io_uring: end waiting before task cancel attempts
[linux-2.6-microblaze.git] / 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  * Return 0 for success, else error code.
611  */
612 STATIC int
613 xfs_ialloc_ag_alloc(
614         struct xfs_trans        *tp,
615         struct xfs_buf          *agbp,
616         int                     *alloc)
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                 *alloc = 0;
800                 return 0;
801         }
802         ASSERT(args.len == args.minlen);
803
804         /*
805          * Stamp and write the inode buffers.
806          *
807          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
808          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
809          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
810          * rather than a linear progression to prevent the next generation
811          * number from being easily guessable.
812          */
813         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, agno,
814                         args.agbno, args.len, prandom_u32());
815
816         if (error)
817                 return error;
818         /*
819          * Convert the results.
820          */
821         newino = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.agbno);
822
823         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
824                 /*
825                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
826                  */
827                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
828
829                 rec.ir_startino = newino;
830                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
831                 rec.ir_count = newlen;
832                 rec.ir_freecount = newlen;
833                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
834
835                 /*
836                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
837                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
838                  * merged record.
839                  */
840                 error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, XFS_BTNUM_INO,
841                                                &rec, true);
842                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
843                         xfs_alert(args.mp,
844         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
845                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, agno,
846                                                    rec.ir_startino),
847                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
848                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
849                 }
850                 if (error)
851                         return error;
852
853                 /*
854                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
855                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
856                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
857                  * sparse chunk.
858                  *
859                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
860                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
861                  * from the previous call. Set merge false to replace any
862                  * existing record with this one.
863                  */
864                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
865                         error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp,
866                                                        XFS_BTNUM_FINO, &rec,
867                                                        false);
868                         if (error)
869                                 return error;
870                 }
871         } else {
872                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
873                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
874                                          XFS_BTNUM_INO);
875                 if (error)
876                         return error;
877
878                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
879                         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino,
880                                                  newlen, XFS_BTNUM_FINO);
881                         if (error)
882                                 return error;
883                 }
884         }
885
886         /*
887          * Update AGI counts and newino.
888          */
889         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
890         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
891         pag = agbp->b_pag;
892         pag->pagi_freecount += newlen;
893         pag->pagi_count += newlen;
894         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
895
896         /*
897          * Log allocation group header fields
898          */
899         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
900                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
901         /*
902          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
903          */
904         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
905         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
906         *alloc = 1;
907         return 0;
908 }
909
910 STATIC xfs_agnumber_t
911 xfs_ialloc_next_ag(
912         xfs_mount_t     *mp)
913 {
914         xfs_agnumber_t  agno;
915
916         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
917         agno = mp->m_agirotor;
918         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
919                 mp->m_agirotor = 0;
920         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
921
922         return agno;
923 }
924
925 /*
926  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
927  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
928  */
929 STATIC xfs_agnumber_t
930 xfs_ialloc_ag_select(
931         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
932         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
933         umode_t         mode)           /* bits set to indicate file type */
934 {
935         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
936         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
937         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
938         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
939         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
940         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
941         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
942         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
943         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
944         int             error;
945
946         /*
947          * Files of these types need at least one block if length > 0
948          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
949          */
950         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
951         mp = tp->t_mountp;
952         agcount = mp->m_maxagi;
953         if (S_ISDIR(mode))
954                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
955         else {
956                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
957                 if (pagno >= agcount)
958                         pagno = 0;
959         }
960
961         ASSERT(pagno < agcount);
962
963         /*
964          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
965          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
966          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
967          * to mean that blocks must be allocated for them,
968          * if none are currently free.
969          */
970         agno = pagno;
971         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
972         for (;;) {
973                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
974                 if (!pag->pagi_inodeok) {
975                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
976                         goto nextag;
977                 }
978
979                 if (!pag->pagi_init) {
980                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
981                         if (error)
982                                 goto nextag;
983                 }
984
985                 if (pag->pagi_freecount) {
986                         xfs_perag_put(pag);
987                         return agno;
988                 }
989
990                 if (!pag->pagf_init) {
991                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
992                         if (error)
993                                 goto nextag;
994                 }
995
996                 /*
997                  * Check that there is enough free space for the file plus a
998                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
999                  * first pass across the AGs, take into account the potential
1000                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
1001                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
1002                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
1003                  * ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
1004                  * it.
1005                  *
1006                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
1007                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
1008                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
1009                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
1010                  * likely a real ENOSPC condition.
1011                  */
1012                 ineed = M_IGEO(mp)->ialloc_min_blks;
1013                 if (flags && ineed > 1)
1014                         ineed += M_IGEO(mp)->cluster_align;
1015                 longest = pag->pagf_longest;
1016                 if (!longest)
1017                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
1018
1019                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
1020                     longest >= ineed) {
1021                         xfs_perag_put(pag);
1022                         return agno;
1023                 }
1024 nextag:
1025                 xfs_perag_put(pag);
1026                 /*
1027                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
1028                  * down.
