fs/xfs/libxfs/xfs_ialloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_bit.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_inode.h"
  28 #include "xfs_btree.h"
  29 #include "xfs_ialloc.h"
  30 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  31 #include "xfs_alloc.h"
  32 #include "xfs_rtalloc.h"
  33 #include "xfs_error.h"
  34 #include "xfs_bmap.h"
  35 #include "xfs_cksum.h"
  36 #include "xfs_trans.h"
  37 #include "xfs_buf_item.h"
  38 #include "xfs_icreate_item.h"
  39 #include "xfs_icache.h"
  40 #include "xfs_trace.h"
  41
  42
  43 /*
  44  * Allocation group level functions.
  45  */
  46 static inline int
  47 xfs_ialloc_cluster_alignment(
  48         struct xfs_mount        *mp)
  49 {
  50         if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
  51             mp->m_sb.sb_inoalignmt >=
  52                         XFS_B_TO_FSBT(mp, mp->m_inode_cluster_size))
  53                 return mp->m_sb.sb_inoalignmt;
  54         return 1;
  55 }
  56
  57 /*
  58  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  59  */
  60 int                                     /* error */
  61 xfs_inobt_lookup(
  62         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  63         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  64         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  65         int                     *stat)  /* success/failure */
  66 {
  67         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  68         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  69         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  70         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * Update the record referred to by cur to the value given.
  75  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  76  */
  77 STATIC int                              /* error */
  78 xfs_inobt_update(
  79         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  80         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  81 {
  82         union xfs_btree_rec     rec;
  83
  84         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  85         rec.inobt.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  86         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  87         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Get the data from the pointed-to record.
  92  */
  93 int                                     /* error */
  94 xfs_inobt_get_rec(
  95         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  96         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec,  /* btree record */
  97         int                     *stat)  /* output: success/failure */
  98 {
  99         union xfs_btree_rec     *rec;
 100         int                     error;
 101
 102         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 103         if (!error && *stat == 1) {
 104                 irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
 105                 irec->ir_freecount = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_freecount);
 106                 irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
 107         }
 108         return error;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
 113  */
 114 STATIC int
 115 xfs_inobt_insert_rec(
 116         struct xfs_btree_cur    *cur,
 117         __int32_t               freecount,
 118         xfs_inofree_t           free,
 119         int                     *stat)
 120 {
 121         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
 122         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
 123         return xfs_btree_insert(cur, stat);
 124 }
 125
 126 /*
 127  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
 128  */
 129 STATIC int
 130 xfs_inobt_insert(
 131         struct xfs_mount        *mp,
 132         struct xfs_trans        *tp,
 133         struct xfs_buf          *agbp,
 134         xfs_agino_t             newino,
 135         xfs_agino_t             newlen,
 136         xfs_btnum_t             btnum)
 137 {
 138         struct xfs_btree_cur    *cur;
 139         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 140         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 141         xfs_agino_t             thisino;
 142         int                     i;
 143         int                     error;
 144
 145         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 146
 147         for (thisino = newino;
 148              thisino < newino + newlen;
 149              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 150                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 151                 if (error) {
 152                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 153                         return error;
 154                 }
 155                 ASSERT(i == 0);
 156
 157                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INODES_PER_CHUNK,
 158                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
 159                 if (error) {
 160                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 161                         return error;
 162                 }
 163                 ASSERT(i == 1);
 164         }
 165
 166         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 167
 168         return 0;
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 173  */
 174 #ifdef DEBUG
 175 STATIC int
 176 xfs_check_agi_freecount(
 177         struct xfs_btree_cur    *cur,
 178         struct xfs_agi          *agi)
 179 {
 180         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 181                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 182                 int             freecount = 0;
 183                 int             error;
 184                 int             i;
 185
 186                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 187                 if (error)
 188                         return error;
 189
 190                 do {
 191                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 192                         if (error)
 193                                 return error;
 194
 195                         if (i) {
 196                                 freecount += rec.ir_freecount;
 197                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 198                                 if (error)
 199                                         return error;
 200                         }
 201                 } while (i == 1);
 202
 203                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 204                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 205         }
 206         return 0;
 207 }
 208 #else
 209 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 210 #endif
 211
 212 /*
 213  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 214  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 215  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 216  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 217  */
 218 int
 219 xfs_ialloc_inode_init(
 220         struct xfs_mount        *mp,
 221         struct xfs_trans        *tp,
 222         struct list_head        *buffer_list,
 223         xfs_agnumber_t          agno,
 224         xfs_agblock_t           agbno,
 225         xfs_agblock_t           length,
 226         unsigned int            gen)
 227 {
 228         struct xfs_buf          *fbuf;
 229         struct xfs_dinode       *free;
 230         int                     nbufs, blks_per_cluster, inodes_per_cluster;
 231         int                     version;
 232         int                     i, j;
 233         xfs_daddr_t             d;
 234         xfs_ino_t               ino = 0;
 235
 236         /*
 237          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
 238          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
 239          * blocks size.
