1372         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1373         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1374         pag->pagi_freecount--;
1375
1376         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1377         if (error)
1378                 goto error0;
1379
1380         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1381         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1382         *inop = ino;
1383         return 0;
1384 error1:
1385         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1386 error0:
1387         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1388         return error;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1393  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1394  */
1395 STATIC int
1396 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1397         xfs_agino_t                     pagino,
1398         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1399         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1400 {
1401         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1402         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1403         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1404         int                             error;
1405         int                             i, j;
1406
1407         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1408         if (error)
1409                 return error;
1410
1411         if (i == 1) {
1412                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1413                 if (error)
1414                         return error;
1415                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1))
1416                         return -EFSCORRUPTED;
1417
1418                 /*
1419                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1420                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1421                  * existence is enough.
1422                  */
1423                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1424                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1425                         return 0;
1426         }
1427
1428         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1429         if (error)
1430                 return error;
1431
1432         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1433         if (error)
1434                 goto error_rcur;
1435         if (j == 1) {
1436                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1437                 if (error)
1438                         goto error_rcur;
1439                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, j != 1)) {
1440                         error = -EFSCORRUPTED;
1441                         goto error_rcur;
1442                 }
1443         }
1444
1445         if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1 && j != 1)) {
1446                 error = -EFSCORRUPTED;
1447                 goto error_rcur;
1448         }
1449         if (i == 1 && j == 1) {
1450                 /*
1451                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1452                  * inode chunk to the target.
1453                  */
1454                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1455                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1456                         *rec = rrec;
1457                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1458                         *ocur = rcur;
1459                 } else {
1460                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1461                 }
1462         } else if (j == 1) {
1463                 /* only the right record is valid */
1464                 *rec = rrec;
1465                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1466                 *ocur = rcur;
1467         } else if (i == 1) {
1468                 /* only the left record is valid */
1469                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1470         }
1471
1472         return 0;
1473
1474 error_rcur:
1475         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1476         return error;
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1481  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1482  */
1483 STATIC int
1484 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1485         struct xfs_agi                  *agi,
1486         struct xfs_btree_cur            *cur,
1487         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1488 {
1489         int error;
1490         int i;
1491
1492         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1493                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1494                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1495                 if (error)
1496                         return error;
1497                 if (i == 1) {
1498                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1499                         if (error)
1500                                 return error;
1501                         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1502                                 return -EFSCORRUPTED;
1503                         return 0;
1504                 }
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Find the first inode available in the AG.
1509          */
1510         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1511         if (error)
1512                 return error;
1513         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1514                 return -EFSCORRUPTED;
1515
1516         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1517         if (error)
1518                 return error;
1519         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1520                 return -EFSCORRUPTED;
1521
1522         return 0;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1527  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1528  */
1529 STATIC int
1530 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1531         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1532         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1533         int                             offset) /* inode offset */
1534 {
1535         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1536         int                             error;
1537         int                             i;
1538
1539         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1540         if (error)
1541                 return error;
1542         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1543                 return -EFSCORRUPTED;
1544
1545         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1546         if (error)
1547                 return error;
1548         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1549                 return -EFSCORRUPTED;
1550         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1551                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1552
1553         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1554         rec.ir_freecount--;
1555
1556         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp,
1557                            rec.ir_free != frec->ir_free ||
1558                            rec.ir_freecount != frec->ir_freecount))
1559                 return -EFSCORRUPTED;
1560
1561         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1566  * back to the inobt search algorithm.
1567  *
1568  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1569  * available.
1570  */
1571 int
1572 xfs_dialloc_ag(
1573         struct xfs_trans        *tp,
1574         struct xfs_buf          *agbp,
1575         xfs_ino_t               parent,
1576         xfs_ino_t               *inop)
1577 {
1578         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1579         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1580         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1581         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1582         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1583         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1584         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1585         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1586         xfs_ino_t                       ino;
1587         int                             error;
1588         int                             offset;
1589         int                             i;
1590
1591         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1592                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1593
1594         /*
1595          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1596          * This must work because we've just allocated some.
1597          */
1598         if (!pagino)
1599                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1600
1601         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1602
1603         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1604         if (error)
1605                 goto error_cur;
1606
1607         /*
1608          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1609          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1610          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1611          */
1612         if (agno == pagno)
1613                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1614         else
1615                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1616         if (error)
1617                 goto error_cur;
1618
1619         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1620         ASSERT(offset >= 0);
1621         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1622         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1623                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1624         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1625
1626         /*
1627          * Modify or remove the finobt record.