1029                  */
1030                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1031                         return NULLAGNUMBER;
1032                 agno++;
1033                 if (agno >= agcount)
1034                         agno = 0;
1035                 if (agno == pagno) {
1036                         if (flags == 0)
1037                                 return NULLAGNUMBER;
1038                         flags = 0;
1039                 }
1040         }
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
1045  */
1046 STATIC int
1047 xfs_ialloc_next_rec(
1048         struct xfs_btree_cur    *cur,
1049         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1050         int                     *done,
1051         int                     left)
1052 {
1053         int                     error;
1054         int                     i;
1055
1056         if (left)
1057                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1058         else
1059                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1060
1061         if (error)
1062                 return error;
1063         *done = !i;
1064         if (i) {
1065                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1066                 if (error)
1067                         return error;
1068                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1069                         return -EFSCORRUPTED;
1070         }
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 STATIC int
1076 xfs_ialloc_get_rec(
1077         struct xfs_btree_cur    *cur,
1078         xfs_agino_t             agino,
1079         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1080         int                     *done)
1081 {
1082         int                     error;
1083         int                     i;
1084
1085         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1086         if (error)
1087                 return error;
1088         *done = !i;
1089         if (i) {
1090                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1091                 if (error)
1092                         return error;
1093                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1094                         return -EFSCORRUPTED;
1095         }
1096
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1102  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1103  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1104  */
1105 STATIC int
1106 xfs_inobt_first_free_inode(
1107         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1108 {
1109         xfs_inofree_t                   realfree;
1110
1111         /* if there are no holes, return the first available offset */
1112         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1113                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1114
1115         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1116         realfree &= rec->ir_free;
1117
1118         return xfs_lowbit64(realfree);
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1123  */
1124 STATIC int
1125 xfs_dialloc_ag_inobt(
1126         struct xfs_trans        *tp,
1127         struct xfs_buf          *agbp,
1128         xfs_ino_t               parent,
1129         xfs_ino_t               *inop)
1130 {
1131         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1132         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
1133         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1134         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1135         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1136         struct xfs_perag        *pag = agbp->b_pag;
1137         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1138         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1139         xfs_ino_t               ino;
1140         int                     error;
1141         int                     offset;
1142         int                     i, j;
1143         int                     searchdistance = 10;
1144
1145         ASSERT(pag->pagi_init);
1146         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1147         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1148
1149  restart_pagno:
1150         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1151         /*
1152          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1153          * This must work because we've just allocated some.
1154          */
1155         if (!pagino)
1156                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1157
1158         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1159         if (error)
1160                 goto error0;
1161
1162         /*
1163          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1164          */
1165         if (pagno == agno) {
1166                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1167                 int             doneright;      /* done, to the right */
1168
1169                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1170                 if (error)
1171                         goto error0;
1172                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1173                         error = -EFSCORRUPTED;
1174                         goto error0;
1175                 }
1176
1177                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1178                 if (error)
1179                         goto error0;
1180                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, j != 1)) {
1181                         error = -EFSCORRUPTED;
1182                         goto error0;
1183                 }
1184
1185                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1186                         /*
1187                          * Found a free inode in the same chunk
1188                          * as the parent, done.
1189                          */
1190                         goto alloc_inode;
1191                 }
1192
1193
1194                 /*
1195                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1196                  */
1197
1198                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1199                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1200                 if (error)
1201                         goto error0;
1202
1203                 /*
1204                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1205                  */
1206                 if (pagino != NULLAGINO &&
1207                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1208                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1209                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1210                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1211                                                    &trec, &doneleft);
1212                         if (error)
1213                                 goto error1;
1214
1215                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1216                                                    &rec, &doneright);
1217                         if (error)
1218                                 goto error1;
1219                 } else {
1220                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1221                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1222                         if (error)
1223                                 goto error1;
1224
1225                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1226                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1227                         if (error)
1228                                 goto error1;
1229                 }
1230
1231                 /*
1232                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1233                  */
1234                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1235                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1236
1237                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1238                         if (!doneleft && !doneright) {
1239                                 useleft = pagino -
1240                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1241                                   rec.ir_startino - pagino;
1242                         } else {
1243                                 useleft = !doneleft;
1244                         }
1245
1246                         /* free inodes to the left? */
1247                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1248                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1249                                 cur = tcur;
1250
1251                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1252                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1253                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1254                                 rec = trec;
1255                                 goto alloc_inode;
1256                         }
1257
1258                         /* free inodes to the right? */
1259                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1260                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1261
1262                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1263                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1264                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1265                                 goto alloc_inode;
1266                         }
1267
1268                         /* get next record to check */
1269                         if (useleft) {
1270                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1271                                                                  &doneleft, 1);
1272                         } else {
1273                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1274                                                                  &doneright, 0);
1275                         }
1276                         if (error)
1277                                 goto error1;
1278                 }
1279
1280                 if (searchdistance <= 0) {
1281                         /*
1282                          * Not in range - save last search
1283                          * location and allocate a new inode
1284                          */
1285                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1286                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1287                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1288                         pag->pagl_pagino = pagino;
1289
1290                 } else {
1291                         /*
1292                          * We've reached the end of the btree. because
1293                          * we are only searching a small chunk of the
1294                          * btree each search, there is obviously free
1295                          * inodes closer to the parent inode than we
1296                          * are now. restart the search again.
1297                          */
1298                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1299                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1300                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1301                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1302                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1303                         goto restart_pagno;
1304                 }
1305         }
1306
1307         /*
1308          * In a different AG from the parent.
1309          * See if the most recently allocated block has any free.
1310          */
1311         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1312                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1313                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1314                 if (error)
1315                         goto error0;
1316
1317                 if (i == 1) {
1318                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1319                         if (error)
1320                                 goto error0;
1321
1322                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1323                                 /*
1324                                  * The last chunk allocated in the group
1325                                  * still has a free inode.
1326                                  */
1327                                 goto alloc_inode;
1328                         }
1329                 }
1330         }
1331
1332         /*
1333          * None left in the last group, search the whole AG
1334          */
1335         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1336         if (error)
1337                 goto error0;
1338         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1339                 error = -EFSCORRUPTED;
1340                 goto error0;
1341         }
1342
1343         for (;;) {
1344                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1345                 if (error)
1346                         goto error0;
1347                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1348                         error = -EFSCORRUPTED;
1349                         goto error0;
1350                 }
1351                 if (rec.ir_freecount > 0)
1352                         break;
1353                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1354                 if (error)
1355                         goto error0;
1356                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1357                         error = -EFSCORRUPTED;
1358                         goto error0;
1359                 }
1360         }
1361
1362 alloc_inode:
1363         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1364         ASSERT(offset >= 0);
1365         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1366         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1367                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1368         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1369         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1370         rec.ir_freecount--;
1371         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1372         if (error)
1373                 goto error0;
1374         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1375         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1376         pag->pagi_freecount--;
1377
1378         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1379         if (error)
1380                 goto error0;
1381
1382         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1383         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1384         *inop = ino;
1385         return 0;
1386 error1:
1387         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1388 error0:
1389         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1390         return error;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1395  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1396  */
1397 STATIC int
1398 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1399         xfs_agino_t                     pagino,
1400         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1401         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1402 {
1403         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1404         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1405         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1406         int                             error;
1407         int                             i, j;
1408
1409         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1410         if (error)
1411                 return error;
1412
1413         if (i == 1) {
1414                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1415                 if (error)
1416                         return error;
1417                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1))
1418                         return -EFSCORRUPTED;
1419
1420                 /*
1421                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1422                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1423                  * existence is enough.