 240          */
 241         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
 242         inodes_per_cluster = blks_per_cluster << mp->m_sb.sb_inopblog;
 243         nbufs = length / blks_per_cluster;
 244
 245         /*
 246          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 247          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 248          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 249          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 250          * system.
 251          *
 252          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 253          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 254          * XFS_OFFBNO_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 255          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 256          * be used in the cluster buffer loop below.
 257          *
 258          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 259          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 260          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 261          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 262          * inode cores.
 263          */
 264         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 265                 version = 3;
 266                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno,
 267                                        XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, agbno, 0));
 268
 269                 /*
 270                  * log the initialisation that is about to take place as an
 271                  * logical operation. This means the transaction does not
 272                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
 273                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
 274                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
 275                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
 276                  */
 277                 if (tp)
 278                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, mp->m_ialloc_inos,
 279                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
 280         } else
 281                 version = 2;
 282
 283         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 284                 /*
 285                  * Get the block.
 286                  */
 287                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno + (j * blks_per_cluster));
 288                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 289                                          mp->m_bsize * blks_per_cluster,
 290                                          XBF_UNMAPPED);
 291                 if (!fbuf)
 292                         return -ENOMEM;
 293
 294                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 295                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 296                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 297                 for (i = 0; i < inodes_per_cluster; i++) {
 298                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 299                         uint    isize = xfs_dinode_size(version);
 300
 301                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 302                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 303                         free->di_version = version;
 304                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 305                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 306
 307                         if (version == 3) {
 308                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 309                                 ino++;
 310                                 uuid_copy(&free->di_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid);
 311                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 312                         } else if (tp) {
 313                                 /* just log the inode core */
 314                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 315                                                   ioffset + isize - 1);
 316                         }
 317                 }
 318
 319                 if (tp) {
 320                         /*
 321                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 322                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 323                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 324                          * the tail of the log can be moved past this
 325                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 326                          * it forward in the log).
 327                          */
 328                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 329                         if (version == 3) {
 330                                 /*
 331                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 332                                  * not physically logged in the transaction but
 333                                  * still tracked in the AIL as part of the
 334                                  * transaction and pin the log appropriately.
 335                                  */
 336                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 337                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, 0,
 338                                                   BBTOB(fbuf->b_length) - 1);
 339                         }
 340                 } else {
 341                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 342                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 343                         xfs_buf_relse(fbuf);
 344                 }
 345         }
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 351  * Return 0 for success, else error code.
 352  */
 353 STATIC int                              /* error code or 0 */
 354 xfs_ialloc_ag_alloc(
 355         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 356         xfs_buf_t       *agbp,          /* alloc group buffer */
 357         int             *alloc)
 358 {
 359         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header */
 360         xfs_alloc_arg_t args;           /* allocation argument structure */
 361         xfs_agnumber_t  agno;
 362         int             error;
 363         xfs_agino_t     newino;         /* new first inode's number */
 364         xfs_agino_t     newlen;         /* new number of inodes */
 365         int             isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe unit */
 366                                         /* boundary */
 367         struct xfs_perag *pag;
 368
 369         memset(&args, 0, sizeof(args));
 370         args.tp = tp;
 371         args.mp = tp->t_mountp;
 372
 373         /*
 374          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 375          * at one time.
 376          */
 377         newlen = args.mp->m_ialloc_inos;
 378         if (args.mp->m_maxicount &&
 379             percpu_counter_read(&args.mp->m_icount) + newlen >
 380                                                         args.mp->m_maxicount)
 381                 return -ENOSPC;
 382         args.minlen = args.maxlen = args.mp->m_ialloc_blks;
 383         /*
 384          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 385          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 386          * an entire stripe unit with inodes.
 387          */
 388         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 389         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 390         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 391         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 392                      args.mp->m_ialloc_blks;
 393         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 394                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 395                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 396                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 397                 args.prod = 1;
 398
 399                 /*
 400                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 401                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 402                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 403                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 404                  * a dirty transaction and shutting down.
 405                  *
 406                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 407                  * however we need to take cluster alignment into account when
 408                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 409                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 410                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 411                  */
 412                 args.alignment = 1;
 413                 args.minalignslop = xfs_ialloc_cluster_alignment(args.mp) - 1;
 414
 415                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 416                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 417                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 418                         return error;
 419
 420                 /*
 421                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
 422                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
 423                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
 424                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
 425                  * instead. It is critical that the total size of the request
 426                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
 427                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
 428                  * subsequent requests.