1628          */
1629         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1630         rec.ir_freecount--;
1631         if (rec.ir_freecount)
1632                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1633         else
1634                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1635         if (error)
1636                 goto error_cur;
1637
1638         /*
1639          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1640          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1641          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1642          * the inobt using the finobt record and offset information.
1643          */
1644         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1645
1646         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1647         if (error)
1648                 goto error_icur;
1649
1650         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1651         if (error)
1652                 goto error_icur;
1653
1654         /*
1655          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1656          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1657          */
1658         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1659         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1660         agbp->b_pag->pagi_freecount--;
1661
1662         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1663
1664         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1665         if (error)
1666                 goto error_icur;
1667         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1668         if (error)
1669                 goto error_icur;
1670
1671         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1672         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1673         *inop = ino;
1674         return 0;
1675
1676 error_icur:
1677         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1678 error_cur:
1679         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1680         return error;
1681 }
1682
1683 static int
1684 xfs_dialloc_roll(
1685         struct xfs_trans        **tpp,
1686         struct xfs_buf          *agibp)
1687 {
1688         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1689         struct xfs_dquot_acct   *dqinfo;
1690         int                     error;
1691
1692         /*
1693          * Hold to on to the agibp across the commit so no other allocation can
1694          * come in and take the free inodes we just allocated for our caller.
1695          */
1696         xfs_trans_bhold(tp, agibp);
1697
1698         /*
1699          * We want the quota changes to be associated with the next transaction,
1700          * NOT this one. So, detach the dqinfo from this and attach it to the
1701          * next transaction.
1702          */
1703         dqinfo = tp->t_dqinfo;
1704         tp->t_dqinfo = NULL;
1705
1706         error = xfs_trans_roll(&tp);
1707
1708         /* Re-attach the quota info that we detached from prev trx. */
1709         tp->t_dqinfo = dqinfo;
1710
1711         *tpp = tp;
1712         if (error)
1713                 return error;
1714         xfs_trans_bjoin(tp, agibp);
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Select and prepare an AG for inode allocation.
1720  *
1721  * Mode is used to tell whether the new inode is a directory and hence where to
1722  * locate it.
1723  *
1724  * This function will ensure that the selected AG has free inodes available to
1725  * allocate from. The selected AGI will be returned locked to the caller, and it
1726  * will allocate more free inodes if required. If no free inodes are found or
1727  * can be allocated, no AGI will be returned.
1728  */
1729 int
1730 xfs_dialloc_select_ag(
1731         struct xfs_trans        **tpp,
1732         xfs_ino_t               parent,
1733         umode_t                 mode,
1734         struct xfs_buf          **IO_agbp)
1735 {
1736         struct xfs_mount        *mp = (*tpp)->t_mountp;
1737         struct xfs_buf          *agbp;
1738         xfs_agnumber_t          agno;
1739         int                     error;
1740         bool                    noroom = false;
1741         xfs_agnumber_t          start_agno;
1742         struct xfs_perag        *pag;
1743         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
1744         bool                    okalloc = true;
1745
1746         *IO_agbp = NULL;
1747
1748         /*
1749          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1750          * group for inode allocation.
1751          */
1752         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(*tpp, parent, mode);
1753         if (start_agno == NULLAGNUMBER)
1754                 return 0;
1755
1756         /*
1757          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1758          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1759          * inode.
1760          *
1761          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1762          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1763          */
1764         if (igeo->maxicount &&
1765             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + igeo->ialloc_inos
1766                                                         > igeo->maxicount) {
1767                 noroom = true;
1768                 okalloc = false;
1769         }
1770
1771         /*
1772          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1773          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1774          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1775          */
1776         agno = start_agno;
1777         for (;;) {
1778                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1779                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1780                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1781                         goto nextag;
1782                 }
1783
1784                 if (!pag->pagi_init) {
1785                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, *tpp, agno);
1786                         if (error)
1787                                 break;
1788                 }
1789
1790                 /*
1791                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1792                  */
1793                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1794                         goto nextag;
1795
1796                 /*
1797                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1798                  * lock held.
1799                  */
1800                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, *tpp, agno, &agbp);
1801                 if (error)
1802                         break;
1803
1804                 if (pag->pagi_freecount) {
1805                         xfs_perag_put(pag);
1806                         goto found_ag;
1807                 }
1808
1809                 if (!okalloc)
1810                         goto nextag_relse_buffer;
1811
1812                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(*tpp, agbp);
1813                 if (error < 0) {
1814                         xfs_trans_brelse(*tpp, agbp);
1815
1816                         if (error == -ENOSPC)
1817                                 error = 0;
1818                         break;
1819                 }
1820
1821                 if (error == 0) {
1822                         /*
1823                          * We successfully allocated space for an inode cluster
1824                          * in this AG.  Roll the transaction so that we can
1825                          * allocate one of the new inodes.