1424                  */
1425                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1426                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1427                         return 0;
1428         }
1429
1430         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1431         if (error)
1432                 return error;
1433
1434         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1435         if (error)
1436                 goto error_rcur;
1437         if (j == 1) {
1438                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1439                 if (error)
1440                         goto error_rcur;
1441                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, j != 1)) {
1442                         error = -EFSCORRUPTED;
1443                         goto error_rcur;
1444                 }
1445         }
1446
1447         if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1 && j != 1)) {
1448                 error = -EFSCORRUPTED;
1449                 goto error_rcur;
1450         }
1451         if (i == 1 && j == 1) {
1452                 /*
1453                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1454                  * inode chunk to the target.
1455                  */
1456                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1457                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1458                         *rec = rrec;
1459                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1460                         *ocur = rcur;
1461                 } else {
1462                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1463                 }
1464         } else if (j == 1) {
1465                 /* only the right record is valid */
1466                 *rec = rrec;
1467                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1468                 *ocur = rcur;
1469         } else if (i == 1) {
1470                 /* only the left record is valid */
1471                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1472         }
1473
1474         return 0;
1475
1476 error_rcur:
1477         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1478         return error;
1479 }
1480
1481 /*
1482  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1483  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1484  */
1485 STATIC int
1486 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1487         struct xfs_agi                  *agi,
1488         struct xfs_btree_cur            *cur,
1489         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1490 {
1491         int error;
1492         int i;
1493
1494         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1495                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1496                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1497                 if (error)
1498                         return error;
1499                 if (i == 1) {
1500                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1501                         if (error)
1502                                 return error;
1503                         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1504                                 return -EFSCORRUPTED;
1505                         return 0;
1506                 }
1507         }
1508
1509         /*
1510          * Find the first inode available in the AG.
1511          */
1512         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1513         if (error)
1514                 return error;
1515         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1516                 return -EFSCORRUPTED;
1517
1518         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1519         if (error)
1520                 return error;
1521         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1522                 return -EFSCORRUPTED;
1523
1524         return 0;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1529  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1530  */
1531 STATIC int
1532 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1533         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1534         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1535         int                             offset) /* inode offset */
1536 {
1537         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1538         int                             error;
1539         int                             i;
1540
1541         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1542         if (error)
1543                 return error;
1544         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1545                 return -EFSCORRUPTED;
1546
1547         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1548         if (error)
1549                 return error;
1550         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1551                 return -EFSCORRUPTED;
1552         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1553                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1554
1555         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1556         rec.ir_freecount--;
1557
1558         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp,
1559                            rec.ir_free != frec->ir_free ||
1560                            rec.ir_freecount != frec->ir_freecount))
1561                 return -EFSCORRUPTED;
1562
1563         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1568  * back to the inobt search algorithm.
1569  *
1570  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1571  * available.
1572  */
1573 STATIC int
1574 xfs_dialloc_ag(
1575         struct xfs_trans        *tp,
1576         struct xfs_buf          *agbp,
1577         xfs_ino_t               parent,
1578         xfs_ino_t               *inop)
1579 {
1580         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1581         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1582         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1583         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1584         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1585         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1586         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1587         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1588         xfs_ino_t                       ino;
1589         int                             error;
1590         int                             offset;
1591         int                             i;
1592
1593         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1594                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1595
1596         /*
1597          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1598          * This must work because we've just allocated some.
1599          */
1600         if (!pagino)
1601                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1602
1603         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1604
1605         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1606         if (error)
1607                 goto error_cur;
1608
1609         /*
1610          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1611          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1612          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1613          */
1614         if (agno == pagno)
1615                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1616         else
1617                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1618         if (error)
1619                 goto error_cur;
1620
1621         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1622         ASSERT(offset >= 0);
1623         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1624         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1625                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1626         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1627
1628         /*
1629          * Modify or remove the finobt record.
1630          */
1631         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1632         rec.ir_freecount--;
1633         if (rec.ir_freecount)
1634                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1635         else
1636                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1637         if (error)
1638                 goto error_cur;
1639
1640         /*
1641          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1642          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1643          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1644          * the inobt using the finobt record and offset information.
1645          */
1646         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1647
1648         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1649         if (error)
1650                 goto error_icur;
1651
1652         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1653         if (error)
1654                 goto error_icur;
1655
1656         /*
1657          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1658          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1659          */
1660         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1661         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1662         agbp->b_pag->pagi_freecount--;
1663
1664         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1665
1666         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1667         if (error)
1668                 goto error_icur;
1669         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1670         if (error)
1671                 goto error_icur;
1672
1673         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1674         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1675         *inop = ino;
1676         return 0;
1677
1678 error_icur:
1679         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1680 error_cur:
1681         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1682         return error;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Allocate an inode on disk.
1687  *
1688  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
1689  * is a directory.
1690  *
1691  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
1692  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
1693  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
1694  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
1695  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
1696  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
1697  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
1698  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
1699  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
1700  * a free inode available.