 429                  */
 430                 args.minalignslop = 0;
 431         } else
 432                 args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 433
 434         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 435                 /*
 436                  * Set the alignment for the allocation.
 437                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 438                  * boundary.
 439                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 440                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 441                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 442                  */
 443                 isaligned = 0;
 444                 if (args.mp->m_sinoalign) {
 445                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 446                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 447                         isaligned = 1;
 448                 } else
 449                         args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(args.mp);
 450                 /*
 451                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 452                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 453                  * For now, just allocate blocks up front.
 454                  */
 455                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 456                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 457                 /*
 458                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 459                  */
 460                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 461                 args.prod = 1;
 462                 /*
 463                  * Allow space for the inode btree to split.
 464                  */
 465                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 466                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 467                         return error;
 468         }
 469
 470         /*
 471          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 472          * alignment.
 473          */
 474         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 475                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 476                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 477                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 478                 args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(args.mp);
 479                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 480                         return error;
 481         }
 482
 483         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 484                 *alloc = 0;
 485                 return 0;
 486         }
 487         ASSERT(args.len == args.minlen);
 488
 489         /*
 490          * Stamp and write the inode buffers.
 491          *
 492          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 493          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 494          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 495          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 496          * number from being easily guessable.
 497          */
 498         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, agno, args.agbno,
 499                         args.len, prandom_u32());
 500
 501         if (error)
 502                 return error;
 503         /*
 504          * Convert the results.
 505          */
 506         newino = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(args.mp, args.agbno, 0);
 507         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 508         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 509         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 510         pag->pagi_freecount += newlen;
 511         xfs_perag_put(pag);
 512         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 513
 514         /*
 515          * Insert records describing the new inode chunk into the btrees.
 516          */
 517         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
 518                                  XFS_BTNUM_INO);
 519         if (error)
 520                 return error;
 521
 522         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 523                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
 524                                          XFS_BTNUM_FINO);
 525                 if (error)
 526                         return error;
 527         }
 528         /*
 529          * Log allocation group header fields
 530          */
 531         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 532                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 533         /*
 534          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 535          */
 536         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 537         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 538         *alloc = 1;
 539         return 0;
 540 }
 541
 542 STATIC xfs_agnumber_t
 543 xfs_ialloc_next_ag(
 544         xfs_mount_t     *mp)
 545 {
 546         xfs_agnumber_t  agno;
 547
 548         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 549         agno = mp->m_agirotor;
 550         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 551                 mp->m_agirotor = 0;
 552         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 553
 554         return agno;
 555 }
 556
 557 /*
 558  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 559  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 560  */
 561 STATIC xfs_agnumber_t
 562 xfs_ialloc_ag_select(
 563         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 564         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 565         umode_t         mode,           /* bits set to indicate file type */
 566         int             okalloc)        /* ok to allocate more space */
 567 {
 568         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 569         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 570         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 571         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 572         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 573         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 574         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 575         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 576         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 577         int             error;
 578
 579         /*
 580          * Files of these types need at least one block if length > 0
 581          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 582          */
 583         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 584         mp = tp->t_mountp;
 585         agcount = mp->m_maxagi;
 586         if (S_ISDIR(mode))
 587                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 588         else {
 589                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 590                 if (pagno >= agcount)
 591                         pagno = 0;
 592         }
 593
 594         ASSERT(pagno < agcount);
 595
 596         /*
 597          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 598          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 599          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 600          * to mean that blocks must be allocated for them,
 601          * if none are currently free.
 602          */
 603         agno = pagno;
 604         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 605         for (;;) {
 606                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 607                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 608                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 609                         goto nextag;
 610                 }
 611
 612                 if (!pag->pagi_init) {
 613                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 614                         if (error)
 615                                 goto nextag;
 616                 }
 617
 618                 if (pag->pagi_freecount) {
 619                         xfs_perag_put(pag);
 620                         return agno;
 621                 }
 622
 623                 if (!okalloc)
 624                         goto nextag;
 625
 626                 if (!pag->pagf_init) {
 627                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 628                         if (error)
 629                                 goto nextag;
 630                 }
 631
 632                 /*
 633                  * Check that there is enough free space for the file plus a
 634                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
 635                  * first pass across the AGs, take into account the potential
 636                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
 637                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
 638                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
 639                  * m_ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
 640                  * it.
 641                  *
 642                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
 643                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
 644                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
 645                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
 646                  * likely a real ENOSPC condition.
 647                  */
 648                 ineed = mp->m_ialloc_blks;
 649                 if (flags && ineed > 1)
 650                         ineed += xfs_ialloc_cluster_alignment(mp);
 651                 longest = pag->pagf_longest;
 652                 if (!longest)
 653                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
 654
 655                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
 656                     longest >= ineed) {
 657                         xfs_perag_put(pag);
 658                         return agno;
 659                 }
 660 nextag:
 661                 xfs_perag_put(pag);
 662                 /*
 663                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
 664                  * down.
