Linux 6.9-rc1
[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_mount.h"
14 #include "xfs_inode.h"
15 #include "xfs_btree.h"
16 #include "xfs_ialloc.h"
17 #include "xfs_ialloc_btree.h"
18 #include "xfs_alloc.h"
19 #include "xfs_errortag.h"
20 #include "xfs_error.h"
21 #include "xfs_bmap.h"
22 #include "xfs_trans.h"
23 #include "xfs_buf_item.h"
24 #include "xfs_icreate_item.h"
25 #include "xfs_icache.h"
26 #include "xfs_trace.h"
27 #include "xfs_log.h"
28 #include "xfs_rmap.h"
29 #include "xfs_ag.h"
30 #include "xfs_health.h"
31
32 /*
33  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
34  */
35 int                                     /* error */
36 xfs_inobt_lookup(
37         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
38         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
39         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
40         int                     *stat)  /* success/failure */
41 {
42         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
43         cur->bc_rec.i.ir_holemask = 0;
44         cur->bc_rec.i.ir_count = 0;
45         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
46         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
47         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
48 }
49
50 /*
51  * Update the record referred to by cur to the value given.
52  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
53  */
54 STATIC int                              /* error */
55 xfs_inobt_update(
56         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
57         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
58 {
59         union xfs_btree_rec     rec;
60
61         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
62         if (xfs_has_sparseinodes(cur->bc_mp)) {
63                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_holemask = cpu_to_be16(irec->ir_holemask);
64                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_count = irec->ir_count;
65                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_freecount = irec->ir_freecount;
66         } else {
67                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
68                 rec.inobt.ir_u.f.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
69         }
70         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
71         return xfs_btree_update(cur, &rec);
72 }
73
74 /* Convert on-disk btree record to incore inobt record. */
75 void
76 xfs_inobt_btrec_to_irec(
77         struct xfs_mount                *mp,
78         const union xfs_btree_rec       *rec,
79         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec)
80 {
81         irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
82         if (xfs_has_sparseinodes(mp)) {
83                 irec->ir_holemask = be16_to_cpu(rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask);
84                 irec->ir_count = rec->inobt.ir_u.sp.ir_count;
85                 irec->ir_freecount = rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount;
86         } else {
87                 /*
88                  * ir_holemask/ir_count not supported on-disk. Fill in hardcoded
89                  * values for full inode chunks.
90                  */
91                 irec->ir_holemask = XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL;
92                 irec->ir_count = XFS_INODES_PER_CHUNK;
93                 irec->ir_freecount =
94                                 be32_to_cpu(rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount);
95         }
96         irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
97 }
98
99 /* Compute the freecount of an incore inode record. */
100 uint8_t
101 xfs_inobt_rec_freecount(
102         const struct xfs_inobt_rec_incore       *irec)
103 {
104         uint64_t                                realfree = irec->ir_free;
105
106         if (xfs_inobt_issparse(irec->ir_holemask))
107                 realfree &= xfs_inobt_irec_to_allocmask(irec);
108         return hweight64(realfree);
109 }
110
111 /* Simple checks for inode records. */
112 xfs_failaddr_t
113 xfs_inobt_check_irec(
114         struct xfs_perag                        *pag,
115         const struct xfs_inobt_rec_incore       *irec)
116 {
117         /* Record has to be properly aligned within the AG. */
118         if (!xfs_verify_agino(pag, irec->ir_startino))
119                 return __this_address;
120         if (!xfs_verify_agino(pag,
121                                 irec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1))
122                 return __this_address;
123         if (irec->ir_count < XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT ||
124             irec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
125                 return __this_address;
126         if (irec->ir_freecount > XFS_INODES_PER_CHUNK)
127                 return __this_address;
128
129         if (xfs_inobt_rec_freecount(irec) != irec->ir_freecount)
130                 return __this_address;
131
132         return NULL;
133 }
134
135 static inline int
136 xfs_inobt_complain_bad_rec(
137         struct xfs_btree_cur            *cur,
138         xfs_failaddr_t                  fa,
139         const struct xfs_inobt_rec_incore *irec)
140 {
141         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
142
143         xfs_warn(mp,
144                 "%sbt record corruption in AG %d detected at %pS!",
145                 cur->bc_ops->name, cur->bc_ag.pag->pag_agno, fa);
146         xfs_warn(mp,
147 "start inode 0x%x, count 0x%x, free 0x%x freemask 0x%llx, holemask 0x%x",
148                 irec->ir_startino, irec->ir_count, irec->ir_freecount,
149                 irec->ir_free, irec->ir_holemask);
150         xfs_btree_mark_sick(cur);
151         return -EFSCORRUPTED;
152 }
153
154 /*
155  * Get the data from the pointed-to record.
156  */
157 int
158 xfs_inobt_get_rec(
159         struct xfs_btree_cur            *cur,
160         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec,
161         int                             *stat)
162 {
163         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
164         union xfs_btree_rec             *rec;
165         xfs_failaddr_t                  fa;
166         int                             error;
167
168         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
169         if (error || *stat == 0)
170                 return error;
171
172         xfs_inobt_btrec_to_irec(mp, rec, irec);
173         fa = xfs_inobt_check_irec(cur->bc_ag.pag, irec);
174         if (fa)
175                 return xfs_inobt_complain_bad_rec(cur, fa, irec);
176
177         return 0;
178 }
179
180 /*
181  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
182  */
183 int
184 xfs_inobt_insert_rec(
185         struct xfs_btree_cur    *cur,
186         uint16_t                holemask,
187         uint8_t                 count,
188         int32_t                 freecount,
189         xfs_inofree_t           free,
190         int                     *stat)
191 {
192         cur->bc_rec.i.ir_holemask = holemask;
193         cur->bc_rec.i.ir_count = count;
194         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
195         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
196         return xfs_btree_insert(cur, stat);
197 }
198
199 /*
200  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
201  */
202 STATIC int
203 xfs_inobt_insert(
204         struct xfs_perag        *pag,
205         struct xfs_trans        *tp,
206         struct xfs_buf          *agbp,
207         xfs_agino_t             newino,
208         xfs_agino_t             newlen,
209         bool                    is_finobt)
210 {
211         struct xfs_btree_cur    *cur;
212         xfs_agino_t             thisino;
213         int                     i;
214         int                     error;
215
216         if (is_finobt)
217                 cur = xfs_finobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
218         else
219                 cur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
220
221         for (thisino = newino;
222              thisino < newino + newlen;
223              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
224                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
225                 if (error) {
226                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
227                         return error;
228                 }
229                 ASSERT(i == 0);
230
231                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL,
232                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
233                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
234                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
235                 if (error) {
236                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
237                         return error;
238                 }
239                 ASSERT(i == 1);
240         }
241
242         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
243
244         return 0;
245 }
246
247 /*
248  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
249  */
250 #ifdef DEBUG
251 static int
252 xfs_check_agi_freecount(
253         struct xfs_btree_cur    *cur)
254 {
255         if (cur->bc_nlevels == 1) {
256                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
257                 int             freecount = 0;
258                 int             error;
259                 int             i;
260
261                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
262                 if (error)
263                         return error;
264
265                 do {
266                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
267                         if (error)
268                                 return error;
269
270                         if (i) {
271                                 freecount += rec.ir_freecount;
272                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
273                                 if (error)
274                                         return error;
275                         }
276                 } while (i == 1);
277
278                 if (!xfs_is_shutdown(cur->bc_mp))
279                         ASSERT(freecount == cur->bc_ag.pag->pagi_freecount);
280         }
281         return 0;
282 }
283 #else
284 #define xfs_check_agi_freecount(cur)    0
285 #endif
286
287 /*
288  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
289  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
290  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
291  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
292  */
293 int
294 xfs_ialloc_inode_init(
295         struct xfs_mount        *mp,
296         struct xfs_trans        *tp,
297         struct list_head        *buffer_list,
298         int                     icount,
299         xfs_agnumber_t          agno,
300         xfs_agblock_t           agbno,
301         xfs_agblock_t           length,
302         unsigned int            gen)
303 {
304         struct xfs_buf          *fbuf;
305         struct xfs_dinode       *free;
306         int                     nbufs;
307         int                     version;
308         int                     i, j;
309         xfs_daddr_t             d;
310         xfs_ino_t               ino = 0;
311         int                     error;
312
313         /*
314          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
315          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
316          * blocks size.
317          */
318         nbufs = length / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster;
319
320         /*
321          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
322          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
323          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
324          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
325          * system.
326          *
327          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
328          * so calculate the first inode number of the chunk here as
329          * XFS_AGB_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
330          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
331          * be used in the cluster buffer loop below.
332          *
333          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
334          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
335          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
336          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
337          * inode cores.
338          */
339         if (xfs_has_v3inodes(mp)) {
340                 version = 3;
341                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, agbno));
342
343                 /*
344                  * log the initialisation that is about to take place as an
345                  * logical operation. This means the transaction does not
346                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
347                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
348                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
349                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
350                  */
351                 if (tp)
352                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, icount,
353                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
354         } else
355                 version = 2;
356
357         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
358                 /*
359                  * Get the block.
360                  */
361                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno +
362                                 (j * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster));
363                 error = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
364                                 mp->m_bsize * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster,
365                                 XBF_UNMAPPED, &fbuf);
366                 if (error)
367                         return error;
368
369                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
370                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
371                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
372                 for (i = 0; i < M_IGEO(mp)->inodes_per_cluster; i++) {
373                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
374
375                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
376                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
377                         free->di_version = version;
378                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
379                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
380
381                         if (version == 3) {
382                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
383                                 ino++;
384                                 uuid_copy(&free->di_uuid,
385                                           &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
386                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
387                         } else if (tp) {
388                                 /* just log the inode core */
389                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
390                                           ioffset + XFS_DINODE_SIZE(mp) - 1);
391                         }
392                 }
393
394                 if (tp) {
395                         /*
396                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
397                          * sticks in AIL at the point of this allocation
398                          * transaction. This ensures the they are on disk before
399                          * the tail of the log can be moved past this
400                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
401                          * it forward in the log).