1701  *
1702  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
1703  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
1704  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
1705  */
1706 int
1707 xfs_dialloc(
1708         struct xfs_trans        *tp,
1709         xfs_ino_t               parent,
1710         umode_t                 mode,
1711         struct xfs_buf          **IO_agbp,
1712         xfs_ino_t               *inop)
1713 {
1714         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1715         struct xfs_buf          *agbp;
1716         xfs_agnumber_t          agno;
1717         int                     error;
1718         int                     ialloced;
1719         int                     noroom = 0;
1720         xfs_agnumber_t          start_agno;
1721         struct xfs_perag        *pag;
1722         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
1723         int                     okalloc = 1;
1724
1725         if (*IO_agbp) {
1726                 /*
1727                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
1728                  * continue where we left off before.  In this case, we
1729                  * know that the allocation group has free inodes.
1730                  */
1731                 agbp = *IO_agbp;
1732                 goto out_alloc;
1733         }
1734
1735         /*
1736          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1737          * group for inode allocation.
1738          */
1739         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode);
1740         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
1741                 *inop = NULLFSINO;
1742                 return 0;
1743         }
1744
1745         /*
1746          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1747          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1748          * inode.
1749          *
1750          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1751          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1752          */
1753         if (igeo->maxicount &&
1754             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + igeo->ialloc_inos
1755                                                         > igeo->maxicount) {
1756                 noroom = 1;
1757                 okalloc = 0;
1758         }
1759
1760         /*
1761          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1762          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1763          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1764          */
1765         agno = start_agno;
1766         for (;;) {
1767                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1768                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1769                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1770                         goto nextag;
1771                 }
1772
1773                 if (!pag->pagi_init) {
1774                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1775                         if (error)
1776                                 goto out_error;
1777                 }
1778
1779                 /*
1780                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1781                  */
1782                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1783                         goto nextag;
1784
1785                 /*
1786                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1787                  * lock held.
1788                  */
1789                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1790                 if (error)
1791                         goto out_error;
1792
1793                 if (pag->pagi_freecount) {
1794                         xfs_perag_put(pag);
1795                         goto out_alloc;
1796                 }
1797
1798                 if (!okalloc)
1799                         goto nextag_relse_buffer;
1800
1801
1802                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1803                 if (error) {
1804                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1805
1806                         if (error != -ENOSPC)
1807                                 goto out_error;
1808
1809                         xfs_perag_put(pag);
1810                         *inop = NULLFSINO;
1811                         return 0;
1812                 }
1813
1814                 if (ialloced) {
1815                         /*
1816                          * We successfully allocated some inodes, return
1817                          * the current context to the caller so that it
1818                          * can commit the current transaction and call
1819                          * us again where we left off.
1820                          */
1821                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1822                         xfs_perag_put(pag);
1823
1824                         *IO_agbp = agbp;
1825                         *inop = NULLFSINO;
1826                         return 0;
1827                 }
1828
1829 nextag_relse_buffer:
1830                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1831 nextag:
1832                 xfs_perag_put(pag);
1833                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1834                         agno = 0;
1835                 if (agno == start_agno) {
1836                         *inop = NULLFSINO;
1837                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1838                 }
1839         }
1840
1841 out_alloc:
1842         *IO_agbp = NULL;
1843         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1844 out_error:
1845         xfs_perag_put(pag);
1846         return error;
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1851  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1852  * chunk.
1853  */
1854 STATIC void
1855 xfs_difree_inode_chunk(
1856         struct xfs_trans                *tp,
1857         xfs_agnumber_t                  agno,
1858         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1859 {
1860         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1861         xfs_agblock_t                   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp,
1862                                                         rec->ir_startino);
1863         int                             startidx, endidx;
1864         int                             nextbit;
1865         xfs_agblock_t                   agbno;
1866         int                             contigblk;
1867         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1868
1869         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1870                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1871                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1872                                   M_IGEO(mp)->ialloc_blks,
1873                                   &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1874                 return;
1875         }
1876
1877         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1878         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1879         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1880
1881         /*
1882          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1883          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1884          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1885          * the mask.
1886          */
1887         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1888                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1889         nextbit = startidx + 1;
1890         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1891                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1892                                              nextbit);
1893                 /*
1894                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1895                  * the current range and continue.
1896                  */
1897                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1898                     nextbit == endidx + 1) {
1899                         endidx = nextbit;
1900                         goto next;
1901                 }
1902
1903                 /*
1904                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1905                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1906                  * list.
1907                  */
1908                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1909                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1910                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1911                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1912                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1913
1914                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1915                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1916                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1917                                   contigblk, &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1918
1919                 /* reset range to current bit and carry on... */
1920                 startidx = endidx = nextbit;
1921
1922 next:
1923                 nextbit++;
1924         }
1925 }
1926
1927 STATIC int
1928 xfs_difree_inobt(
1929         struct xfs_mount                *mp,
1930         struct xfs_trans                *tp,
1931         struct xfs_buf                  *agbp,
1932         xfs_agino_t                     agino,
1933         struct xfs_icluster             *xic,
1934         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1935 {
1936         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1937         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1938         struct xfs_btree_cur            *cur;
1939         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1940         int                             ilen;
1941         int                             error;
1942         int                             i;
1943         int                             off;
1944
1945         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1946         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1947
1948         /*
1949          * Initialize the cursor.
1950          */
1951         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1952
1953         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1954         if (error)
1955                 goto error0;
1956
1957         /*
1958          * Look for the entry describing this inode.
1959          */
1960         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1961                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1962                         __func__, error);
1963                 goto error0;
1964         }
1965         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1966                 error = -EFSCORRUPTED;
1967                 goto error0;
1968         }
1969         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1970         if (error) {
1971                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1972                         __func__, error);
1973                 goto error0;
1974         }
1975         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1976                 error = -EFSCORRUPTED;
1977                 goto error0;
1978         }
1979         /*
1980          * Get the offset in the inode chunk.