 665                  */
 666                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 667                         return NULLAGNUMBER;
 668                 agno++;
 669                 if (agno >= agcount)
 670                         agno = 0;
 671                 if (agno == pagno) {
 672                         if (flags == 0)
 673                                 return NULLAGNUMBER;
 674                         flags = 0;
 675                 }
 676         }
 677 }
 678
 679 /*
 680  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
 681  */
 682 STATIC int
 683 xfs_ialloc_next_rec(
 684         struct xfs_btree_cur    *cur,
 685         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 686         int                     *done,
 687         int                     left)
 688 {
 689         int                     error;
 690         int                     i;
 691
 692         if (left)
 693                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
 694         else
 695                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 696
 697         if (error)
 698                 return error;
 699         *done = !i;
 700         if (i) {
 701                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 702                 if (error)
 703                         return error;
 704                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
 705         }
 706
 707         return 0;
 708 }
 709
 710 STATIC int
 711 xfs_ialloc_get_rec(
 712         struct xfs_btree_cur    *cur,
 713         xfs_agino_t             agino,
 714         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 715         int                     *done)
 716 {
 717         int                     error;
 718         int                     i;
 719
 720         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 721         if (error)
 722                 return error;
 723         *done = !i;
 724         if (i) {
 725                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 726                 if (error)
 727                         return error;
 728                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
 729         }
 730
 731         return 0;
 732 }
 733
 734 /*
 735  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
 736  */
 737 STATIC int
 738 xfs_dialloc_ag_inobt(
 739         struct xfs_trans        *tp,
 740         struct xfs_buf          *agbp,
 741         xfs_ino_t               parent,
 742         xfs_ino_t               *inop)
 743 {
 744         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
 745         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 746         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 747         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 748         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
 749         struct xfs_perag        *pag;
 750         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
 751         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
 752         xfs_ino_t               ino;
 753         int                     error;
 754         int                     offset;
 755         int                     i, j;
 756
 757         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 758
 759         ASSERT(pag->pagi_init);
 760         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
 761         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
 762
 763  restart_pagno:
 764         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
 765         /*
 766          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
 767          * This must work because we've just allocated some.
 768          */
 769         if (!pagino)
 770                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 771
 772         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 773         if (error)
 774                 goto error0;
 775
 776         /*
 777          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
 778          */
 779         if (pagno == agno) {
 780                 int             doneleft;       /* done, to the left */
 781                 int             doneright;      /* done, to the right */
 782                 int             searchdistance = 10;
 783
 784                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
 785                 if (error)
 786                         goto error0;
 787                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
 788
 789                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 790                 if (error)
 791                         goto error0;
 792                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, j == 1, error0);
 793
 794                 if (rec.ir_freecount > 0) {
 795                         /*
 796                          * Found a free inode in the same chunk
 797                          * as the parent, done.
 798                          */
 799                         goto alloc_inode;
 800                 }
 801
 802
 803                 /*
 804                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
 805                  */
 806
 807                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
 808                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
 809                 if (error)
 810                         goto error0;
 811
 812                 /*
 813                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
 814                  */
 815                 if (pagino != NULLAGINO &&
 816                     pag->pagl_pagino == pagino &&
 817                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
 818                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
 819                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
 820                                                    &trec, &doneleft);
 821                         if (error)
 822                                 goto error1;
 823
 824                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
 825                                                    &rec, &doneright);
 826                         if (error)
 827                                 goto error1;
 828                 } else {
 829                         /* search left with tcur, back up 1 record */
 830                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
 831                         if (error)
 832                                 goto error1;
 833
 834                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
 835                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
 836                         if (error)
 837                                 goto error1;
 838                 }
 839
 840                 /*
 841                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
 842                  */
 843                 while (!doneleft || !doneright) {
 844                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
 845
 846                         if (!--searchdistance) {
 847                                 /*
 848                                  * Not in range - save last search
 849                                  * location and allocate a new inode
 850                                  */
 851                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 852                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 853                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 854                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 855                                 goto newino;
 856                         }
 857
 858                         /* figure out the closer block if both are valid. */
 859                         if (!doneleft && !doneright) {
 860                                 useleft = pagino -
 861                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
 862                                   rec.ir_startino - pagino;
 863                         } else {
 864                                 useleft = !doneleft;
 865                         }
 866
 867                         /* free inodes to the left? */
 868                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
 869                                 rec = trec;
 870                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 871                                 cur = tcur;
 872
 873                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 874                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 875                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 876                                 goto alloc_inode;
 877                         }
 878
 879                         /* free inodes to the right? */
 880                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
 881                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 882
 883                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 884                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 885                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 886                                 goto alloc_inode;
 887                         }
 888
 889                         /* get next record to check */
 890                         if (useleft) {
 891                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
 892                                                                  &doneleft, 1);
 893                         } else {
 894                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
 895                                                                  &doneright, 0);
 896                         }
 897                         if (error)
 898                                 goto error1;
 899                 }
 900
 901                 /*
 902                  * We've reached the end of the btree. because
 903                  * we are only searching a small chunk of the
 904                  * btree each search, there is obviously free
 905                  * inodes closer to the parent inode than we
 906                  * are now. restart the search again.