402                          */
403                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
404                         if (version == 3) {
405                                 /*
406                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
407                                  * not physically logged in the transaction but
408                                  * still tracked in the AIL as part of the
409                                  * transaction and pin the log appropriately.
410                                  */
411                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
412                         }
413                 } else {
414                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
415                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
416                         xfs_buf_relse(fbuf);
417                 }
418         }
419         return 0;
420 }
421
422 /*
423  * Align startino and allocmask for a recently allocated sparse chunk such that
424  * they are fit for insertion (or merge) into the on-disk inode btrees.
425  *
426  * Background:
427  *
428  * When enabled, sparse inode support increases the inode alignment from cluster
429  * size to inode chunk size. This means that the minimum range between two
430  * non-adjacent inode records in the inobt is large enough for a full inode
431  * record. This allows for cluster sized, cluster aligned block allocation
432  * without need to worry about whether the resulting inode record overlaps with
433  * another record in the tree. Without this basic rule, we would have to deal
434  * with the consequences of overlap by potentially undoing recent allocations in
435  * the inode allocation codepath.
436  *
437  * Because of this alignment rule (which is enforced on mount), there are two
438  * inobt possibilities for newly allocated sparse chunks. One is that the
439  * aligned inode record for the chunk covers a range of inodes not already
440  * covered in the inobt (i.e., it is safe to insert a new sparse record). The
441  * other is that a record already exists at the aligned startino that considers
442  * the newly allocated range as sparse. In the latter case, record content is
443  * merged in hope that sparse inode chunks fill to full chunks over time.
444  */
445 STATIC void
446 xfs_align_sparse_ino(
447         struct xfs_mount                *mp,
448         xfs_agino_t                     *startino,
449         uint16_t                        *allocmask)
450 {
451         xfs_agblock_t                   agbno;
452         xfs_agblock_t                   mod;
453         int                             offset;
454
455         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, *startino);
456         mod = agbno % mp->m_sb.sb_inoalignmt;
457         if (!mod)
458                 return;
459
460         /* calculate the inode offset and align startino */
461         offset = XFS_AGB_TO_AGINO(mp, mod);
462         *startino -= offset;
463
464         /*
465          * Since startino has been aligned down, left shift allocmask such that
466          * it continues to represent the same physical inodes relative to the
467          * new startino.
468          */
469         *allocmask <<= offset / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
470 }
471
472 /*
473  * Determine whether the source inode record can merge into the target. Both
474  * records must be sparse, the inode ranges must match and there must be no
475  * allocation overlap between the records.
476  */
477 STATIC bool
478 __xfs_inobt_can_merge(
479         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* tgt record */
480         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src record */
481 {
482         uint64_t                        talloc;
483         uint64_t                        salloc;
484
485         /* records must cover the same inode range */
486         if (trec->ir_startino != srec->ir_startino)
487                 return false;
488
489         /* both records must be sparse */
490         if (!xfs_inobt_issparse(trec->ir_holemask) ||
491             !xfs_inobt_issparse(srec->ir_holemask))
492                 return false;
493
494         /* both records must track some inodes */
495         if (!trec->ir_count || !srec->ir_count)
496                 return false;
497
498         /* can't exceed capacity of a full record */
499         if (trec->ir_count + srec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
500                 return false;
501
502         /* verify there is no allocation overlap */
503         talloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(trec);
504         salloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(srec);
505         if (talloc & salloc)
506                 return false;
507
508         return true;
509 }
510
511 /*
512  * Merge the source inode record into the target. The caller must call
513  * __xfs_inobt_can_merge() to ensure the merge is valid.
514  */
515 STATIC void
516 __xfs_inobt_rec_merge(
517         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* target */
518         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src */
519 {
520         ASSERT(trec->ir_startino == srec->ir_startino);
521
522         /* combine the counts */
523         trec->ir_count += srec->ir_count;
524         trec->ir_freecount += srec->ir_freecount;
525
526         /*
527          * Merge the holemask and free mask. For both fields, 0 bits refer to
528          * allocated inodes. We combine the allocated ranges with bitwise AND.
529          */
530         trec->ir_holemask &= srec->ir_holemask;
531         trec->ir_free &= srec->ir_free;
532 }
533
534 /*
535  * Insert a new sparse inode chunk into the associated inode allocation btree.
536  * The inode record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that
537  * should match any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows
538  * sparse chunks to fill over time.
539  *
540  * If no preexisting record exists, the provided record is inserted.
541  * If there is a preexisting record, the provided record is merged with the
542  * existing record and updated in place. The merged record is returned in nrec.
543  *
544  * It is considered corruption if a merge is requested and not possible. Given
545  * the sparse inode alignment constraints, this should never happen.
546  */
547 STATIC int
548 xfs_inobt_insert_sprec(
549         struct xfs_perag                *pag,
550         struct xfs_trans                *tp,
551         struct xfs_buf                  *agbp,
552         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec)  /* in/out: new/merged rec. */
553 {
554         struct xfs_mount                *mp = pag->pag_mount;
555         struct xfs_btree_cur            *cur;
556         int                             error;
557         int                             i;
558         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
559
560         cur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
561
562         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
563         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
564         if (error)
565                 goto error;
566         /* if nothing there, insert a new record and return */
567         if (i == 0) {
568                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
569                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
570                                              nrec->ir_free, &i);
571                 if (error)
572                         goto error;
573                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
574                         xfs_btree_mark_sick(cur);
575                         error = -EFSCORRUPTED;
576                         goto error;
577                 }
578
579                 goto out;
580         }
581
582         /*
583          * A record exists at this startino.  Merge the records.
584          */
585         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
586         if (error)
587                 goto error;
588         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
589                 xfs_btree_mark_sick(cur);
590                 error = -EFSCORRUPTED;
591                 goto error;
592         }
593         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, rec.ir_startino != nrec->ir_startino)) {
594                 xfs_btree_mark_sick(cur);
595                 error = -EFSCORRUPTED;
596                 goto error;
597         }
598
599         /*
600          * This should never fail. If we have coexisting records that
601          * cannot merge, something is seriously wrong.
602          */
603         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !__xfs_inobt_can_merge(nrec, &rec))) {
604                 xfs_btree_mark_sick(cur);
605                 error = -EFSCORRUPTED;
606                 goto error;
607         }
608
609         trace_xfs_irec_merge_pre(mp, pag->pag_agno, rec.ir_startino,
610                                  rec.ir_holemask, nrec->ir_startino,
611                                  nrec->ir_holemask);
612
613         /* merge to nrec to output the updated record */
614         __xfs_inobt_rec_merge(nrec, &rec);
615
616         trace_xfs_irec_merge_post(mp, pag->pag_agno, nrec->ir_startino,
617                                   nrec->ir_holemask);
618
619         error = xfs_inobt_rec_check_count(mp, nrec);
620         if (error)
621                 goto error;
622
623         error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
624         if (error)
625                 goto error;
626
627 out:
628         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
629         return 0;
630 error:
631         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
632         return error;
633 }
634
635 /*
636  * Insert a new sparse inode chunk into the free inode btree. The inode
637  * record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that should match
638  * any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows sparse chunks
639  * to fill over time.
640  *
641  * The new record is always inserted, overwriting a pre-existing record if
642  * there is one.
643  */
644 STATIC int
645 xfs_finobt_insert_sprec(
646         struct xfs_perag                *pag,
647         struct xfs_trans                *tp,
648         struct xfs_buf                  *agbp,
649         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec)  /* in/out: new rec. */
650 {
651         struct xfs_mount                *mp = pag->pag_mount;
652         struct xfs_btree_cur            *cur;
653         int                             error;
654         int                             i;
655
656         cur = xfs_finobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
657
658         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
659         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
660         if (error)
661                 goto error;
662         /* if nothing there, insert a new record and return */
663         if (i == 0) {
664                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
665                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
666                                              nrec->ir_free, &i);
667                 if (error)
668                         goto error;
669                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
670                         xfs_btree_mark_sick(cur);
671                         error = -EFSCORRUPTED;
672                         goto error;
673                 }
674         } else {
675                 error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
676                 if (error)
677                         goto error;
678         }
679
680         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
681         return 0;
682 error:
683         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
684         return error;
685 }
686
687
688 /*
689  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.  Returns 0 if
690  * inodes were allocated in this AG; -EAGAIN if there was no space in this AG so
691  * the caller knows it can try another AG, a hard -ENOSPC when over the maximum
692  * inode count threshold, or the usual negative error code for other errors.
693  */
694 STATIC int
695 xfs_ialloc_ag_alloc(
696         struct xfs_perag        *pag,
697         struct xfs_trans        *tp,
698         struct xfs_buf          *agbp)
699 {
700         struct xfs_agi          *agi;
701         struct xfs_alloc_arg    args;
702         int                     error;
703         xfs_agino_t             newino;         /* new first inode's number */
704         xfs_agino_t             newlen;         /* new number of inodes */
705         int                     isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe */
706                                                 /* unit boundary */
707         /* init. to full chunk */
708         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
709         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(tp->t_mountp);
710         uint16_t                allocmask = (uint16_t) -1;
711         int                     do_sparse = 0;
712
713         memset(&args, 0, sizeof(args));
714         args.tp = tp;
715         args.mp = tp->t_mountp;
716         args.fsbno = NULLFSBLOCK;
717         args.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_INODES;
718         args.pag = pag;
719
720 #ifdef DEBUG
721         /* randomly do sparse inode allocations */
722         if (xfs_has_sparseinodes(tp->t_mountp) &&
723             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks)
724                 do_sparse = get_random_u32_below(2);
725 #endif
726
727         /*
728          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
729          * at one time.
730          */
731         newlen = igeo->ialloc_inos;
732         if (igeo->maxicount &&
733             percpu_counter_read_positive(&args.mp->m_icount) + newlen >
734                                                         igeo->maxicount)
735                 return -ENOSPC;
736         args.minlen = args.maxlen = igeo->ialloc_blks;
737         /*
738          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
739          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
740          * an entire stripe unit with inodes.