1981          */
1982         off = agino - rec.ir_startino;
1983         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1984         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1985         /*
1986          * Mark the inode free & increment the count.
1987          */
1988         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1989         rec.ir_freecount++;
1990
1991         /*
1992          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
1993          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
1994          * chunks (that might not be free).
1995          */
1996         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1997             rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
1998             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
1999                 struct xfs_perag        *pag = agbp->b_pag;
2000
2001                 xic->deleted = true;
2002                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
2003                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
2004
2005                 /*
2006                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
2007                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
2008                  * to be freed when the transaction is committed.
2009                  */
2010                 ilen = rec.ir_freecount;
2011                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
2012                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
2013                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
2014                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
2015                 pag->pagi_count -= ilen;
2016                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
2017                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
2018
2019                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
2020                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
2021                                 __func__, error);
2022                         goto error0;
2023                 }
2024
2025                 xfs_difree_inode_chunk(tp, agno, &rec);
2026         } else {
2027                 xic->deleted = false;
2028
2029                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2030                 if (error) {
2031                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
2032                                 __func__, error);
2033                         goto error0;
2034                 }
2035
2036                 /* 
2037                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2038                  */
2039                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2040                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2041                 agbp->b_pag->pagi_freecount++;
2042                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2043         }
2044
2045         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2046         if (error)
2047                 goto error0;
2048
2049         *orec = rec;
2050         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2051         return 0;
2052
2053 error0:
2054         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2055         return error;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Free an inode in the free inode btree.
2060  */
2061 STATIC int
2062 xfs_difree_finobt(
2063         struct xfs_mount                *mp,
2064         struct xfs_trans                *tp,
2065         struct xfs_buf                  *agbp,
2066         xfs_agino_t                     agino,
2067         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2068 {
2069         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
2070         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2071         struct xfs_btree_cur            *cur;
2072         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2073         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2074         int                             error;
2075         int                             i;
2076
2077         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
2078
2079         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2080         if (error)
2081                 goto error;
2082         if (i == 0) {
2083                 /*
2084                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2085                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2086                  * something is out of sync.
2087                  */
2088                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ibtrec->ir_freecount != 1)) {
2089                         error = -EFSCORRUPTED;
2090                         goto error;
2091                 }
2092
2093                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2094                                              ibtrec->ir_count,
2095                                              ibtrec->ir_freecount,
2096                                              ibtrec->ir_free, &i);
2097                 if (error)
2098                         goto error;
2099                 ASSERT(i == 1);
2100
2101                 goto out;
2102         }
2103
2104         /*
2105          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2106          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2107          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2108          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2109          * to another.
2110          */
2111         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2112         if (error)
2113                 goto error;
2114         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2115                 error = -EFSCORRUPTED;
2116                 goto error;
2117         }
2118
2119         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2120         rec.ir_freecount++;
2121
2122         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2123                            rec.ir_free != ibtrec->ir_free ||
2124                            rec.ir_freecount != ibtrec->ir_freecount)) {
2125                 error = -EFSCORRUPTED;
2126                 goto error;
2127         }
2128
2129         /*
2130          * The content of inobt records should always match between the inobt
2131          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2132          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2133          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2134          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2135          * Otherwise, update the record with the new information.
2136          *
2137          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2138          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2139          * with the inobt.
2140          */
2141         if (rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2142             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK &&
2143             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
2144                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2145                 if (error)
2146                         goto error;
2147                 ASSERT(i == 1);
2148         } else {
2149                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2150                 if (error)
2151                         goto error;
2152         }
2153
2154 out:
2155         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2156         if (error)
2157                 goto error;
2158
2159         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2160         return 0;
2161
2162 error:
2163         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2164         return error;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2169  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2170  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2171  * btree (free inode mask) is changed.
2172  */
2173 int
2174 xfs_difree(
2175         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
2176         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
2177         struct xfs_icluster     *xic)   /* cluster info if deleted */
2178 {
2179         /* REFERENCED */
2180         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2181         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2182         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2183         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
2184         int                     error;  /* error return value */
2185         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
2186         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2187
2188         mp = tp->t_mountp;
2189
2190         /*
2191          * Break up inode number into its components.
2192          */
2193         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
2194         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
2195                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
2196                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2197                 ASSERT(0);
2198                 return -EINVAL;
2199         }
2200         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2201         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
2202                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2203                         __func__, (unsigned long long)inode,
2204                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2205                 ASSERT(0);
2206                 return -EINVAL;
2207         }
2208         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2209         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2210                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2211                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2212                 ASSERT(0);
2213                 return -EINVAL;
2214         }
2215         /*
2216          * Get the allocation group header.
2217          */
2218         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2219         if (error) {
2220                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2221                         __func__, error);
2222                 return error;
2223         }
2224
2225         /*
2226          * Fix up the inode allocation btree.
2227          */
2228         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, xic, &rec);
2229         if (error)
2230                 goto error0;
2231
2232         /*
2233          * Fix up the free inode btree.
2234          */
2235         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
2236                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
2237                 if (error)
2238                         goto error0;
2239         }
2240
2241         return 0;
2242
2243 error0:
2244         return error;
2245 }
2246
2247 STATIC int
2248 xfs_imap_lookup(
2249         struct xfs_mount        *mp,
2250         struct xfs_trans        *tp,
2251         xfs_agnumber_t          agno,
2252         xfs_agino_t             agino,
2253         xfs_agblock_t           agbno,
2254         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2255         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2256         int                     flags)
2257 {
2258         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2259         struct xfs_btree_cur    *cur;
2260         struct xfs_buf          *agbp;
2261         int                     error;
2262         int                     i;
2263
2264         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2265         if (error) {
2266                 xfs_alert(mp,
2267                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2268                         __func__, error, agno);
2269                 return error;
2270         }
2271
2272         /*
2273          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2274          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2275          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2276          * we are looking up.