1826                          */
1827                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1828                         xfs_perag_put(pag);
1829
1830                         error = xfs_dialloc_roll(tpp, agbp);
1831                         if (error) {
1832                                 xfs_buf_relse(agbp);
1833                                 return error;
1834                         }
1835                         goto found_ag;
1836                 }
1837
1838 nextag_relse_buffer:
1839                 xfs_trans_brelse(*tpp, agbp);
1840 nextag:
1841                 xfs_perag_put(pag);
1842                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1843                         agno = 0;
1844                 if (agno == start_agno)
1845                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1846         }
1847
1848         xfs_perag_put(pag);
1849         return error;
1850 found_ag:
1851         *IO_agbp = agbp;
1852         return 0;
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1857  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1858  * chunk.
1859  */
1860 STATIC void
1861 xfs_difree_inode_chunk(
1862         struct xfs_trans                *tp,
1863         xfs_agnumber_t                  agno,
1864         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1865 {
1866         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1867         xfs_agblock_t                   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp,
1868                                                         rec->ir_startino);
1869         int                             startidx, endidx;
1870         int                             nextbit;
1871         xfs_agblock_t                   agbno;
1872         int                             contigblk;
1873         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1874
1875         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1876                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1877                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1878                                   M_IGEO(mp)->ialloc_blks,
1879                                   &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1880                 return;
1881         }
1882
1883         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1884         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1885         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1886
1887         /*
1888          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1889          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1890          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1891          * the mask.
1892          */
1893         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1894                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1895         nextbit = startidx + 1;
1896         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1897                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1898                                              nextbit);
1899                 /*
1900                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1901                  * the current range and continue.
1902                  */
1903                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1904                     nextbit == endidx + 1) {
1905                         endidx = nextbit;
1906                         goto next;
1907                 }
1908
1909                 /*
1910                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1911                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1912                  * list.
1913                  */
1914                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1915                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1916                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1917                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1918                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1919
1920                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1921                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1922                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1923                                   contigblk, &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1924
1925                 /* reset range to current bit and carry on... */
1926                 startidx = endidx = nextbit;
1927
1928 next:
1929                 nextbit++;
1930         }
1931 }
1932
1933 STATIC int
1934 xfs_difree_inobt(
1935         struct xfs_mount                *mp,
1936         struct xfs_trans                *tp,
1937         struct xfs_buf                  *agbp,
1938         xfs_agino_t                     agino,
1939         struct xfs_icluster             *xic,
1940         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1941 {
1942         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1943         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1944         struct xfs_btree_cur            *cur;
1945         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1946         int                             ilen;
1947         int                             error;
1948         int                             i;
1949         int                             off;
1950
1951         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1952         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1953
1954         /*
1955          * Initialize the cursor.
1956          */
1957         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1958
1959         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1960         if (error)
1961                 goto error0;
1962
1963         /*
1964          * Look for the entry describing this inode.
1965          */
1966         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1967                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1968                         __func__, error);
1969                 goto error0;
1970         }
1971         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1972                 error = -EFSCORRUPTED;
1973                 goto error0;
1974         }
1975         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1976         if (error) {
1977                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1978                         __func__, error);
1979                 goto error0;
1980         }
1981         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1982                 error = -EFSCORRUPTED;
1983                 goto error0;
1984         }
1985         /*
1986          * Get the offset in the inode chunk.
1987          */
1988         off = agino - rec.ir_startino;
1989         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1990         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1991         /*
1992          * Mark the inode free & increment the count.
1993          */
1994         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1995         rec.ir_freecount++;
1996
1997         /*
1998          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
1999          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
2000          * chunks (that might not be free).
2001          */
2002         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
2003             rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2004             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
2005                 struct xfs_perag        *pag = agbp->b_pag;
2006
2007                 xic->deleted = true;
2008                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
2009                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
2010
2011                 /*
2012                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
2013                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
2014                  * to be freed when the transaction is committed.