 907                  */
 908                 pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
 909                 pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
 910                 pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
 911                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 912                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 913                 goto restart_pagno;
 914         }
 915
 916         /*
 917          * In a different AG from the parent.
 918          * See if the most recently allocated block has any free.
 919          */
 920 newino:
 921         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
 922                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
 923                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 924                 if (error)
 925                         goto error0;
 926
 927                 if (i == 1) {
 928                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 929                         if (error)
 930                                 goto error0;
 931
 932                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
 933                                 /*
 934                                  * The last chunk allocated in the group
 935                                  * still has a free inode.
 936                                  */
 937                                 goto alloc_inode;
 938                         }
 939                 }
 940         }
 941
 942         /*
 943          * None left in the last group, search the whole AG
 944          */
 945         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 946         if (error)
 947                 goto error0;
 948         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
 949
 950         for (;;) {
 951                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 952                 if (error)
 953                         goto error0;
 954                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
 955                 if (rec.ir_freecount > 0)
 956                         break;
 957                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 958                 if (error)
 959                         goto error0;
 960                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
 961         }
 962
 963 alloc_inode:
 964         offset = xfs_lowbit64(rec.ir_free);
 965         ASSERT(offset >= 0);
 966         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
 967         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
 968                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
 969         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
 970         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
 971         rec.ir_freecount--;
 972         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
 973         if (error)
 974                 goto error0;
 975         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
 976         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
 977         pag->pagi_freecount--;
 978
 979         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 980         if (error)
 981                 goto error0;
 982
 983         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 984         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
 985         xfs_perag_put(pag);
 986         *inop = ino;
 987         return 0;
 988 error1:
 989         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
 990 error0:
 991         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 992         xfs_perag_put(pag);
 993         return error;
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
 998  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
 999  */
1000 STATIC int
1001 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1002         xfs_agino_t                     pagino,
1003         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1004         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1005 {
1006         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1007         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1008         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1009         int                             error;
1010         int                             i, j;
1011
1012         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1013         if (error)
1014                 return error;
1015
1016         if (i == 1) {
1017                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1018                 if (error)
1019                         return error;
1020                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(lcur->bc_mp, i == 1);
1021
1022                 /*
1023                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1024                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1025                  * existence is enough.
1026                  */
1027                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1028                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1029                         return 0;
1030         }
1031
1032         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1033         if (error)
1034                 return error;
1035
1036         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1037         if (error)
1038                 goto error_rcur;
1039         if (j == 1) {
1040                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1041                 if (error)
1042                         goto error_rcur;
1043                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, j == 1, error_rcur);
1044         }
1045
1046         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(lcur->bc_mp, i == 1 || j == 1, error_rcur);
1047         if (i == 1 && j == 1) {
1048                 /*
1049                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1050                  * inode chunk to the target.
1051                  */
1052                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1053                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1054                         *rec = rrec;
1055                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1056                         *ocur = rcur;
1057                 } else {
1058                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1059                 }
1060         } else if (j == 1) {
1061                 /* only the right record is valid */
1062                 *rec = rrec;
1063                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1064                 *ocur = rcur;
1065         } else if (i == 1) {
1066                 /* only the left record is valid */
1067                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1068         }
1069
1070         return 0;
1071
1072 error_rcur:
1073         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1074         return error;
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1079  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1080  */
1081 STATIC int
1082 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1083         struct xfs_agi                  *agi,
1084         struct xfs_btree_cur            *cur,
1085         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1086 {
1087         int error;
1088         int i;
1089
1090         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1091                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1092                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1093                 if (error)
1094                         return error;
1095                 if (i == 1) {
1096                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1097                         if (error)
1098                                 return error;
1099                         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1100                         return 0;
1101                 }
1102         }
1103
1104         /*
1105          * Find the first inode available in the AG.
1106          */
1107         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1108         if (error)
1109                 return error;
1110         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1111
1112         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1113         if (error)
1114                 return error;
1115         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1116
1117         return 0;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1122  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1123  */
1124 STATIC int
1125 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1126         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1127         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1128         int                             offset) /* inode offset */
1129 {
1130         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1131         int                             error;
1132         int                             i;
1133
1134         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1135         if (error)
1136                 return error;
1137         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1138
1139         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1140         if (error)
1141                 return error;
1142         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, i == 1);
1143         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1144                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1145
1146         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1147         rec.ir_freecount--;
1148
1149         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(cur->bc_mp, (rec.ir_free == frec->ir_free) &&
1150                                   (rec.ir_freecount == frec->ir_freecount));
1151
1152         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1157  * back to the inobt search algorithm.