2277          */
2278         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
2279         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2280         if (!error) {
2281                 if (i)
2282                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2283                 if (!error && i == 0)
2284                         error = -EINVAL;
2285         }
2286
2287         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2288         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2289         if (error)
2290                 return error;
2291
2292         /* check that the returned record contains the required inode */
2293         if (rec.ir_startino > agino ||
2294             rec.ir_startino + M_IGEO(mp)->ialloc_inos <= agino)
2295                 return -EINVAL;
2296
2297         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2298         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2299             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2300                 return -EINVAL;
2301
2302         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2303         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2304         return 0;
2305 }
2306
2307 /*
2308  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2309  */
2310 int
2311 xfs_imap(
2312         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
2313         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
2314         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
2315         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
2316         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
2317 {
2318         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2319         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
2320         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
2321         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2322         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2323         int             error;  /* error code */
2324         int             offset; /* index of inode in its buffer */
2325         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2326
2327         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2328
2329         /*
2330          * Split up the inode number into its parts.
2331          */
2332         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2333         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2334         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2335         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2336             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2337 #ifdef DEBUG
2338                 /*
2339                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2340                  * as they can be invalid without implying corruption.
2341                  */
2342                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2343                         return -EINVAL;
2344                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
2345                         xfs_alert(mp,
2346                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
2347                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2348                 }
2349                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2350                         xfs_alert(mp,
2351                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2352                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2353                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2354                 }
2355                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2356                         xfs_alert(mp,
2357                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2358                                 __func__, ino,
2359                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2360                 }
2361                 xfs_stack_trace();
2362 #endif /* DEBUG */
2363                 return -EINVAL;
2364         }
2365
2366         /*
2367          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2368          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2369          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2370          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2371          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2372          */
2373         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2374                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2375                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2376                 if (error)
2377                         return error;
2378                 goto out_map;
2379         }
2380
2381         /*
2382          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2383          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2384          */
2385         if (M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster == 1) {
2386                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2387                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2388
2389                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
2390                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2391                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2392                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2393                 return 0;
2394         }
2395
2396         /*
2397          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2398          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2399          * lookup to find the location.
2400          */
2401         if (M_IGEO(mp)->inoalign_mask) {
2402                 offset_agbno = agbno & M_IGEO(mp)->inoalign_mask;
2403                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2404         } else {
2405                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2406                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2407                 if (error)
2408                         return error;
2409         }
2410
2411 out_map:
2412         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2413         cluster_agbno = chunk_agbno +
2414                 ((offset_agbno / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster) *
2415                  M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2416         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2417                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2418
2419         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
2420         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2421         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2422
2423         /*
2424          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2425          * of the file system then return NULL rather than calling
2426          * read_buf and panicing when we get an error from the
2427          * driver.
2428          */
2429         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2430             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2431                 xfs_alert(mp,
2432         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2433                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2434                         (unsigned long long) imap->im_len,
2435                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2436                 return -EINVAL;
2437         }
2438         return 0;
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2443  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2444  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2445  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2446  *
2447  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2448  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2449  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2450  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2451  * the structure in another.
2452  */
2453 void
2454 xfs_ialloc_log_agi(
2455         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2456         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
2457         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
2458 {
2459         int                     first;          /* first byte number */
2460         int                     last;           /* last byte number */
2461         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2462                                         /* keep in sync with bit definitions */
2463                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2464                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2465                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2466                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2467                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2468                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2469                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2470                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2471                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2472                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2473                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2474                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2475                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2476                 offsetof(xfs_agi_t, agi_iblocks),
2477                 sizeof(xfs_agi_t)
2478         };
2479 #ifdef DEBUG
2480         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2481
2482         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2483 #endif
2484
2485         /*
2486          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2487          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2488          * agi_unlinked.
2489          */
2490         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2491                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2492                                   &first, &last);
2493                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2494         }
2495
2496         /*
2497          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2498          * last field offsets for any bits in the second region.
2499          */
2500         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2501         if (fields) {
2502                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2503                                   &first, &last);
2504                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2505         }
2506 }
2507
2508 static xfs_failaddr_t
2509 xfs_agi_verify(
2510         struct xfs_buf  *bp)
2511 {
2512         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2513         struct xfs_agi  *agi = bp->b_addr;
2514         int             i;
2515
2516         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2517                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2518                         return __this_address;
2519                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agi->agi_lsn)))
2520                         return __this_address;
2521         }
2522
2523         /*
2524          * Validate the magic number of the agi block.
2525          */
2526         if (!xfs_verify_magic(bp, agi->agi_magicnum))
2527                 return __this_address;
2528         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2529                 return __this_address;
2530
2531         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2532             be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2533                 return __this_address;
2534
2535         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb) &&
2536             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2537              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2538                 return __this_address;
2539
2540         /*
2541          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2542          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2543          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2544          * so we can detect and avoid this problem.