741          */
742         agi = agbp->b_addr;
743         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
744         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
745                      igeo->ialloc_blks;
746         if (do_sparse)
747                 goto sparse_alloc;
748         if (likely(newino != NULLAGINO &&
749                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
750                 args.prod = 1;
751
752                 /*
753                  * We need to take into account alignment here to ensure that
754                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
755                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
756                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
757                  * a dirty transaction and shutting down.
758                  *
759                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
760                  * however we need to take cluster alignment into account when
761                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
762                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
763                  * but not to use them in the actual exact allocation.
764                  */
765                 args.alignment = 1;
766                 args.minalignslop = igeo->cluster_align - 1;
767
768                 /* Allow space for the inode btree to split. */
769                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels;
770                 error = xfs_alloc_vextent_exact_bno(&args,
771                                 XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno,
772                                                 args.agbno));
773                 if (error)
774                         return error;
775
776                 /*
777                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
778                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
779                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
780                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
781                  * instead. It is critical that the total size of the request
782                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
783                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
784                  * subsequent requests.
785                  */
786                 args.minalignslop = 0;
787         }
788
789         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
790                 /*
791                  * Set the alignment for the allocation.
792                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
793                  * boundary.
794                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
795                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
796                  * pieces, so don't need alignment anyway.
797                  */
798                 isaligned = 0;
799                 if (igeo->ialloc_align) {
800                         ASSERT(!xfs_has_noalign(args.mp));
801                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
802                         isaligned = 1;
803                 } else
804                         args.alignment = igeo->cluster_align;
805                 /*
806                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
807                  */
808                 args.prod = 1;
809                 /*
810                  * Allow space for the inode btree to split.
811                  */
812                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels;
813                 error = xfs_alloc_vextent_near_bno(&args,
814                                 XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno,
815                                                 be32_to_cpu(agi->agi_root)));
816                 if (error)
817                         return error;
818         }
819
820         /*
821          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
822          * alignment.
823          */
824         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
825                 args.alignment = igeo->cluster_align;
826                 error = xfs_alloc_vextent_near_bno(&args,
827                                 XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno,
828                                                 be32_to_cpu(agi->agi_root)));
829                 if (error)
830                         return error;
831         }
832
833         /*
834          * Finally, try a sparse allocation if the filesystem supports it and
835          * the sparse allocation length is smaller than a full chunk.
836          */
837         if (xfs_has_sparseinodes(args.mp) &&
838             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks &&
839             args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
840 sparse_alloc:
841                 args.alignment = args.mp->m_sb.sb_spino_align;
842                 args.prod = 1;
843
844                 args.minlen = igeo->ialloc_min_blks;
845                 args.maxlen = args.minlen;
846
847                 /*
848                  * The inode record will be aligned to full chunk size. We must
849                  * prevent sparse allocation from AG boundaries that result in
850                  * invalid inode records, such as records that start at agbno 0
851                  * or extend beyond the AG.
852                  *
853                  * Set min agbno to the first aligned, non-zero agbno and max to
854                  * the last aligned agbno that is at least one full chunk from
855                  * the end of the AG.
856                  */
857                 args.min_agbno = args.mp->m_sb.sb_inoalignmt;
858                 args.max_agbno = round_down(args.mp->m_sb.sb_agblocks,
859                                             args.mp->m_sb.sb_inoalignmt) -
860                                  igeo->ialloc_blks;
861
862                 error = xfs_alloc_vextent_near_bno(&args,
863                                 XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno,
864                                                 be32_to_cpu(agi->agi_root)));
865                 if (error)
866                         return error;
867
868                 newlen = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.len);
869                 ASSERT(newlen <= XFS_INODES_PER_CHUNK);
870                 allocmask = (1 << (newlen / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT)) - 1;
871         }
872
873         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK)
874                 return -EAGAIN;
875
876         ASSERT(args.len == args.minlen);
877
878         /*
879          * Stamp and write the inode buffers.
880          *
881          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
882          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
883          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
884          * rather than a linear progression to prevent the next generation
885          * number from being easily guessable.
886          */
887         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, pag->pag_agno,
888                         args.agbno, args.len, get_random_u32());
889
890         if (error)
891                 return error;
892         /*
893          * Convert the results.
894          */
895         newino = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.agbno);
896
897         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
898                 /*
899                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
900                  */
901                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
902
903                 rec.ir_startino = newino;
904                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
905                 rec.ir_count = newlen;
906                 rec.ir_freecount = newlen;
907                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
908
909                 /*
910                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
911                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
912                  * merged record.
913                  */
914                 error = xfs_inobt_insert_sprec(pag, tp, agbp, &rec);
915                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
916                         xfs_alert(args.mp,
917         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
918                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, pag->pag_agno,
919                                                    rec.ir_startino),
920                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
921                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
922                 }
923                 if (error)
924                         return error;
925
926                 /*
927                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
928                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
929                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
930                  * sparse chunk.
931                  *
932                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
933                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
934                  * from the previous call. Set merge false to replace any
935                  * existing record with this one.
936                  */
937                 if (xfs_has_finobt(args.mp)) {
938                         error = xfs_finobt_insert_sprec(pag, tp, agbp, &rec);
939                         if (error)
940                                 return error;
941                 }
942         } else {
943                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
944                 error = xfs_inobt_insert(pag, tp, agbp, newino, newlen, false);
945                 if (error)
946                         return error;
947
948                 if (xfs_has_finobt(args.mp)) {
949                         error = xfs_inobt_insert(pag, tp, agbp, newino,
950                                                  newlen, true);
951                         if (error)
952                                 return error;
953                 }
954         }
955
956         /*
957          * Update AGI counts and newino.
958          */
959         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
960         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
961         pag->pagi_freecount += newlen;
962         pag->pagi_count += newlen;
963         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
964
965         /*
966          * Log allocation group header fields
967          */
968         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
969                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
970         /*
971          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
972          */
973         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
974         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
975         return 0;
976 }
977
978 /*
979  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
980  */
981 STATIC int
982 xfs_ialloc_next_rec(
983         struct xfs_btree_cur    *cur,
984         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
985         int                     *done,
986         int                     left)
987 {
988         int                     error;
989         int                     i;
990
991         if (left)
992                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
993         else
994                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
995
996         if (error)
997                 return error;
998         *done = !i;
999         if (i) {
1000                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1001                 if (error)
1002                         return error;
1003                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1004                         xfs_btree_mark_sick(cur);
1005                         return -EFSCORRUPTED;
1006                 }
1007         }
1008
1009         return 0;
1010 }
1011
1012 STATIC int
1013 xfs_ialloc_get_rec(
1014         struct xfs_btree_cur    *cur,
1015         xfs_agino_t             agino,
1016         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1017         int                     *done)
1018 {
1019         int                     error;
1020         int                     i;
1021
1022         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1023         if (error)
1024                 return error;
1025         *done = !i;
1026         if (i) {
1027                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1028                 if (error)
1029                         return error;
1030                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1031                         xfs_btree_mark_sick(cur);
1032                         return -EFSCORRUPTED;
1033                 }
1034         }
1035
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1041  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1042  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1043  */
1044 STATIC int
1045 xfs_inobt_first_free_inode(
1046         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1047 {
1048         xfs_inofree_t                   realfree;
1049
1050         /* if there are no holes, return the first available offset */
1051         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1052                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1053
1054         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1055         realfree &= rec->ir_free;
1056
1057         return xfs_lowbit64(realfree);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1062  */
1063 STATIC int
1064 xfs_dialloc_ag_inobt(
1065         struct xfs_perag        *pag,
1066         struct xfs_trans        *tp,
1067         struct xfs_buf          *agbp,
1068         xfs_ino_t               parent,
1069         xfs_ino_t               *inop)
1070 {
1071         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1072         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
1073         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1074         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1075         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1076         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1077         xfs_ino_t               ino;
1078         int                     error;
1079         int                     offset;
1080         int                     i, j;
1081         int                     searchdistance = 10;
1082
1083         ASSERT(xfs_perag_initialised_agi(pag));
1084         ASSERT(xfs_perag_allows_inodes(pag));
1085         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1086
1087  restart_pagno:
1088         cur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
1089         /*
1090          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1091          * This must work because we've just allocated some.
1092          */
1093         if (!pagino)
1094                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1095
1096         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1097         if (error)
1098                 goto error0;
1099
1100         /*
1101          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1102          */
1103         if (pagno == pag->pag_agno) {
1104                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1105                 int             doneright;      /* done, to the right */
1106
1107                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1108                 if (error)
1109                         goto error0;
1110                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1111                         xfs_btree_mark_sick(cur);
1112                         error = -EFSCORRUPTED;
1113                         goto error0;
1114                 }
1115
1116                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1117                 if (error)
1118                         goto error0;
1119                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, j != 1)) {
1120                         xfs_btree_mark_sick(cur);
1121                         error = -EFSCORRUPTED;
1122                         goto error0;
1123                 }
1124
1125                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1126                         /*
1127                          * Found a free inode in the same chunk
1128                          * as the parent, done.