2015                  */
2016                 ilen = rec.ir_freecount;
2017                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
2018                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
2019                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
2020                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
2021                 pag->pagi_count -= ilen;
2022                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
2023                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
2024
2025                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
2026                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
2027                                 __func__, error);
2028                         goto error0;
2029                 }
2030
2031                 xfs_difree_inode_chunk(tp, agno, &rec);
2032         } else {
2033                 xic->deleted = false;
2034
2035                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2036                 if (error) {
2037                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
2038                                 __func__, error);
2039                         goto error0;
2040                 }
2041
2042                 /*
2043                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2044                  */
2045                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2046                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2047                 agbp->b_pag->pagi_freecount++;
2048                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2049         }
2050
2051         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2052         if (error)
2053                 goto error0;
2054
2055         *orec = rec;
2056         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2057         return 0;
2058
2059 error0:
2060         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2061         return error;
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Free an inode in the free inode btree.
2066  */
2067 STATIC int
2068 xfs_difree_finobt(
2069         struct xfs_mount                *mp,
2070         struct xfs_trans                *tp,
2071         struct xfs_buf                  *agbp,
2072         xfs_agino_t                     agino,
2073         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2074 {
2075         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
2076         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2077         struct xfs_btree_cur            *cur;
2078         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2079         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2080         int                             error;
2081         int                             i;
2082
2083         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
2084
2085         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2086         if (error)
2087                 goto error;
2088         if (i == 0) {
2089                 /*
2090                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2091                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2092                  * something is out of sync.
2093                  */
2094                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ibtrec->ir_freecount != 1)) {
2095                         error = -EFSCORRUPTED;
2096                         goto error;
2097                 }
2098
2099                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2100                                              ibtrec->ir_count,
2101                                              ibtrec->ir_freecount,
2102                                              ibtrec->ir_free, &i);
2103                 if (error)
2104                         goto error;
2105                 ASSERT(i == 1);
2106
2107                 goto out;
2108         }
2109
2110         /*
2111          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2112          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2113          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2114          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2115          * to another.
2116          */
2117         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2118         if (error)
2119                 goto error;
2120         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2121                 error = -EFSCORRUPTED;
2122                 goto error;
2123         }
2124
2125         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2126         rec.ir_freecount++;
2127
2128         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2129                            rec.ir_free != ibtrec->ir_free ||
2130                            rec.ir_freecount != ibtrec->ir_freecount)) {
2131                 error = -EFSCORRUPTED;
2132                 goto error;
2133         }
2134
2135         /*
2136          * The content of inobt records should always match between the inobt
2137          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2138          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2139          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2140          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2141          * Otherwise, update the record with the new information.
2142          *
2143          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2144          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2145          * with the inobt.
2146          */
2147         if (rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2148             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK &&
2149             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
2150                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2151                 if (error)
2152                         goto error;
2153                 ASSERT(i == 1);
2154         } else {
2155                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2156                 if (error)
2157                         goto error;
2158         }
2159
2160 out:
2161         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2162         if (error)
2163                 goto error;
2164
2165         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2166         return 0;
2167
2168 error:
2169         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2170         return error;
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2175  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2176  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2177  * btree (free inode mask) is changed.
2178  */
2179 int
2180 xfs_difree(
2181         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
2182         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
2183         struct xfs_icluster     *xic)   /* cluster info if deleted */
2184 {
2185         /* REFERENCED */
2186         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2187         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2188         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2189         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
2190         int                     error;  /* error return value */
2191         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
2192         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2193
2194         mp = tp->t_mountp;
2195
2196         /*
2197          * Break up inode number into its components.
2198          */
2199         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
2200         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
2201                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
2202                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2203                 ASSERT(0);
2204                 return -EINVAL;
2205         }
2206         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2207         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
2208                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2209                         __func__, (unsigned long long)inode,
2210                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2211                 ASSERT(0);
2212                 return -EINVAL;
2213         }
2214         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2215         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2216                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2217                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2218                 ASSERT(0);
2219                 return -EINVAL;
2220         }
2221         /*
2222          * Get the allocation group header.
2223          */
2224         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2225         if (error) {
2226                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2227                         __func__, error);
2228                 return error;
2229         }
2230
2231         /*
2232          * Fix up the inode allocation btree.
2233          */
2234         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, xic, &rec);
2235         if (error)
2236                 goto error0;
2237
2238         /*
2239          * Fix up the free inode btree.