1158  *
1159  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1160  * available.
1161  */
1162 STATIC int
1163 xfs_dialloc_ag(
1164         struct xfs_trans        *tp,
1165         struct xfs_buf          *agbp,
1166         xfs_ino_t               parent,
1167         xfs_ino_t               *inop)
1168 {
1169         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1170         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1171         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1172         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1173         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1174         struct xfs_perag                *pag;
1175         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1176         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1177         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1178         xfs_ino_t                       ino;
1179         int                             error;
1180         int                             offset;
1181         int                             i;
1182
1183         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1184                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1185
1186         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1187
1188         /*
1189          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1190          * This must work because we've just allocated some.
1191          */
1192         if (!pagino)
1193                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1194
1195         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1196
1197         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1198         if (error)
1199                 goto error_cur;
1200
1201         /*
1202          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1203          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1204          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1205          */
1206         if (agno == pagno)
1207                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1208         else
1209                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1210         if (error)
1211                 goto error_cur;
1212
1213         offset = xfs_lowbit64(rec.ir_free);
1214         ASSERT(offset >= 0);
1215         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1216         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1217                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1218         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1219
1220         /*
1221          * Modify or remove the finobt record.
1222          */
1223         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1224         rec.ir_freecount--;
1225         if (rec.ir_freecount)
1226                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1227         else
1228                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1229         if (error)
1230                 goto error_cur;
1231
1232         /*
1233          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1234          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1235          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1236          * the inobt using the finobt record and offset information.
1237          */
1238         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1239
1240         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1241         if (error)
1242                 goto error_icur;
1243
1244         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1245         if (error)
1246                 goto error_icur;
1247
1248         /*
1249          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1250          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1251          */
1252         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1253         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1254         pag->pagi_freecount--;
1255
1256         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1257
1258         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1259         if (error)
1260                 goto error_icur;
1261         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1262         if (error)
1263                 goto error_icur;
1264
1265         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1266         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1267         xfs_perag_put(pag);
1268         *inop = ino;
1269         return 0;
1270
1271 error_icur:
1272         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1273 error_cur:
1274         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1275         xfs_perag_put(pag);
1276         return error;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Allocate an inode on disk.
1281  *
1282  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
1283  * is a directory.
1284  *
1285  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
1286  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
1287  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
1288  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
1289  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
1290  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
1291  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
1292  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
1293  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
1294  * a free inode available.
1295  *
1296  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
1297  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
1298  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
1299  */
1300 int
1301 xfs_dialloc(
1302         struct xfs_trans        *tp,
1303         xfs_ino_t               parent,
1304         umode_t                 mode,
1305         int                     okalloc,
1306         struct xfs_buf          **IO_agbp,
1307         xfs_ino_t               *inop)
1308 {
1309         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1310         struct xfs_buf          *agbp;
1311         xfs_agnumber_t          agno;
1312         int                     error;
1313         int                     ialloced;
1314         int                     noroom = 0;
1315         xfs_agnumber_t          start_agno;
1316         struct xfs_perag        *pag;
1317
1318         if (*IO_agbp) {
1319                 /*
1320                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
1321                  * continue where we left off before.  In this case, we
1322                  * know that the allocation group has free inodes.
1323                  */
1324                 agbp = *IO_agbp;
1325                 goto out_alloc;
1326         }
1327
1328         /*
1329          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1330          * group for inode allocation.
1331          */
1332         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode, okalloc);
1333         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
1334                 *inop = NULLFSINO;
1335                 return 0;
1336         }
1337
1338         /*
1339          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1340          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1341          * inode.
1342          */
1343         if (mp->m_maxicount &&
1344             percpu_counter_read(&mp->m_icount) + mp->m_ialloc_inos >
1345                                                         mp->m_maxicount) {
1346                 noroom = 1;
1347                 okalloc = 0;
1348         }
1349
1350         /*
1351          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1352          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1353          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1354          */
1355         agno = start_agno;
1356         for (;;) {
1357                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1358                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1359                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1360                         goto nextag;
1361                 }
1362
1363                 if (!pag->pagi_init) {
1364                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1365                         if (error)
1366                                 goto out_error;
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1371                  */
1372                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1373                         goto nextag;
1374
1375                 /*
1376                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1377                  * lock held.