1129                          */
1130                         goto alloc_inode;
1131                 }
1132
1133
1134                 /*
1135                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1136                  */
1137
1138                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1139                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1140                 if (error)
1141                         goto error0;
1142
1143                 /*
1144                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1145                  */
1146                 if (pagino != NULLAGINO &&
1147                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1148                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1149                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1150                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1151                                                    &trec, &doneleft);
1152                         if (error)
1153                                 goto error1;
1154
1155                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1156                                                    &rec, &doneright);
1157                         if (error)
1158                                 goto error1;
1159                 } else {
1160                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1161                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1162                         if (error)
1163                                 goto error1;
1164
1165                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1166                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1167                         if (error)
1168                                 goto error1;
1169                 }
1170
1171                 /*
1172                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1173                  */
1174                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1175                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1176
1177                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1178                         if (!doneleft && !doneright) {
1179                                 useleft = pagino -
1180                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1181                                   rec.ir_startino - pagino;
1182                         } else {
1183                                 useleft = !doneleft;
1184                         }
1185
1186                         /* free inodes to the left? */
1187                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1188                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1189                                 cur = tcur;
1190
1191                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1192                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1193                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1194                                 rec = trec;
1195                                 goto alloc_inode;
1196                         }
1197
1198                         /* free inodes to the right? */
1199                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1200                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1201
1202                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1203                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1204                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1205                                 goto alloc_inode;
1206                         }
1207
1208                         /* get next record to check */
1209                         if (useleft) {
1210                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1211                                                                  &doneleft, 1);
1212                         } else {
1213                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1214                                                                  &doneright, 0);
1215                         }
1216                         if (error)
1217                                 goto error1;
1218                 }
1219
1220                 if (searchdistance <= 0) {
1221                         /*
1222                          * Not in range - save last search
1223                          * location and allocate a new inode
1224                          */
1225                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1226                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1227                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1228                         pag->pagl_pagino = pagino;
1229
1230                 } else {
1231                         /*
1232                          * We've reached the end of the btree. because
1233                          * we are only searching a small chunk of the
1234                          * btree each search, there is obviously free
1235                          * inodes closer to the parent inode than we
1236                          * are now. restart the search again.
1237                          */
1238                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1239                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1240                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1241                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1242                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1243                         goto restart_pagno;
1244                 }
1245         }
1246
1247         /*
1248          * In a different AG from the parent.
1249          * See if the most recently allocated block has any free.
1250          */
1251         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1252                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1253                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1254                 if (error)
1255                         goto error0;
1256
1257                 if (i == 1) {
1258                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1259                         if (error)
1260                                 goto error0;
1261
1262                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1263                                 /*
1264                                  * The last chunk allocated in the group
1265                                  * still has a free inode.
1266                                  */
1267                                 goto alloc_inode;
1268                         }
1269                 }
1270         }
1271
1272         /*
1273          * None left in the last group, search the whole AG
1274          */
1275         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1276         if (error)
1277                 goto error0;
1278         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1279                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1280                 error = -EFSCORRUPTED;
1281                 goto error0;
1282         }
1283
1284         for (;;) {
1285                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1286                 if (error)
1287                         goto error0;
1288                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1289                         xfs_btree_mark_sick(cur);
1290                         error = -EFSCORRUPTED;
1291                         goto error0;
1292                 }
1293                 if (rec.ir_freecount > 0)
1294                         break;
1295                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1296                 if (error)
1297                         goto error0;
1298                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1299                         xfs_btree_mark_sick(cur);
1300                         error = -EFSCORRUPTED;
1301                         goto error0;
1302                 }
1303         }
1304
1305 alloc_inode:
1306         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1307         ASSERT(offset >= 0);
1308         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1309         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1310                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1311         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, rec.ir_startino + offset);
1312         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1313         rec.ir_freecount--;
1314         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1315         if (error)
1316                 goto error0;
1317         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1318         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1319         pag->pagi_freecount--;
1320
1321         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1322         if (error)
1323                 goto error0;
1324
1325         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1326         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1327         *inop = ino;
1328         return 0;
1329 error1:
1330         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1331 error0:
1332         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1333         return error;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1338  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1339  */
1340 STATIC int
1341 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1342         xfs_agino_t                     pagino,
1343         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1344         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1345 {
1346         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1347         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1348         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1349         int                             error;
1350         int                             i, j;
1351
1352         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1353         if (error)
1354                 return error;
1355
1356         if (i == 1) {
1357                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1358                 if (error)
1359                         return error;
1360                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1)) {
1361                         xfs_btree_mark_sick(lcur);
1362                         return -EFSCORRUPTED;
1363                 }
1364
1365                 /*
1366                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1367                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1368                  * existence is enough.
1369                  */
1370                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1371                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1372                         return 0;
1373         }
1374
1375         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1376         if (error)
1377                 return error;
1378
1379         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1380         if (error)
1381                 goto error_rcur;
1382         if (j == 1) {
1383                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1384                 if (error)
1385                         goto error_rcur;
1386                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, j != 1)) {
1387                         xfs_btree_mark_sick(lcur);
1388                         error = -EFSCORRUPTED;
1389                         goto error_rcur;
1390                 }
1391         }
1392
1393         if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1 && j != 1)) {
1394                 xfs_btree_mark_sick(lcur);
1395                 error = -EFSCORRUPTED;
1396                 goto error_rcur;
1397         }
1398         if (i == 1 && j == 1) {
1399                 /*
1400                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1401                  * inode chunk to the target.
1402                  */
1403                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1404                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1405                         *rec = rrec;
1406                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1407                         *ocur = rcur;
1408                 } else {
1409                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1410                 }
1411         } else if (j == 1) {
1412                 /* only the right record is valid */
1413                 *rec = rrec;
1414                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1415                 *ocur = rcur;
1416         } else if (i == 1) {
1417                 /* only the left record is valid */
1418                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1419         }
1420
1421         return 0;
1422
1423 error_rcur:
1424         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1425         return error;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1430  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1431  */
1432 STATIC int
1433 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1434         struct xfs_agi                  *agi,
1435         struct xfs_btree_cur            *cur,
1436         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1437 {
1438         int error;
1439         int i;
1440
1441         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1442                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1443                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1444                 if (error)
1445                         return error;
1446                 if (i == 1) {
1447                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1448                         if (error)
1449                                 return error;
1450                         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1451                                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1452                                 return -EFSCORRUPTED;
1453                         }
1454                         return 0;
1455                 }
1456         }
1457
1458         /*
1459          * Find the first inode available in the AG.
1460          */
1461         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1462         if (error)
1463                 return error;
1464         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1465                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1466                 return -EFSCORRUPTED;
1467         }
1468
1469         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1470         if (error)
1471                 return error;
1472         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1473                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1474                 return -EFSCORRUPTED;
1475         }
1476
1477         return 0;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1482  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1483  */
1484 STATIC int
1485 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1486         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1487         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1488         int                             offset) /* inode offset */
1489 {
1490         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1491         int                             error;
1492         int                             i;
1493
1494         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1495         if (error)
1496                 return error;
1497         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1498                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1499                 return -EFSCORRUPTED;
1500         }
1501
1502         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1503         if (error)
1504                 return error;
1505         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1)) {
1506                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1507                 return -EFSCORRUPTED;
1508         }
1509         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1510                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1511
1512         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1513         rec.ir_freecount--;
1514
1515         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp,
1516                            rec.ir_free != frec->ir_free ||
1517                            rec.ir_freecount != frec->ir_freecount)) {
1518                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1519                 return -EFSCORRUPTED;
1520         }
1521
1522         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1527  * back to the inobt search algorithm.
1528  *
1529  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1530  * available.
1531  */
1532 static int
1533 xfs_dialloc_ag(
1534         struct xfs_perag        *pag,
1535         struct xfs_trans        *tp,
1536         struct xfs_buf          *agbp,
1537         xfs_ino_t               parent,
1538         xfs_ino_t               *inop)
1539 {
1540         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1541         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1542         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1543         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1544         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1545         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1546         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1547         xfs_ino_t                       ino;
1548         int                             error;
1549         int                             offset;
1550         int                             i;
1551
1552         if (!xfs_has_finobt(mp))
1553                 return xfs_dialloc_ag_inobt(pag, tp, agbp, parent, inop);
1554
1555         /*
1556          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1557          * This must work because we've just allocated some.
1558          */
1559         if (!pagino)
1560                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1561
1562         cur = xfs_finobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
1563
1564         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1565         if (error)
1566                 goto error_cur;
1567
1568         /*
1569          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1570          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1571          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1572          */
1573         if (pag->pag_agno == pagno)
1574                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1575         else
1576                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1577         if (error)
1578                 goto error_cur;
1579
1580         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1581         ASSERT(offset >= 0);
1582         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1583         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1584                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1585         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, rec.ir_startino + offset);
1586
1587         /*
1588          * Modify or remove the finobt record.
1589          */
1590         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1591         rec.ir_freecount--;
1592         if (rec.ir_freecount)
1593                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1594         else
1595                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1596         if (error)
1597                 goto error_cur;
1598
1599         /*
1600          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1601          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1602          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1603          * the inobt using the finobt record and offset information.
1604          */
1605         icur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
1606
1607         error = xfs_check_agi_freecount(icur);
1608         if (error)
1609                 goto error_icur;
1610
1611         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1612         if (error)
1613                 goto error_icur;
1614
1615         /*
1616          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1617          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1618          */
1619         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1620         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1621         pag->pagi_freecount--;
1622
1623         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1624
1625         error = xfs_check_agi_freecount(icur);
1626         if (error)
1627                 goto error_icur;
1628         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1629         if (error)
1630                 goto error_icur;
1631
1632         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1633         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1634         *inop = ino;
1635         return 0;
1636
1637 error_icur:
1638         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1639 error_cur:
1640         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1641         return error;
1642 }
1643
1644 static int
1645 xfs_dialloc_roll(
1646         struct xfs_trans        **tpp,
1647         struct xfs_buf          *agibp)
1648 {
1649         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1650         struct xfs_dquot_acct   *dqinfo;
1651         int                     error;
1652
1653         /*
1654          * Hold to on to the agibp across the commit so no other allocation can
1655          * come in and take the free inodes we just allocated for our caller.
1656          */
1657         xfs_trans_bhold(tp, agibp);
1658
1659         /*
1660          * We want the quota changes to be associated with the next transaction,
1661          * NOT this one. So, detach the dqinfo from this and attach it to the
1662          * next transaction.
1663          */
1664         dqinfo = tp->t_dqinfo;
1665         tp->t_dqinfo = NULL;
1666
1667         error = xfs_trans_roll(&tp);
1668
1669         /* Re-attach the quota info that we detached from prev trx. */
1670         tp->t_dqinfo = dqinfo;
1671
1672         /*
1673          * Join the buffer even on commit error so that the buffer is released
1674          * when the caller cancels the transaction and doesn't have to handle
1675          * this error case specially.