2240          */
2241         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
2242                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
2243                 if (error)
2244                         goto error0;
2245         }
2246
2247         return 0;
2248
2249 error0:
2250         return error;
2251 }
2252
2253 STATIC int
2254 xfs_imap_lookup(
2255         struct xfs_mount        *mp,
2256         struct xfs_trans        *tp,
2257         xfs_agnumber_t          agno,
2258         xfs_agino_t             agino,
2259         xfs_agblock_t           agbno,
2260         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2261         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2262         int                     flags)
2263 {
2264         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2265         struct xfs_btree_cur    *cur;
2266         struct xfs_buf          *agbp;
2267         int                     error;
2268         int                     i;
2269
2270         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2271         if (error) {
2272                 xfs_alert(mp,
2273                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2274                         __func__, error, agno);
2275                 return error;
2276         }
2277
2278         /*
2279          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2280          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2281          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2282          * we are looking up.
2283          */
2284         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
2285         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2286         if (!error) {
2287                 if (i)
2288                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2289                 if (!error && i == 0)
2290                         error = -EINVAL;
2291         }
2292
2293         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2294         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2295         if (error)
2296                 return error;
2297
2298         /* check that the returned record contains the required inode */
2299         if (rec.ir_startino > agino ||
2300             rec.ir_startino + M_IGEO(mp)->ialloc_inos <= agino)
2301                 return -EINVAL;
2302
2303         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2304         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2305             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2306                 return -EINVAL;
2307
2308         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2309         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2310         return 0;
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2315  */
2316 int
2317 xfs_imap(
2318         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
2319         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
2320         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
2321         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
2322         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
2323 {
2324         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2325         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
2326         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
2327         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2328         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2329         int             error;  /* error code */
2330         int             offset; /* index of inode in its buffer */
2331         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2332
2333         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2334
2335         /*
2336          * Split up the inode number into its parts.
2337          */
2338         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2339         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2340         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2341         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2342             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2343 #ifdef DEBUG
2344                 /*
2345                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2346                  * as they can be invalid without implying corruption.
2347                  */
2348                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2349                         return -EINVAL;
2350                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
2351                         xfs_alert(mp,
2352                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
2353                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2354                 }
2355                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2356                         xfs_alert(mp,
2357                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2358                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2359                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2360                 }
2361                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2362                         xfs_alert(mp,
2363                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2364                                 __func__, ino,
2365                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2366                 }
2367                 xfs_stack_trace();
2368 #endif /* DEBUG */
2369                 return -EINVAL;
2370         }
2371
2372         /*
2373          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2374          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2375          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2376          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2377          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2378          */
2379         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2380                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2381                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2382                 if (error)
2383                         return error;
2384                 goto out_map;
2385         }
2386
2387         /*
2388          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2389          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2390          */
2391         if (M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster == 1) {
2392                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2393                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2394
2395                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
2396                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2397                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2398                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2399                 return 0;
2400         }
2401
2402         /*
2403          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2404          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2405          * lookup to find the location.
2406          */
2407         if (M_IGEO(mp)->inoalign_mask) {
2408                 offset_agbno = agbno & M_IGEO(mp)->inoalign_mask;
2409                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2410         } else {
2411                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2412                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2413                 if (error)
2414                         return error;
2415         }
2416
2417 out_map:
2418         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2419         cluster_agbno = chunk_agbno +
2420                 ((offset_agbno / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster) *
2421                  M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2422         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2423                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2424
2425         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
2426         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2427         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2428
2429         /*
2430          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2431          * of the file system then return NULL rather than calling
2432          * read_buf and panicing when we get an error from the
2433          * driver.
2434          */
2435         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2436             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2437                 xfs_alert(mp,
2438         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2439                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2440                         (unsigned long long) imap->im_len,
2441                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2442                 return -EINVAL;
2443         }
2444         return 0;
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2449  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2450  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2451  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2452  *
2453  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2454  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2455  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2456  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2457  * the structure in another.
2458  */
2459 void
2460 xfs_ialloc_log_agi(
2461         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2462         struct xfs_buf  *bp,            /* allocation group header buffer */
2463         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
2464 {
2465         int                     first;          /* first byte number */
2466         int                     last;           /* last byte number */
2467         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2468                                         /* keep in sync with bit definitions */
2469                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2470                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2471                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2472                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2473                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2474                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2475                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2476                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2477                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2478                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2479                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2480                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2481                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2482                 offsetof(xfs_agi_t, agi_iblocks),
2483                 sizeof(xfs_agi_t)
2484         };
2485 #ifdef DEBUG
2486         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2487
2488         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2489 #endif
2490
2491         /*
2492          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2493          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2494          * agi_unlinked.
2495          */
2496         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2497                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2498                                   &first, &last);
2499                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2500         }
2501
2502         /*
2503          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2504          * last field offsets for any bits in the second region.