1378                  */
1379                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1380                 if (error)
1381                         goto out_error;
1382
1383                 if (pag->pagi_freecount) {
1384                         xfs_perag_put(pag);
1385                         goto out_alloc;
1386                 }
1387
1388                 if (!okalloc)
1389                         goto nextag_relse_buffer;
1390
1391
1392                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1393                 if (error) {
1394                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1395
1396                         if (error != -ENOSPC)
1397                                 goto out_error;
1398
1399                         xfs_perag_put(pag);
1400                         *inop = NULLFSINO;
1401                         return 0;
1402                 }
1403
1404                 if (ialloced) {
1405                         /*
1406                          * We successfully allocated some inodes, return
1407                          * the current context to the caller so that it
1408                          * can commit the current transaction and call
1409                          * us again where we left off.
1410                          */
1411                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1412                         xfs_perag_put(pag);
1413
1414                         *IO_agbp = agbp;
1415                         *inop = NULLFSINO;
1416                         return 0;
1417                 }
1418
1419 nextag_relse_buffer:
1420                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1421 nextag:
1422                 xfs_perag_put(pag);
1423                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1424                         agno = 0;
1425                 if (agno == start_agno) {
1426                         *inop = NULLFSINO;
1427                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1428                 }
1429         }
1430
1431 out_alloc:
1432         *IO_agbp = NULL;
1433         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1434 out_error:
1435         xfs_perag_put(pag);
1436         return error;
1437 }
1438
1439 STATIC int
1440 xfs_difree_inobt(
1441         struct xfs_mount                *mp,
1442         struct xfs_trans                *tp,
1443         struct xfs_buf                  *agbp,
1444         xfs_agino_t                     agino,
1445         struct xfs_bmap_free            *flist,
1446         int                             *deleted,
1447         xfs_ino_t                       *first_ino,
1448         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1449 {
1450         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1451         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1452         struct xfs_perag                *pag;
1453         struct xfs_btree_cur            *cur;
1454         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1455         int                             ilen;
1456         int                             error;
1457         int                             i;
1458         int                             off;
1459
1460         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1461         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1462
1463         /*
1464          * Initialize the cursor.
1465          */
1466         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1467
1468         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1469         if (error)
1470                 goto error0;
1471
1472         /*
1473          * Look for the entry describing this inode.
1474          */
1475         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1476                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1477                         __func__, error);
1478                 goto error0;
1479         }
1480         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1481         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1482         if (error) {
1483                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1484                         __func__, error);
1485                 goto error0;
1486         }
1487         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1488         /*
1489          * Get the offset in the inode chunk.
1490          */
1491         off = agino - rec.ir_startino;
1492         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1493         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1494         /*
1495          * Mark the inode free & increment the count.
1496          */
1497         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1498         rec.ir_freecount++;
1499
1500         /*
1501          * When an inode cluster is free, it becomes eligible for removal
1502          */
1503         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1504             (rec.ir_freecount == mp->m_ialloc_inos)) {
1505
1506                 *deleted = 1;
1507                 *first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1508
1509                 /*
1510                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1511                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1512                  * to be freed when the transaction is committed.
1513                  */
1514                 ilen = mp->m_ialloc_inos;
1515                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1516                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1517                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1518                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1519                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1520                 xfs_perag_put(pag);
1521                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1522                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1523
1524                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1525                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1526                                 __func__, error);
1527                         goto error0;
1528                 }
1529
1530                 xfs_bmap_add_free(XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno,
1531                                   XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino)),
1532                                   mp->m_ialloc_blks, flist, mp);
1533         } else {
1534                 *deleted = 0;
1535
1536                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1537                 if (error) {
1538                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1539                                 __func__, error);
1540                         goto error0;
1541                 }
1542
1543                 /*
1544                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
1545                  */
1546                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
1547                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1548                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1549                 pag->pagi_freecount++;
1550                 xfs_perag_put(pag);
1551                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
1552         }
1553
1554         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1555         if (error)
1556                 goto error0;
1557
1558         *orec = rec;
1559         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1560         return 0;
1561
1562 error0:
1563         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1564         return error;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Free an inode in the free inode btree.
1569  */
1570 STATIC int
1571 xfs_difree_finobt(
1572         struct xfs_mount                *mp,
1573         struct xfs_trans                *tp,
1574         struct xfs_buf                  *agbp,
1575         xfs_agino_t                     agino,
1576         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
1577 {
1578         struct xfs_agi                  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1579         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1580         struct xfs_btree_cur            *cur;
1581         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1582         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
1583         int                             error;
1584         int                             i;
1585
1586         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1587
1588         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1589         if (error)
1590                 goto error;
1591         if (i == 0) {
1592                 /*
1593                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
1594                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
1595                  * something is out of sync.