1676          */
1677         xfs_trans_bjoin(tp, agibp);
1678         *tpp = tp;
1679         return error;
1680 }
1681
1682 static bool
1683 xfs_dialloc_good_ag(
1684         struct xfs_perag        *pag,
1685         struct xfs_trans        *tp,
1686         umode_t                 mode,
1687         int                     flags,
1688         bool                    ok_alloc)
1689 {
1690         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1691         xfs_extlen_t            ineed;
1692         xfs_extlen_t            longest = 0;
1693         int                     needspace;
1694         int                     error;
1695
1696         if (!pag)
1697                 return false;
1698         if (!xfs_perag_allows_inodes(pag))
1699                 return false;
1700
1701         if (!xfs_perag_initialised_agi(pag)) {
1702                 error = xfs_ialloc_read_agi(pag, tp, NULL);
1703                 if (error)
1704                         return false;
1705         }
1706
1707         if (pag->pagi_freecount)
1708                 return true;
1709         if (!ok_alloc)
1710                 return false;
1711
1712         if (!xfs_perag_initialised_agf(pag)) {
1713                 error = xfs_alloc_read_agf(pag, tp, flags, NULL);
1714                 if (error)
1715                         return false;
1716         }
1717
1718         /*
1719          * Check that there is enough free space for the file plus a chunk of
1720          * inodes if we need to allocate some. If this is the first pass across
1721          * the AGs, take into account the potential space needed for alignment
1722          * of inode chunks when checking the longest contiguous free space in
1723          * the AG - this prevents us from getting ENOSPC because we have free
1724          * space larger than ialloc_blks but alignment constraints prevent us
1725          * from using it.
1726          *
1727          * If we can't find an AG with space for full alignment slack to be
1728          * taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.  Hence we
1729          * don't include alignment for the second pass and so if we fail
1730          * allocation due to alignment issues then it is most likely a real
1731          * ENOSPC condition.
1732          *
1733          * XXX(dgc): this calculation is now bogus thanks to the per-ag
1734          * reservations that xfs_alloc_fix_freelist() now does via
1735          * xfs_alloc_space_available(). When the AG fills up, pagf_freeblks will
1736          * be more than large enough for the check below to succeed, but
1737          * xfs_alloc_space_available() will fail because of the non-zero
1738          * metadata reservation and hence we won't actually be able to allocate
1739          * more inodes in this AG. We do soooo much unnecessary work near ENOSPC
1740          * because of this.
1741          */
1742         ineed = M_IGEO(mp)->ialloc_min_blks;
1743         if (flags && ineed > 1)
1744                 ineed += M_IGEO(mp)->cluster_align;
1745         longest = pag->pagf_longest;
1746         if (!longest)
1747                 longest = pag->pagf_flcount > 0;
1748         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
1749
1750         if (pag->pagf_freeblks < needspace + ineed || longest < ineed)
1751                 return false;
1752         return true;
1753 }
1754
1755 static int
1756 xfs_dialloc_try_ag(
1757         struct xfs_perag        *pag,
1758         struct xfs_trans        **tpp,
1759         xfs_ino_t               parent,
1760         xfs_ino_t               *new_ino,
1761         bool                    ok_alloc)
1762 {
1763         struct xfs_buf          *agbp;
1764         xfs_ino_t               ino;
1765         int                     error;
1766
1767         /*
1768          * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1769          * lock held.
1770          */
1771         error = xfs_ialloc_read_agi(pag, *tpp, &agbp);
1772         if (error)
1773                 return error;
1774
1775         if (!pag->pagi_freecount) {
1776                 if (!ok_alloc) {
1777                         error = -EAGAIN;
1778                         goto out_release;
1779                 }
1780
1781                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(pag, *tpp, agbp);
1782                 if (error < 0)
1783                         goto out_release;
1784
1785                 /*
1786                  * We successfully allocated space for an inode cluster in this
1787                  * AG.  Roll the transaction so that we can allocate one of the
1788                  * new inodes.
1789                  */
1790                 ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1791                 error = xfs_dialloc_roll(tpp, agbp);
1792                 if (error)
1793                         goto out_release;
1794         }
1795
1796         /* Allocate an inode in the found AG */
1797         error = xfs_dialloc_ag(pag, *tpp, agbp, parent, &ino);
1798         if (!error)
1799                 *new_ino = ino;
1800         return error;
1801
1802 out_release:
1803         xfs_trans_brelse(*tpp, agbp);
1804         return error;
1805 }
1806
1807 /*
1808  * Allocate an on-disk inode.
1809  *
1810  * Mode is used to tell whether the new inode is a directory and hence where to
1811  * locate it. The on-disk inode that is allocated will be returned in @new_ino
1812  * on success, otherwise an error will be set to indicate the failure (e.g.
1813  * -ENOSPC).
1814  */
1815 int
1816 xfs_dialloc(
1817         struct xfs_trans        **tpp,
1818         xfs_ino_t               parent,
1819         umode_t                 mode,
1820         xfs_ino_t               *new_ino)
1821 {
1822         struct xfs_mount        *mp = (*tpp)->t_mountp;
1823         xfs_agnumber_t          agno;
1824         int                     error = 0;
1825         xfs_agnumber_t          start_agno;
1826         struct xfs_perag        *pag;
1827         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
1828         bool                    ok_alloc = true;
1829         bool                    low_space = false;
1830         int                     flags;
1831         xfs_ino_t               ino = NULLFSINO;
1832
1833         /*
1834          * Directories, symlinks, and regular files frequently allocate at least
1835          * one block, so factor that potential expansion when we examine whether
1836          * an AG has enough space for file creation.
1837          */
1838         if (S_ISDIR(mode))
1839                 start_agno = (atomic_inc_return(&mp->m_agirotor) - 1) %
1840                                 mp->m_maxagi;
1841         else {
1842                 start_agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1843                 if (start_agno >= mp->m_maxagi)
1844                         start_agno = 0;
1845         }
1846
1847         /*
1848          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1849          * ok_alloc so we scan all available agi structures for a free
1850          * inode.
1851          *
1852          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1853          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1854          */
1855         if (igeo->maxicount &&
1856             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + igeo->ialloc_inos
1857                                                         > igeo->maxicount) {
1858                 ok_alloc = false;
1859         }
1860
1861         /*
1862          * If we are near to ENOSPC, we want to prefer allocation from AGs that
1863          * have free inodes in them rather than use up free space allocating new
1864          * inode chunks. Hence we turn off allocation for the first non-blocking
1865          * pass through the AGs if we are near ENOSPC to consume free inodes
1866          * that we can immediately allocate, but then we allow allocation on the
1867          * second pass if we fail to find an AG with free inodes in it.
1868          */
1869         if (percpu_counter_read_positive(&mp->m_fdblocks) <
1870                         mp->m_low_space[XFS_LOWSP_1_PCNT]) {
1871                 ok_alloc = false;
1872                 low_space = true;
1873         }
1874
1875         /*
1876          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1877          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1878          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1879          */
1880         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
1881 retry:
1882         for_each_perag_wrap_at(mp, start_agno, mp->m_maxagi, agno, pag) {
1883                 if (xfs_dialloc_good_ag(pag, *tpp, mode, flags, ok_alloc)) {
1884                         error = xfs_dialloc_try_ag(pag, tpp, parent,
1885                                         &ino, ok_alloc);
1886                         if (error != -EAGAIN)
1887                                 break;
1888                         error = 0;
1889                 }
1890
1891                 if (xfs_is_shutdown(mp)) {
1892                         error = -EFSCORRUPTED;
1893                         break;
1894                 }
1895         }
1896         if (pag)
1897                 xfs_perag_rele(pag);
1898         if (error)
1899                 return error;
1900         if (ino == NULLFSINO) {
1901                 if (flags) {
1902                         flags = 0;
1903                         if (low_space)
1904                                 ok_alloc = true;
1905                         goto retry;
1906                 }
1907                 return -ENOSPC;
1908         }
1909         *new_ino = ino;
1910         return 0;
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1915  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1916  * chunk.
1917  */
1918 static int
1919 xfs_difree_inode_chunk(
1920         struct xfs_trans                *tp,
1921         xfs_agnumber_t                  agno,
1922         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1923 {
1924         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1925         xfs_agblock_t                   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp,
1926                                                         rec->ir_startino);
1927         int                             startidx, endidx;
1928         int                             nextbit;
1929         xfs_agblock_t                   agbno;
1930         int                             contigblk;
1931         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1932
1933         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1934                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1935                 return xfs_free_extent_later(tp,
1936                                 XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1937                                 M_IGEO(mp)->ialloc_blks, &XFS_RMAP_OINFO_INODES,
1938                                 XFS_AG_RESV_NONE, false);
1939         }
1940
1941         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1942         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1943         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1944
1945         /*
1946          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1947          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1948          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1949          * the mask.
1950          */
1951         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1952                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1953         nextbit = startidx + 1;
1954         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1955                 int error;
1956
1957                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1958                                              nextbit);
1959                 /*
1960                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1961                  * the current range and continue.
1962                  */
1963                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1964                     nextbit == endidx + 1) {
1965                         endidx = nextbit;
1966                         goto next;
1967                 }
1968
1969                 /*
1970                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1971                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1972                  * list.