2505          */
2506         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2507         if (fields) {
2508                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2509                                   &first, &last);
2510                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2511         }
2512 }
2513
2514 static xfs_failaddr_t
2515 xfs_agi_verify(
2516         struct xfs_buf  *bp)
2517 {
2518         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2519         struct xfs_agi  *agi = bp->b_addr;
2520         int             i;
2521
2522         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2523                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2524                         return __this_address;
2525                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agi->agi_lsn)))
2526                         return __this_address;
2527         }
2528
2529         /*
2530          * Validate the magic number of the agi block.
2531          */
2532         if (!xfs_verify_magic(bp, agi->agi_magicnum))
2533                 return __this_address;
2534         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2535                 return __this_address;
2536
2537         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2538             be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2539                 return __this_address;
2540
2541         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb) &&
2542             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2543              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2544                 return __this_address;
2545
2546         /*
2547          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2548          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2549          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2550          * so we can detect and avoid this problem.
2551          */
2552         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2553                 return __this_address;
2554
2555         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++) {
2556                 if (agi->agi_unlinked[i] == cpu_to_be32(NULLAGINO))
2557                         continue;
2558                 if (!xfs_verify_ino(mp, be32_to_cpu(agi->agi_unlinked[i])))
2559                         return __this_address;
2560         }
2561
2562         return NULL;
2563 }
2564
2565 static void
2566 xfs_agi_read_verify(
2567         struct xfs_buf  *bp)
2568 {
2569         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2570         xfs_failaddr_t  fa;
2571
2572         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2573             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2574                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2575         else {
2576                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2577                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2578                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2579         }
2580 }
2581
2582 static void
2583 xfs_agi_write_verify(
2584         struct xfs_buf  *bp)
2585 {
2586         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2587         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2588         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2589         xfs_failaddr_t          fa;
2590
2591         fa = xfs_agi_verify(bp);
2592         if (fa) {
2593                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2594                 return;
2595         }
2596
2597         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2598                 return;
2599
2600         if (bip)
2601                 agi->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2602         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2603 }
2604
2605 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2606         .name = "xfs_agi",
2607         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) },
2608         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2609         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2610         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2611 };
2612
2613 /*
2614  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2615  */
2616 int
2617 xfs_read_agi(
2618         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2619         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2620         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2621         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2622 {
2623         int                     error;
2624
2625         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2626
2627         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2628         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2629                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2630                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2631         if (error)
2632                 return error;
2633         if (tp)
2634                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2635
2636         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2637         return 0;
2638 }
2639
2640 int
2641 xfs_ialloc_read_agi(
2642         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2643         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2644         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2645         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2646 {
2647         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2648         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2649         int                     error;
2650
2651         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2652
2653         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2654         if (error)
2655                 return error;
2656
2657         agi = (*bpp)->b_addr;
2658         pag = (*bpp)->b_pag;
2659         if (!pag->pagi_init) {
2660                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2661                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2662                 pag->pagi_init = 1;
2663         }
2664
2665         /*
2666          * It's possible for these to be out of sync if
2667          * we are in the middle of a forced shutdown.
2668          */
2669         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2670                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2671         return 0;
2672 }
2673
2674 /*
2675  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2676  */
2677 int
2678 xfs_ialloc_pagi_init(
2679         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2680         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2681         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2682 {
2683         struct xfs_buf  *bp = NULL;
2684         int             error;
2685
2686         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2687         if (error)
2688                 return error;
2689         if (bp)
2690                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2691         return 0;
2692 }
2693