2545          */
2546         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2547                 return __this_address;
2548
2549         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++) {
2550                 if (agi->agi_unlinked[i] == cpu_to_be32(NULLAGINO))
2551                         continue;
2552                 if (!xfs_verify_ino(mp, be32_to_cpu(agi->agi_unlinked[i])))
2553                         return __this_address;
2554         }
2555
2556         return NULL;
2557 }
2558
2559 static void
2560 xfs_agi_read_verify(
2561         struct xfs_buf  *bp)
2562 {
2563         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2564         xfs_failaddr_t  fa;
2565
2566         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2567             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2568                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2569         else {
2570                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2571                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2572                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2573         }
2574 }
2575
2576 static void
2577 xfs_agi_write_verify(
2578         struct xfs_buf  *bp)
2579 {
2580         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2581         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2582         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2583         xfs_failaddr_t          fa;
2584
2585         fa = xfs_agi_verify(bp);
2586         if (fa) {
2587                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2588                 return;
2589         }
2590
2591         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2592                 return;
2593
2594         if (bip)
2595                 agi->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2596         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2597 }
2598
2599 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2600         .name = "xfs_agi",
2601         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) },
2602         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2603         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2604         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2605 };
2606
2607 /*
2608  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2609  */
2610 int
2611 xfs_read_agi(
2612         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2613         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2614         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2615         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2616 {
2617         int                     error;
2618
2619         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2620
2621         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2622         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2623                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2624                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2625         if (error)
2626                 return error;
2627         if (tp)
2628                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2629
2630         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2631         return 0;
2632 }
2633
2634 int
2635 xfs_ialloc_read_agi(
2636         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2637         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2638         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2639         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2640 {
2641         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2642         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2643         int                     error;
2644
2645         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2646
2647         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2648         if (error)
2649                 return error;
2650
2651         agi = (*bpp)->b_addr;
2652         pag = (*bpp)->b_pag;
2653         if (!pag->pagi_init) {
2654                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2655                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2656                 pag->pagi_init = 1;
2657         }
2658
2659         /*
2660          * It's possible for these to be out of sync if
2661          * we are in the middle of a forced shutdown.
2662          */
2663         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2664                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2665         return 0;
2666 }
2667
2668 /*
2669  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2670  */
2671 int
2672 xfs_ialloc_pagi_init(
2673         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2674         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2675         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2676 {
2677         xfs_buf_t       *bp = NULL;
2678         int             error;
2679
2680         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2681         if (error)
2682                 return error;
2683         if (bp)
2684                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2685         return 0;
2686 }
2687
2688 /* Is there an inode record covering a given range of inode numbers? */
2689 int
2690 xfs_ialloc_has_inode_record(
2691         struct xfs_btree_cur    *cur,
2692         xfs_agino_t             low,
2693         xfs_agino_t             high,
2694         bool                    *exists)
2695 {
2696         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2697         xfs_agino_t             agino;
2698         uint16_t                holemask;
2699         int                     has_record;
2700         int                     i;
2701         int                     error;
2702
2703         *exists = false;
2704         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2705         while (error == 0 && has_record) {
2706                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2707                 if (error || irec.ir_startino > high)
2708                         break;
2709
2710                 agino = irec.ir_startino;
2711                 holemask = irec.ir_holemask;
2712                 for (i = 0; i < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS; holemask >>= 1,
2713                                 i++, agino += XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) {
2714                         if (holemask & 1)
2715                                 continue;
2716                         if (agino + XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT > low &&
2717                                         agino <= high) {
2718                                 *exists = true;
2719                                 return 0;
2720                         }
2721                 }
2722
2723                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2724         }
2725         return error;
2726 }
2727
2728 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2729 int
2730 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2731         struct xfs_btree_cur    *cur,
2732         xfs_agblock_t           bno,
2733         xfs_extlen_t            len,
2734         bool                    *exists)
2735 {
2736         xfs_agino_t             low;
2737         xfs_agino_t             high;
2738
2739         low = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno);
2740         high = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len) - 1;
2741
2742         return xfs_ialloc_has_inode_record(cur, low, high, exists);
2743 }
2744
2745 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2746         xfs_agino_t                     count;
2747         xfs_agino_t                     freecount;
2748 };
2749
2750 /* Record inode counts across all inobt records. */
2751 STATIC int
2752 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2753         struct xfs_btree_cur            *cur,
2754         union xfs_btree_rec             *rec,
2755         void                            *priv)
2756 {
2757         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2758         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2759
2760         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2761         ci->count += irec.ir_count;
2762         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2763
2764         return 0;
2765 }
2766
2767 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2768 int
2769 xfs_ialloc_count_inodes(
2770         struct xfs_btree_cur            *cur,
2771         xfs_agino_t                     *count,
2772         xfs_agino_t                     *freecount)
2773 {
2774         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2775         int                             error;
2776
2777         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO);
2778         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2779         if (error)
2780                 return error;
2781
2782         *count = ci.count;
2783         *freecount = ci.freecount;
2784         return 0;
2785 }
2786
2787 /*
2788  * Initialize inode-related geometry information.
2789  *
2790  * Compute the inode btree min and max levels and set maxicount.
2791  *
2792  * Set the inode cluster size.  This may still be overridden by the file
2793  * system block size if it is larger than the chosen cluster size.
2794  *
2795  * For v5 filesystems, scale the cluster size with the inode size to keep a
2796  * constant ratio of inode per cluster buffer, but only if mkfs has set the
2797  * inode alignment value appropriately for larger cluster sizes.
2798  *
2799  * Then compute the inode cluster alignment information.
2800  */
2801 void
2802 xfs_ialloc_setup_geometry(
2803         struct xfs_mount        *mp)
2804 {
2805         struct xfs_sb           *sbp = &mp->m_sb;
2806         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2807         uint64_t                icount;
2808         uint                    inodes;
2809
2810         igeo->new_diflags2 = 0;
2811         if (xfs_sb_version_hasbigtime(&mp->m_sb))
2812                 igeo->new_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_BIGTIME;
2813
2814         /* Compute inode btree geometry. */
2815         igeo->agino_log = sbp->sb_inopblog + sbp->sb_agblklog;
2816         igeo->inobt_mxr[0] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 1);
2817         igeo->inobt_mxr[1] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 0);
2818         igeo->inobt_mnr[0] = igeo->inobt_mxr[0] / 2;
2819         igeo->inobt_mnr[1] = igeo->inobt_mxr[1] / 2;
2820
2821         igeo->ialloc_inos = max_t(uint16_t, XFS_INODES_PER_CHUNK,
2822                         sbp->sb_inopblock);
2823         igeo->ialloc_blks = igeo->ialloc_inos >> sbp->sb_inopblog;
2824
2825         if (sbp->sb_spino_align)
2826                 igeo->ialloc_min_blks = sbp->sb_spino_align;
2827         else
2828                 igeo->ialloc_min_blks = igeo->ialloc_blks;
2829
2830         /* Compute and fill in value of m_ino_geo.inobt_maxlevels. */
2831         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2832         igeo->inobt_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(igeo->inobt_mnr,
2833                         inodes);
2834
2835         /*
2836          * Set the maximum inode count for this filesystem, being careful not
2837          * to use obviously garbage sb_inopblog/sb_inopblock values.  Regular
2838          * users should never get here due to failing sb verification, but
2839          * certain users (xfs_db) need to be usable even with corrupt metadata.