1973                  */
1974                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1975                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1976                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1977                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1978                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1979
1980                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1981                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1982                 error = xfs_free_extent_later(tp,
1983                                 XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno), contigblk,
1984                                 &XFS_RMAP_OINFO_INODES, XFS_AG_RESV_NONE,
1985                                 false);
1986                 if (error)
1987                         return error;
1988
1989                 /* reset range to current bit and carry on... */
1990                 startidx = endidx = nextbit;
1991
1992 next:
1993                 nextbit++;
1994         }
1995         return 0;
1996 }
1997
1998 STATIC int
1999 xfs_difree_inobt(
2000         struct xfs_perag                *pag,
2001         struct xfs_trans                *tp,
2002         struct xfs_buf                  *agbp,
2003         xfs_agino_t                     agino,
2004         struct xfs_icluster             *xic,
2005         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
2006 {
2007         struct xfs_mount                *mp = pag->pag_mount;
2008         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
2009         struct xfs_btree_cur            *cur;
2010         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2011         int                             ilen;
2012         int                             error;
2013         int                             i;
2014         int                             off;
2015
2016         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2017         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
2018
2019         /*
2020          * Initialize the cursor.
2021          */
2022         cur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
2023
2024         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
2025         if (error)
2026                 goto error0;
2027
2028         /*
2029          * Look for the entry describing this inode.
2030          */
2031         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
2032                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
2033                         __func__, error);
2034                 goto error0;
2035         }
2036         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2037                 xfs_btree_mark_sick(cur);
2038                 error = -EFSCORRUPTED;
2039                 goto error0;
2040         }
2041         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2042         if (error) {
2043                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
2044                         __func__, error);
2045                 goto error0;
2046         }
2047         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2048                 xfs_btree_mark_sick(cur);
2049                 error = -EFSCORRUPTED;
2050                 goto error0;
2051         }
2052         /*
2053          * Get the offset in the inode chunk.
2054          */
2055         off = agino - rec.ir_startino;
2056         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
2057         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
2058         /*
2059          * Mark the inode free & increment the count.
2060          */
2061         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
2062         rec.ir_freecount++;
2063
2064         /*
2065          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
2066          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
2067          * chunks (that might not be free).
2068          */
2069         if (!xfs_has_ikeep(mp) && rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2070             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
2071                 xic->deleted = true;
2072                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno,
2073                                 rec.ir_startino);
2074                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
2075
2076                 /*
2077                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
2078                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
2079                  * to be freed when the transaction is committed.
2080                  */
2081                 ilen = rec.ir_freecount;
2082                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
2083                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
2084                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
2085                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
2086                 pag->pagi_count -= ilen;
2087                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
2088                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
2089
2090                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
2091                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
2092                                 __func__, error);
2093                         goto error0;
2094                 }
2095
2096                 error = xfs_difree_inode_chunk(tp, pag->pag_agno, &rec);
2097                 if (error)
2098                         goto error0;
2099         } else {
2100                 xic->deleted = false;
2101
2102                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2103                 if (error) {
2104                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
2105                                 __func__, error);
2106                         goto error0;
2107                 }
2108
2109                 /*
2110                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2111                  */
2112                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2113                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2114                 pag->pagi_freecount++;
2115                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2116         }
2117
2118         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
2119         if (error)
2120                 goto error0;
2121
2122         *orec = rec;
2123         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2124         return 0;
2125
2126 error0:
2127         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2128         return error;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Free an inode in the free inode btree.
2133  */
2134 STATIC int
2135 xfs_difree_finobt(
2136         struct xfs_perag                *pag,
2137         struct xfs_trans                *tp,
2138         struct xfs_buf                  *agbp,
2139         xfs_agino_t                     agino,
2140         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2141 {
2142         struct xfs_mount                *mp = pag->pag_mount;
2143         struct xfs_btree_cur            *cur;
2144         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2145         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2146         int                             error;
2147         int                             i;
2148
2149         cur = xfs_finobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
2150
2151         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2152         if (error)
2153                 goto error;
2154         if (i == 0) {
2155                 /*
2156                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2157                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2158                  * something is out of sync.
2159                  */
2160                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ibtrec->ir_freecount != 1)) {
2161                         xfs_btree_mark_sick(cur);
2162                         error = -EFSCORRUPTED;
2163                         goto error;
2164                 }
2165
2166                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2167                                              ibtrec->ir_count,
2168                                              ibtrec->ir_freecount,
2169                                              ibtrec->ir_free, &i);
2170                 if (error)
2171                         goto error;
2172                 ASSERT(i == 1);
2173
2174                 goto out;
2175         }
2176
2177         /*
2178          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2179          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2180          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2181          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2182          * to another.
2183          */
2184         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2185         if (error)
2186                 goto error;
2187         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2188                 xfs_btree_mark_sick(cur);
2189                 error = -EFSCORRUPTED;
2190                 goto error;
2191         }
2192
2193         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2194         rec.ir_freecount++;
2195
2196         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2197                            rec.ir_free != ibtrec->ir_free ||
2198                            rec.ir_freecount != ibtrec->ir_freecount)) {
2199                 xfs_btree_mark_sick(cur);
2200                 error = -EFSCORRUPTED;
2201                 goto error;
2202         }
2203
2204         /*
2205          * The content of inobt records should always match between the inobt
2206          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2207          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2208          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2209          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2210          * Otherwise, update the record with the new information.
2211          *
2212          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2213          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2214          * with the inobt.
2215          */
2216         if (!xfs_has_ikeep(mp) && rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2217             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
2218                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2219                 if (error)
2220                         goto error;
2221                 ASSERT(i == 1);
2222         } else {
2223                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2224                 if (error)
2225                         goto error;
2226         }
2227
2228 out:
2229         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
2230         if (error)
2231                 goto error;
2232
2233         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2234         return 0;
2235
2236 error:
2237         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2238         return error;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2243  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2244  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2245  * btree (free inode mask) is changed.
2246  */
2247 int
2248 xfs_difree(
2249         struct xfs_trans        *tp,
2250         struct xfs_perag        *pag,
2251         xfs_ino_t               inode,
2252         struct xfs_icluster     *xic)
2253 {
2254         /* REFERENCED */
2255         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2256         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2257         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2258         int                     error;  /* error return value */
2259         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2260         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2261
2262         /*
2263          * Break up inode number into its components.
2264          */
2265         if (pag->pag_agno != XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode)) {
2266                 xfs_warn(mp, "%s: agno != pag->pag_agno (%d != %d).",
2267                         __func__, XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode), pag->pag_agno);
2268                 ASSERT(0);
2269                 return -EINVAL;
2270         }
2271         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2272         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino))  {
2273                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2274                         __func__, (unsigned long long)inode,
2275                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino));
2276                 ASSERT(0);
2277                 return -EINVAL;
2278         }
2279         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2280         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2281                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2282                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2283                 ASSERT(0);
2284                 return -EINVAL;
2285         }
2286         /*
2287          * Get the allocation group header.
2288          */
2289         error = xfs_ialloc_read_agi(pag, tp, &agbp);
2290         if (error) {
2291                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2292                         __func__, error);
2293                 return error;
2294         }
2295
2296         /*
2297          * Fix up the inode allocation btree.
2298          */
2299         error = xfs_difree_inobt(pag, tp, agbp, agino, xic, &rec);
2300         if (error)
2301                 goto error0;
2302
2303         /*
2304          * Fix up the free inode btree.
2305          */
2306         if (xfs_has_finobt(mp)) {
2307                 error = xfs_difree_finobt(pag, tp, agbp, agino, &rec);
2308                 if (error)
2309                         goto error0;
2310         }
2311
2312         return 0;
2313
2314 error0:
2315         return error;
2316 }
2317
2318 STATIC int
2319 xfs_imap_lookup(
2320         struct xfs_perag        *pag,
2321         struct xfs_trans        *tp,
2322         xfs_agino_t             agino,
2323         xfs_agblock_t           agbno,
2324         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2325         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2326         int                     flags)
2327 {
2328         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
2329         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2330         struct xfs_btree_cur    *cur;
2331         struct xfs_buf          *agbp;
2332         int                     error;
2333         int                     i;
2334
2335         error = xfs_ialloc_read_agi(pag, tp, &agbp);
2336         if (error) {
2337                 xfs_alert(mp,
2338                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2339                         __func__, error, pag->pag_agno);
2340                 return error;
2341         }
2342
2343         /*
2344          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2345          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2346          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2347          * we are looking up.
2348          */
2349         cur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agbp);
2350         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2351         if (!error) {
2352                 if (i)
2353                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2354                 if (!error && i == 0)
2355                         error = -EINVAL;
2356         }
2357
2358         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2359         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2360         if (error)
2361                 return error;
2362
2363         /* check that the returned record contains the required inode */
2364         if (rec.ir_startino > agino ||
2365             rec.ir_startino + M_IGEO(mp)->ialloc_inos <= agino)
2366                 return -EINVAL;
2367
2368         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2369         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2370             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2371                 return -EINVAL;
2372
2373         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2374         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2375         return 0;
2376 }
2377
2378 /*
2379  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2380  */
2381 int
2382 xfs_imap(
2383         struct xfs_perag        *pag,
2384         struct xfs_trans        *tp,
2385         xfs_ino_t               ino,    /* inode to locate */
2386         struct xfs_imap         *imap,  /* location map structure */
2387         uint                    flags)  /* flags for inode btree lookup */
2388 {
2389         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
2390         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2391         xfs_agino_t             agino;  /* inode number within alloc group */
2392         xfs_agblock_t           chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2393         xfs_agblock_t           cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2394         int                     error;  /* error code */
2395         int                     offset; /* index of inode in its buffer */
2396         xfs_agblock_t           offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2397
2398         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2399
2400         /*
2401          * Split up the inode number into its parts.
2402          */
2403         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2404         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2405         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2406             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino)) {
2407                 error = -EINVAL;
2408 #ifdef DEBUG
2409                 /*
2410                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2411                  * as they can be invalid without implying corruption.
2412                  */
2413                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2414                         return error;
2415                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2416                         xfs_alert(mp,
2417                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2418                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2419                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2420                 }
2421                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino)) {
2422                         xfs_alert(mp,
2423                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2424                                 __func__, ino,
2425                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino));
2426                 }
2427                 xfs_stack_trace();
2428 #endif /* DEBUG */
2429                 return error;
2430         }
2431
2432         /*
2433          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2434          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2435          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2436          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2437          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2438          */
2439         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2440                 error = xfs_imap_lookup(pag, tp, agino, agbno,
2441                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2442                 if (error)
2443                         return error;
2444                 goto out_map;
2445         }
2446
2447         /*
2448          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2449          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2450          */
2451         if (M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster == 1) {
2452                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2453                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2454
2455                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, pag->pag_agno, agbno);
2456                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2457                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2458                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2459                 return 0;
2460         }
2461
2462         /*
2463          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2464          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2465          * lookup to find the location.