2694 /* Is there an inode record covering a given range of inode numbers? */
2695 int
2696 xfs_ialloc_has_inode_record(
2697         struct xfs_btree_cur    *cur,
2698         xfs_agino_t             low,
2699         xfs_agino_t             high,
2700         bool                    *exists)
2701 {
2702         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2703         xfs_agino_t             agino;
2704         uint16_t                holemask;
2705         int                     has_record;
2706         int                     i;
2707         int                     error;
2708
2709         *exists = false;
2710         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2711         while (error == 0 && has_record) {
2712                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2713                 if (error || irec.ir_startino > high)
2714                         break;
2715
2716                 agino = irec.ir_startino;
2717                 holemask = irec.ir_holemask;
2718                 for (i = 0; i < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS; holemask >>= 1,
2719                                 i++, agino += XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) {
2720                         if (holemask & 1)
2721                                 continue;
2722                         if (agino + XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT > low &&
2723                                         agino <= high) {
2724                                 *exists = true;
2725                                 return 0;
2726                         }
2727                 }
2728
2729                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2730         }
2731         return error;
2732 }
2733
2734 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2735 int
2736 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2737         struct xfs_btree_cur    *cur,
2738         xfs_agblock_t           bno,
2739         xfs_extlen_t            len,
2740         bool                    *exists)
2741 {
2742         xfs_agino_t             low;
2743         xfs_agino_t             high;
2744
2745         low = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno);
2746         high = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len) - 1;
2747
2748         return xfs_ialloc_has_inode_record(cur, low, high, exists);
2749 }
2750
2751 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2752         xfs_agino_t                     count;
2753         xfs_agino_t                     freecount;
2754 };
2755
2756 /* Record inode counts across all inobt records. */
2757 STATIC int
2758 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2759         struct xfs_btree_cur            *cur,
2760         union xfs_btree_rec             *rec,
2761         void                            *priv)
2762 {
2763         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2764         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2765
2766         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2767         ci->count += irec.ir_count;
2768         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2769
2770         return 0;
2771 }
2772
2773 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2774 int
2775 xfs_ialloc_count_inodes(
2776         struct xfs_btree_cur            *cur,
2777         xfs_agino_t                     *count,
2778         xfs_agino_t                     *freecount)
2779 {
2780         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2781         int                             error;
2782
2783         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO);
2784         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2785         if (error)
2786                 return error;
2787
2788         *count = ci.count;
2789         *freecount = ci.freecount;
2790         return 0;
2791 }
2792
2793 /*
2794  * Initialize inode-related geometry information.
2795  *
2796  * Compute the inode btree min and max levels and set maxicount.
2797  *
2798  * Set the inode cluster size.  This may still be overridden by the file
2799  * system block size if it is larger than the chosen cluster size.
2800  *
2801  * For v5 filesystems, scale the cluster size with the inode size to keep a
2802  * constant ratio of inode per cluster buffer, but only if mkfs has set the
2803  * inode alignment value appropriately for larger cluster sizes.
2804  *
2805  * Then compute the inode cluster alignment information.
2806  */
2807 void
2808 xfs_ialloc_setup_geometry(
2809         struct xfs_mount        *mp)
2810 {
2811         struct xfs_sb           *sbp = &mp->m_sb;
2812         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2813         uint64_t                icount;
2814         uint                    inodes;
2815
2816         igeo->new_diflags2 = 0;
2817         if (xfs_sb_version_hasbigtime(&mp->m_sb))
2818                 igeo->new_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_BIGTIME;
2819
2820         /* Compute inode btree geometry. */
2821         igeo->agino_log = sbp->sb_inopblog + sbp->sb_agblklog;
2822         igeo->inobt_mxr[0] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 1);
2823         igeo->inobt_mxr[1] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 0);
2824         igeo->inobt_mnr[0] = igeo->inobt_mxr[0] / 2;
2825         igeo->inobt_mnr[1] = igeo->inobt_mxr[1] / 2;
2826
2827         igeo->ialloc_inos = max_t(uint16_t, XFS_INODES_PER_CHUNK,
2828                         sbp->sb_inopblock);
2829         igeo->ialloc_blks = igeo->ialloc_inos >> sbp->sb_inopblog;
2830
2831         if (sbp->sb_spino_align)
2832                 igeo->ialloc_min_blks = sbp->sb_spino_align;
2833         else
2834                 igeo->ialloc_min_blks = igeo->ialloc_blks;
2835
2836         /* Compute and fill in value of m_ino_geo.inobt_maxlevels. */
2837         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2838         igeo->inobt_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(igeo->inobt_mnr,
2839                         inodes);
2840
2841         /*
2842          * Set the maximum inode count for this filesystem, being careful not
2843          * to use obviously garbage sb_inopblog/sb_inopblock values.  Regular
2844          * users should never get here due to failing sb verification, but
2845          * certain users (xfs_db) need to be usable even with corrupt metadata.
2846          */
2847         if (sbp->sb_imax_pct && igeo->ialloc_blks) {
2848                 /*
2849                  * Make sure the maximum inode count is a multiple
2850                  * of the units we allocate inodes in.
2851                  */
2852                 icount = sbp->sb_dblocks * sbp->sb_imax_pct;
2853                 do_div(icount, 100);
2854                 do_div(icount, igeo->ialloc_blks);
2855                 igeo->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp,
2856                                 icount * igeo->ialloc_blks);
2857         } else {
2858                 igeo->maxicount = 0;
2859         }
2860
2861         /*
2862          * Compute the desired size of an inode cluster buffer size, which
2863          * starts at 8K and (on v5 filesystems) scales up with larger inode
2864          * sizes.