2840          */
2841         if (sbp->sb_imax_pct && igeo->ialloc_blks) {
2842                 /*
2843                  * Make sure the maximum inode count is a multiple
2844                  * of the units we allocate inodes in.
2845                  */
2846                 icount = sbp->sb_dblocks * sbp->sb_imax_pct;
2847                 do_div(icount, 100);
2848                 do_div(icount, igeo->ialloc_blks);
2849                 igeo->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp,
2850                                 icount * igeo->ialloc_blks);
2851         } else {
2852                 igeo->maxicount = 0;
2853         }
2854
2855         /*
2856          * Compute the desired size of an inode cluster buffer size, which
2857          * starts at 8K and (on v5 filesystems) scales up with larger inode
2858          * sizes.
2859          *
2860          * Preserve the desired inode cluster size because the sparse inodes
2861          * feature uses that desired size (not the actual size) to compute the
2862          * sparse inode alignment.  The mount code validates this value, so we
2863          * cannot change the behavior.
2864          */
2865         igeo->inode_cluster_size_raw = XFS_INODE_BIG_CLUSTER_SIZE;
2866         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb)) {
2867                 int     new_size = igeo->inode_cluster_size_raw;
2868
2869                 new_size *= mp->m_sb.sb_inodesize / XFS_DINODE_MIN_SIZE;
2870                 if (mp->m_sb.sb_inoalignmt >= XFS_B_TO_FSBT(mp, new_size))
2871                         igeo->inode_cluster_size_raw = new_size;
2872         }
2873
2874         /* Calculate inode cluster ratios. */
2875         if (igeo->inode_cluster_size_raw > mp->m_sb.sb_blocksize)
2876                 igeo->blocks_per_cluster = XFS_B_TO_FSBT(mp,
2877                                 igeo->inode_cluster_size_raw);
2878         else
2879                 igeo->blocks_per_cluster = 1;
2880         igeo->inode_cluster_size = XFS_FSB_TO_B(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2881         igeo->inodes_per_cluster = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2882
2883         /* Calculate inode cluster alignment. */
2884         if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2885             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= igeo->blocks_per_cluster)
2886                 igeo->cluster_align = mp->m_sb.sb_inoalignmt;
2887         else
2888                 igeo->cluster_align = 1;
2889         igeo->inoalign_mask = igeo->cluster_align - 1;
2890         igeo->cluster_align_inodes = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->cluster_align);
2891
2892         /*
2893          * If we are using stripe alignment, check whether
2894          * the stripe unit is a multiple of the inode alignment
2895          */
2896         if (mp->m_dalign && igeo->inoalign_mask &&
2897             !(mp->m_dalign & igeo->inoalign_mask))
2898                 igeo->ialloc_align = mp->m_dalign;
2899         else
2900                 igeo->ialloc_align = 0;
2901 }
2902
2903 /* Compute the location of the root directory inode that is laid out by mkfs. */
2904 xfs_ino_t
2905 xfs_ialloc_calc_rootino(
2906         struct xfs_mount        *mp,
2907         int                     sunit)
2908 {
2909         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2910         xfs_agblock_t           first_bno;
2911
2912         /*
2913          * Pre-calculate the geometry of AG 0.  We know what it looks like
2914          * because libxfs knows how to create allocation groups now.
2915          *
2916          * first_bno is the first block in which mkfs could possibly have
2917          * allocated the root directory inode, once we factor in the metadata
2918          * that mkfs formats before it.  Namely, the four AG headers...
2919          */
2920         first_bno = howmany(4 * mp->m_sb.sb_sectsize, mp->m_sb.sb_blocksize);
2921
2922         /* ...the two free space btree roots... */
2923         first_bno += 2;
2924
2925         /* ...the inode btree root... */
2926         first_bno += 1;
2927
2928         /* ...the initial AGFL... */
2929         first_bno += xfs_alloc_min_freelist(mp, NULL);
2930
2931         /* ...the free inode btree root... */
2932         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
2933                 first_bno++;
2934
2935         /* ...the reverse mapping btree root... */
2936         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
2937                 first_bno++;
2938
2939         /* ...the reference count btree... */
2940         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
2941                 first_bno++;
2942
2943         /*
2944          * ...and the log, if it is allocated in the first allocation group.
2945          *
2946          * This can happen with filesystems that only have a single
2947          * allocation group, or very odd geometries created by old mkfs
2948          * versions on very small filesystems.
2949          */
2950         if (mp->m_sb.sb_logstart &&
2951             XFS_FSB_TO_AGNO(mp, mp->m_sb.sb_logstart) == 0)
2952                  first_bno += mp->m_sb.sb_logblocks;
2953
2954         /*
2955          * Now round first_bno up to whatever allocation alignment is given
2956          * by the filesystem or was passed in.
2957          */
2958         if (xfs_sb_version_hasdalign(&mp->m_sb) && igeo->ialloc_align > 0)
2959                 first_bno = roundup(first_bno, sunit);
2960         else if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2961                         mp->m_sb.sb_inoalignmt > 1)
2962                 first_bno = roundup(first_bno, mp->m_sb.sb_inoalignmt);
2963
2964         return XFS_AGINO_TO_INO(mp, 0, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, first_bno));
2965 }