2466          */
2467         if (M_IGEO(mp)->inoalign_mask) {
2468                 offset_agbno = agbno & M_IGEO(mp)->inoalign_mask;
2469                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2470         } else {
2471                 error = xfs_imap_lookup(pag, tp, agino, agbno,
2472                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2473                 if (error)
2474                         return error;
2475         }
2476
2477 out_map:
2478         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2479         cluster_agbno = chunk_agbno +
2480                 ((offset_agbno / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster) *
2481                  M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2482         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2483                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2484
2485         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, pag->pag_agno, cluster_agbno);
2486         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2487         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2488
2489         /*
2490          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2491          * of the file system then return NULL rather than calling
2492          * read_buf and panicing when we get an error from the
2493          * driver.
2494          */
2495         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2496             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2497                 xfs_alert(mp,
2498         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2499                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2500                         (unsigned long long) imap->im_len,
2501                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2502                 return -EINVAL;
2503         }
2504         return 0;
2505 }
2506
2507 /*
2508  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2509  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2510  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2511  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2512  *
2513  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2514  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2515  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2516  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2517  * the structure in another.
2518  */
2519 void
2520 xfs_ialloc_log_agi(
2521         struct xfs_trans        *tp,
2522         struct xfs_buf          *bp,
2523         uint32_t                fields)
2524 {
2525         int                     first;          /* first byte number */
2526         int                     last;           /* last byte number */
2527         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2528                                         /* keep in sync with bit definitions */
2529                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2530                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2531                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2532                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2533                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2534                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2535                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2536                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2537                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2538                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2539                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2540                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2541                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2542                 offsetof(xfs_agi_t, agi_iblocks),
2543                 sizeof(xfs_agi_t)
2544         };
2545 #ifdef DEBUG
2546         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2547
2548         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2549 #endif
2550
2551         /*
2552          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2553          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2554          * agi_unlinked.
2555          */
2556         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2557                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2558                                   &first, &last);
2559                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2560         }
2561
2562         /*
2563          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2564          * last field offsets for any bits in the second region.
2565          */
2566         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2567         if (fields) {
2568                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2569                                   &first, &last);
2570                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2571         }
2572 }
2573
2574 static xfs_failaddr_t
2575 xfs_agi_verify(
2576         struct xfs_buf          *bp)
2577 {
2578         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2579         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2580         xfs_failaddr_t          fa;
2581         uint32_t                agi_seqno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2582         uint32_t                agi_length = be32_to_cpu(agi->agi_length);
2583         int                     i;
2584
2585         if (xfs_has_crc(mp)) {
2586                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2587                         return __this_address;
2588                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agi->agi_lsn)))
2589                         return __this_address;
2590         }
2591
2592         /*
2593          * Validate the magic number of the agi block.
2594          */
2595         if (!xfs_verify_magic(bp, agi->agi_magicnum))
2596                 return __this_address;
2597         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2598                 return __this_address;
2599
2600         fa = xfs_validate_ag_length(bp, agi_seqno, agi_length);
2601         if (fa)
2602                 return fa;
2603
2604         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2605             be32_to_cpu(agi->agi_level) > M_IGEO(mp)->inobt_maxlevels)
2606                 return __this_address;
2607
2608         if (xfs_has_finobt(mp) &&
2609             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2610              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > M_IGEO(mp)->inobt_maxlevels))
2611                 return __this_address;
2612
2613         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++) {
2614                 if (agi->agi_unlinked[i] == cpu_to_be32(NULLAGINO))
2615                         continue;
2616                 if (!xfs_verify_ino(mp, be32_to_cpu(agi->agi_unlinked[i])))
2617                         return __this_address;
2618         }
2619
2620         return NULL;
2621 }
2622
2623 static void
2624 xfs_agi_read_verify(
2625         struct xfs_buf  *bp)
2626 {
2627         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2628         xfs_failaddr_t  fa;
2629
2630         if (xfs_has_crc(mp) &&
2631             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2632                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2633         else {
2634                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2635                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2636                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2637         }
2638 }
2639
2640 static void
2641 xfs_agi_write_verify(
2642         struct xfs_buf  *bp)
2643 {
2644         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2645         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2646         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2647         xfs_failaddr_t          fa;
2648
2649         fa = xfs_agi_verify(bp);
2650         if (fa) {
2651                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2652                 return;
2653         }
2654
2655         if (!xfs_has_crc(mp))
2656                 return;
2657
2658         if (bip)
2659                 agi->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2660         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2661 }
2662
2663 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2664         .name = "xfs_agi",
2665         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) },
2666         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2667         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2668         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2669 };
2670
2671 /*
2672  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2673  */
2674 int
2675 xfs_read_agi(
2676         struct xfs_perag        *pag,
2677         struct xfs_trans        *tp,
2678         struct xfs_buf          **agibpp)
2679 {
2680         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
2681         int                     error;
2682
2683         trace_xfs_read_agi(pag->pag_mount, pag->pag_agno);
2684
2685         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2686                         XFS_AG_DADDR(mp, pag->pag_agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2687                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, agibpp, &xfs_agi_buf_ops);
2688         if (xfs_metadata_is_sick(error))
2689                 xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_AGI);
2690         if (error)
2691                 return error;
2692         if (tp)
2693                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *agibpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2694
2695         xfs_buf_set_ref(*agibpp, XFS_AGI_REF);
2696         return 0;
2697 }
2698
2699 /*
2700  * Read in the agi and initialise the per-ag data. If the caller supplies a
2701  * @agibpp, return the locked AGI buffer to them, otherwise release it.
2702  */
2703 int
2704 xfs_ialloc_read_agi(
2705         struct xfs_perag        *pag,
2706         struct xfs_trans        *tp,
2707         struct xfs_buf          **agibpp)
2708 {
2709         struct xfs_buf          *agibp;
2710         struct xfs_agi          *agi;
2711         int                     error;
2712
2713         trace_xfs_ialloc_read_agi(pag->pag_mount, pag->pag_agno);
2714
2715         error = xfs_read_agi(pag, tp, &agibp);
2716         if (error)
2717                 return error;
2718
2719         agi = agibp->b_addr;
2720         if (!xfs_perag_initialised_agi(pag)) {
2721                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2722                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2723                 set_bit(XFS_AGSTATE_AGI_INIT, &pag->pag_opstate);
2724         }
2725
2726         /*
2727          * It's possible for these to be out of sync if
2728          * we are in the middle of a forced shutdown.
2729          */
2730         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2731                 xfs_is_shutdown(pag->pag_mount));
2732         if (agibpp)
2733                 *agibpp = agibp;
2734         else
2735                 xfs_trans_brelse(tp, agibp);
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 /* How many inodes are backed by inode clusters ondisk? */
2740 STATIC int
2741 xfs_ialloc_count_ondisk(
2742         struct xfs_btree_cur            *cur,
2743         xfs_agino_t                     low,
2744         xfs_agino_t                     high,
2745         unsigned int                    *allocated)
2746 {
2747         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2748         unsigned int                    ret = 0;
2749         int                             has_record;
2750         int                             error;
2751
2752         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2753         if (error)
2754                 return error;
2755
2756         while (has_record) {
2757                 unsigned int            i, hole_idx;
2758
2759                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2760                 if (error)
2761                         return error;
2762                 if (irec.ir_startino > high)
2763                         break;
2764
2765                 for (i = 0; i < XFS_INODES_PER_CHUNK; i++) {
2766                         if (irec.ir_startino + i < low)
2767                                 continue;
2768                         if (irec.ir_startino + i > high)
2769                                 break;
2770
2771                         hole_idx = i / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
2772                         if (!(irec.ir_holemask & (1U << hole_idx)))
2773                                 ret++;
2774                 }
2775
2776                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2777                 if (error)
2778                         return error;
2779         }
2780
2781         *allocated = ret;
2782         return 0;
2783 }
2784
2785 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2786 int
2787 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2788         struct xfs_btree_cur    *cur,
2789         xfs_agblock_t           bno,
2790         xfs_extlen_t            len,
2791         enum xbtree_recpacking  *outcome)
2792 {
2793         xfs_agino_t             agino;
2794         xfs_agino_t             last_agino;
2795         unsigned int            allocated;
2796         int                     error;
2797
2798         agino = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno);
2799         last_agino = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len) - 1;
2800
2801         error = xfs_ialloc_count_ondisk(cur, agino, last_agino, &allocated);
2802         if (error)
2803                 return error;
2804
2805         if (allocated == 0)
2806                 *outcome = XBTREE_RECPACKING_EMPTY;
2807         else if (allocated == last_agino - agino + 1)
2808                 *outcome = XBTREE_RECPACKING_FULL;
2809         else
2810                 *outcome = XBTREE_RECPACKING_SPARSE;
2811         return 0;
2812 }
2813
2814 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2815         xfs_agino_t                     count;
2816         xfs_agino_t                     freecount;
2817 };
2818
2819 /* Record inode counts across all inobt records. */
2820 STATIC int
2821 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2822         struct xfs_btree_cur            *cur,
2823         const union xfs_btree_rec       *rec,
2824         void                            *priv)
2825 {
2826         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2827         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2828         xfs_failaddr_t                  fa;
2829
2830         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2831         fa = xfs_inobt_check_irec(cur->bc_ag.pag, &irec);
2832         if (fa)
2833                 return xfs_inobt_complain_bad_rec(cur, fa, &irec);
2834
2835         ci->count += irec.ir_count;
2836         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2837
2838         return 0;
2839 }
2840
2841 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2842 int
2843 xfs_ialloc_count_inodes(
2844         struct xfs_btree_cur            *cur,
2845         xfs_agino_t                     *count,
2846         xfs_agino_t                     *freecount)
2847 {
2848         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2849         int                             error;
2850
2851         ASSERT(xfs_btree_is_ino(cur->bc_ops));
2852         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2853         if (error)
2854                 return error;
2855
2856         *count = ci.count;
2857         *freecount = ci.freecount;
2858         return 0;
2859 }
2860
2861 /*
2862  * Initialize inode-related geometry information.