2865          *
2866          * Preserve the desired inode cluster size because the sparse inodes
2867          * feature uses that desired size (not the actual size) to compute the
2868          * sparse inode alignment.  The mount code validates this value, so we
2869          * cannot change the behavior.
2870          */
2871         igeo->inode_cluster_size_raw = XFS_INODE_BIG_CLUSTER_SIZE;
2872         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb)) {
2873                 int     new_size = igeo->inode_cluster_size_raw;
2874
2875                 new_size *= mp->m_sb.sb_inodesize / XFS_DINODE_MIN_SIZE;
2876                 if (mp->m_sb.sb_inoalignmt >= XFS_B_TO_FSBT(mp, new_size))
2877                         igeo->inode_cluster_size_raw = new_size;
2878         }
2879
2880         /* Calculate inode cluster ratios. */
2881         if (igeo->inode_cluster_size_raw > mp->m_sb.sb_blocksize)
2882                 igeo->blocks_per_cluster = XFS_B_TO_FSBT(mp,
2883                                 igeo->inode_cluster_size_raw);
2884         else
2885                 igeo->blocks_per_cluster = 1;
2886         igeo->inode_cluster_size = XFS_FSB_TO_B(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2887         igeo->inodes_per_cluster = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2888
2889         /* Calculate inode cluster alignment. */
2890         if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2891             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= igeo->blocks_per_cluster)
2892                 igeo->cluster_align = mp->m_sb.sb_inoalignmt;
2893         else
2894                 igeo->cluster_align = 1;
2895         igeo->inoalign_mask = igeo->cluster_align - 1;
2896         igeo->cluster_align_inodes = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->cluster_align);
2897
2898         /*
2899          * If we are using stripe alignment, check whether
2900          * the stripe unit is a multiple of the inode alignment
2901          */
2902         if (mp->m_dalign && igeo->inoalign_mask &&
2903             !(mp->m_dalign & igeo->inoalign_mask))
2904                 igeo->ialloc_align = mp->m_dalign;
2905         else
2906                 igeo->ialloc_align = 0;
2907 }
2908
2909 /* Compute the location of the root directory inode that is laid out by mkfs. */
2910 xfs_ino_t
2911 xfs_ialloc_calc_rootino(
2912         struct xfs_mount        *mp,
2913         int                     sunit)
2914 {
2915         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2916         xfs_agblock_t           first_bno;
2917
2918         /*
2919          * Pre-calculate the geometry of AG 0.  We know what it looks like
2920          * because libxfs knows how to create allocation groups now.
2921          *
2922          * first_bno is the first block in which mkfs could possibly have
2923          * allocated the root directory inode, once we factor in the metadata
2924          * that mkfs formats before it.  Namely, the four AG headers...
2925          */
2926         first_bno = howmany(4 * mp->m_sb.sb_sectsize, mp->m_sb.sb_blocksize);
2927
2928         /* ...the two free space btree roots... */
2929         first_bno += 2;
2930
2931         /* ...the inode btree root... */
2932         first_bno += 1;
2933
2934         /* ...the initial AGFL... */
2935         first_bno += xfs_alloc_min_freelist(mp, NULL);
2936
2937         /* ...the free inode btree root... */
2938         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
2939                 first_bno++;
2940
2941         /* ...the reverse mapping btree root... */
2942         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
2943                 first_bno++;
2944
2945         /* ...the reference count btree... */
2946         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
2947                 first_bno++;
2948
2949         /*
2950          * ...and the log, if it is allocated in the first allocation group.
2951          *
2952          * This can happen with filesystems that only have a single
2953          * allocation group, or very odd geometries created by old mkfs
2954          * versions on very small filesystems.
2955          */
2956         if (mp->m_sb.sb_logstart &&
2957             XFS_FSB_TO_AGNO(mp, mp->m_sb.sb_logstart) == 0)
2958                  first_bno += mp->m_sb.sb_logblocks;
2959
2960         /*
2961          * Now round first_bno up to whatever allocation alignment is given
2962          * by the filesystem or was passed in.
2963          */
2964         if (xfs_sb_version_hasdalign(&mp->m_sb) && igeo->ialloc_align > 0)
2965                 first_bno = roundup(first_bno, sunit);
2966         else if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2967                         mp->m_sb.sb_inoalignmt > 1)
2968                 first_bno = roundup(first_bno, mp->m_sb.sb_inoalignmt);
2969
2970         return XFS_AGINO_TO_INO(mp, 0, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, first_bno));
2971 }