2863  *
2864  * Compute the inode btree min and max levels and set maxicount.
2865  *
2866  * Set the inode cluster size.  This may still be overridden by the file
2867  * system block size if it is larger than the chosen cluster size.
2868  *
2869  * For v5 filesystems, scale the cluster size with the inode size to keep a
2870  * constant ratio of inode per cluster buffer, but only if mkfs has set the
2871  * inode alignment value appropriately for larger cluster sizes.
2872  *
2873  * Then compute the inode cluster alignment information.
2874  */
2875 void
2876 xfs_ialloc_setup_geometry(
2877         struct xfs_mount        *mp)
2878 {
2879         struct xfs_sb           *sbp = &mp->m_sb;
2880         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2881         uint64_t                icount;
2882         uint                    inodes;
2883
2884         igeo->new_diflags2 = 0;
2885         if (xfs_has_bigtime(mp))
2886                 igeo->new_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_BIGTIME;
2887         if (xfs_has_large_extent_counts(mp))
2888                 igeo->new_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_NREXT64;
2889
2890         /* Compute inode btree geometry. */
2891         igeo->agino_log = sbp->sb_inopblog + sbp->sb_agblklog;
2892         igeo->inobt_mxr[0] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 1);
2893         igeo->inobt_mxr[1] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 0);
2894         igeo->inobt_mnr[0] = igeo->inobt_mxr[0] / 2;
2895         igeo->inobt_mnr[1] = igeo->inobt_mxr[1] / 2;
2896
2897         igeo->ialloc_inos = max_t(uint16_t, XFS_INODES_PER_CHUNK,
2898                         sbp->sb_inopblock);
2899         igeo->ialloc_blks = igeo->ialloc_inos >> sbp->sb_inopblog;
2900
2901         if (sbp->sb_spino_align)
2902                 igeo->ialloc_min_blks = sbp->sb_spino_align;
2903         else
2904                 igeo->ialloc_min_blks = igeo->ialloc_blks;
2905
2906         /* Compute and fill in value of m_ino_geo.inobt_maxlevels. */
2907         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2908         igeo->inobt_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(igeo->inobt_mnr,
2909                         inodes);
2910         ASSERT(igeo->inobt_maxlevels <= xfs_iallocbt_maxlevels_ondisk());
2911
2912         /*
2913          * Set the maximum inode count for this filesystem, being careful not
2914          * to use obviously garbage sb_inopblog/sb_inopblock values.  Regular
2915          * users should never get here due to failing sb verification, but
2916          * certain users (xfs_db) need to be usable even with corrupt metadata.
2917          */
2918         if (sbp->sb_imax_pct && igeo->ialloc_blks) {
2919                 /*
2920                  * Make sure the maximum inode count is a multiple
2921                  * of the units we allocate inodes in.
2922                  */
2923                 icount = sbp->sb_dblocks * sbp->sb_imax_pct;
2924                 do_div(icount, 100);
2925                 do_div(icount, igeo->ialloc_blks);
2926                 igeo->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp,
2927                                 icount * igeo->ialloc_blks);
2928         } else {
2929                 igeo->maxicount = 0;
2930         }
2931
2932         /*
2933          * Compute the desired size of an inode cluster buffer size, which
2934          * starts at 8K and (on v5 filesystems) scales up with larger inode
2935          * sizes.
2936          *
2937          * Preserve the desired inode cluster size because the sparse inodes
2938          * feature uses that desired size (not the actual size) to compute the
2939          * sparse inode alignment.  The mount code validates this value, so we
2940          * cannot change the behavior.
2941          */
2942         igeo->inode_cluster_size_raw = XFS_INODE_BIG_CLUSTER_SIZE;
2943         if (xfs_has_v3inodes(mp)) {
2944                 int     new_size = igeo->inode_cluster_size_raw;
2945
2946                 new_size *= mp->m_sb.sb_inodesize / XFS_DINODE_MIN_SIZE;
2947                 if (mp->m_sb.sb_inoalignmt >= XFS_B_TO_FSBT(mp, new_size))
2948                         igeo->inode_cluster_size_raw = new_size;
2949         }
2950
2951         /* Calculate inode cluster ratios. */
2952         if (igeo->inode_cluster_size_raw > mp->m_sb.sb_blocksize)
2953                 igeo->blocks_per_cluster = XFS_B_TO_FSBT(mp,
2954                                 igeo->inode_cluster_size_raw);
2955         else
2956                 igeo->blocks_per_cluster = 1;
2957         igeo->inode_cluster_size = XFS_FSB_TO_B(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2958         igeo->inodes_per_cluster = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2959
2960         /* Calculate inode cluster alignment. */
2961         if (xfs_has_align(mp) &&
2962             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= igeo->blocks_per_cluster)
2963                 igeo->cluster_align = mp->m_sb.sb_inoalignmt;
2964         else
2965                 igeo->cluster_align = 1;
2966         igeo->inoalign_mask = igeo->cluster_align - 1;
2967         igeo->cluster_align_inodes = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->cluster_align);
2968
2969         /*
2970          * If we are using stripe alignment, check whether
2971          * the stripe unit is a multiple of the inode alignment
2972          */
2973         if (mp->m_dalign && igeo->inoalign_mask &&
2974             !(mp->m_dalign & igeo->inoalign_mask))
2975                 igeo->ialloc_align = mp->m_dalign;
2976         else
2977                 igeo->ialloc_align = 0;
2978 }
2979
2980 /* Compute the location of the root directory inode that is laid out by mkfs. */
2981 xfs_ino_t
2982 xfs_ialloc_calc_rootino(
2983         struct xfs_mount        *mp,
2984         int                     sunit)
2985 {
2986         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2987         xfs_agblock_t           first_bno;
2988
2989         /*
2990          * Pre-calculate the geometry of AG 0.  We know what it looks like
2991          * because libxfs knows how to create allocation groups now.
2992          *
2993          * first_bno is the first block in which mkfs could possibly have
2994          * allocated the root directory inode, once we factor in the metadata
2995          * that mkfs formats before it.  Namely, the four AG headers...
2996          */
2997         first_bno = howmany(4 * mp->m_sb.sb_sectsize, mp->m_sb.sb_blocksize);
2998
2999         /* ...the two free space btree roots... */
3000         first_bno += 2;
3001
3002         /* ...the inode btree root... */
3003         first_bno += 1;
3004
3005         /* ...the initial AGFL... */
3006         first_bno += xfs_alloc_min_freelist(mp, NULL);
3007
3008         /* ...the free inode btree root... */
3009         if (xfs_has_finobt(mp))
3010                 first_bno++;
3011
3012         /* ...the reverse mapping btree root... */
3013         if (xfs_has_rmapbt(mp))
3014                 first_bno++;
3015
3016         /* ...the reference count btree... */
3017         if (xfs_has_reflink(mp))
3018                 first_bno++;
3019
3020         /*
3021          * ...and the log, if it is allocated in the first allocation group.
3022          *
3023          * This can happen with filesystems that only have a single
3024          * allocation group, or very odd geometries created by old mkfs
3025          * versions on very small filesystems.
3026          */
3027         if (xfs_ag_contains_log(mp, 0))
3028                  first_bno += mp->m_sb.sb_logblocks;
3029
3030         /*
3031          * Now round first_bno up to whatever allocation alignment is given
3032          * by the filesystem or was passed in.
3033          */
3034         if (xfs_has_dalign(mp) && igeo->ialloc_align > 0)
3035                 first_bno = roundup(first_bno, sunit);
3036         else if (xfs_has_align(mp) &&
3037                         mp->m_sb.sb_inoalignmt > 1)
3038                 first_bno = roundup(first_bno, mp->m_sb.sb_inoalignmt);
3039
3040         return XFS_AGINO_TO_INO(mp, 0, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, first_bno));
3041 }
3042
3043 /*
3044  * Ensure there are not sparse inode clusters that cross the new EOAG.
3045  *
3046  * This is a no-op for non-spinode filesystems since clusters are always fully
3047  * allocated and checking the bnobt suffices.  However, a spinode filesystem
3048  * could have a record where the upper inodes are free blocks.  If those blocks
3049  * were removed from the filesystem, the inode record would extend beyond EOAG,
3050  * which will be flagged as corruption.
3051  */
3052 int
3053 xfs_ialloc_check_shrink(
3054         struct xfs_perag        *pag,
3055         struct xfs_trans        *tp,
3056         struct xfs_buf          *agibp,
3057         xfs_agblock_t           new_length)
3058 {
3059         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
3060         struct xfs_btree_cur    *cur;
3061         xfs_agino_t             agino;
3062         int                     has;
3063         int                     error;
3064
3065         if (!xfs_has_sparseinodes(pag->pag_mount))
3066                 return 0;
3067
3068         cur = xfs_inobt_init_cursor(pag, tp, agibp);
3069
3070         /* Look up the inobt record that would correspond to the new EOFS. */
3071         agino = XFS_AGB_TO_AGINO(pag->pag_mount, new_length);
3072         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &has);
3073         if (error || !has)
3074                 goto out;
3075
3076         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &has);
3077         if (error)
3078                 goto out;
3079
3080         if (!has) {
3081                 xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_INOBT);
3082                 error = -EFSCORRUPTED;
3083                 goto out;
3084         }
3085
3086         /* If the record covers inodes that would be beyond EOFS, bail out. */
3087         if (rec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK > agino) {
3088                 error = -ENOSPC;
3089                 goto out;
3090         }
3091 out:
3092         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
3093         return error;
3094 }