1596                  */
1597                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, ibtrec->ir_freecount == 1, error);
1598
1599                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_freecount,
1600                                              ibtrec->ir_free, &i);
1601                 if (error)
1602                         goto error;
1603                 ASSERT(i == 1);
1604
1605                 goto out;
1606         }
1607
1608         /*
1609          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
1610          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
1611          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
1612          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
1613          * to another.
1614          */
1615         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1616         if (error)
1617                 goto error;
1618         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error);
1619
1620         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
1621         rec.ir_freecount++;
1622
1623         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, (rec.ir_free == ibtrec->ir_free) &&
1624                                 (rec.ir_freecount == ibtrec->ir_freecount),
1625                                 error);
1626
1627         /*
1628          * The content of inobt records should always match between the inobt
1629          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
1630          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
1631          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
1632          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
1633          * Otherwise, update the record with the new information.
1634          */
1635         if (rec.ir_freecount == mp->m_ialloc_inos &&
1636             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
1637                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1638                 if (error)
1639                         goto error;
1640                 ASSERT(i == 1);
1641         } else {
1642                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1643                 if (error)
1644                         goto error;
1645         }
1646
1647 out:
1648         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1649         if (error)
1650                 goto error;
1651
1652         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1653         return 0;
1654
1655 error:
1656         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1657         return error;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
1662  * manipulations incore are the caller's responsibility.
1663  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
1664  * btree (free inode mask) is changed.
1665  */
1666 int
1667 xfs_difree(
1668         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
1669         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
1670         struct xfs_bmap_free    *flist,         /* extents to free */
1671         int                     *deleted,/* set if inode cluster was deleted */
1672         xfs_ino_t               *first_ino)/* first inode in deleted cluster */
1673 {
1674         /* REFERENCED */
1675         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
1676         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
1677         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
1678         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
1679         int                     error;  /* error return value */
1680         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
1681         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
1682
1683         mp = tp->t_mountp;
1684
1685         /*
1686          * Break up inode number into its components.
1687          */
1688         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
1689         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
1690                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
1691                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1692                 ASSERT(0);
1693                 return -EINVAL;
1694         }
1695         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
1696         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
1697                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
1698                         __func__, (unsigned long long)inode,
1699                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1700                 ASSERT(0);
1701                 return -EINVAL;
1702         }
1703         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1704         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
1705                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
1706                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
1707                 ASSERT(0);
1708                 return -EINVAL;
1709         }
1710         /*
1711          * Get the allocation group header.
1712          */
1713         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1714         if (error) {
1715                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
1716                         __func__, error);
1717                 return error;
1718         }
1719
1720         /*
1721          * Fix up the inode allocation btree.
1722          */
1723         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, flist, deleted, first_ino,
1724                                  &rec);
1725         if (error)
1726                 goto error0;
1727
1728         /*
1729          * Fix up the free inode btree.
1730          */
1731         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
1732                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
1733                 if (error)
1734                         goto error0;
1735         }
1736
1737         return 0;
1738
1739 error0:
1740         return error;
1741 }
1742
1743 STATIC int
1744 xfs_imap_lookup(
1745         struct xfs_mount        *mp,
1746         struct xfs_trans        *tp,
1747         xfs_agnumber_t          agno,
1748         xfs_agino_t             agino,
1749         xfs_agblock_t           agbno,
1750         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
1751         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
1752         int                     flags)
1753 {
1754         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
1755         struct xfs_btree_cur    *cur;
1756         struct xfs_buf          *agbp;
1757         int                     error;
1758         int                     i;
1759
1760         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1761         if (error) {
1762                 xfs_alert(mp,
1763                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
1764                         __func__, error, agno);
1765                 return error;
1766         }
1767
1768         /*
1769          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
1770          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
1771          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
1772          * we are looking up.
1773          */
1774         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1775         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1776         if (!error) {
1777                 if (i)
1778                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1779                 if (!error && i == 0)
1780                         error = -EINVAL;
1781         }
1782
1783         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1784         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1785         if (error)
1786                 return error;
1787
1788         /* check that the returned record contains the required inode */
1789         if (rec.ir_startino > agino ||
1790             rec.ir_startino + mp->m_ialloc_inos <= agino)
1791                 return -EINVAL;
1792
1793         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
1794         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
1795             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
1796                 return -EINVAL;
1797
1798         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
1799         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
1800         return 0;
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
1805  */
1806 int
1807 xfs_imap(
1808         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
1809         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
1810         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
1811         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
1812         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
1813 {
1814         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
1815         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
1816         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1817         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
1818         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
1819         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
1820         int             error;  /* error code */
1821         int             offset; /* index of inode in its buffer */
1822         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
1823
1824         ASSERT(ino != NULLFSINO);
1825
1826         /*
1827          * Split up the inode number into its parts.
1828          */
1829         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
1830         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
1831         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1832         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
1833             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1834 #ifdef DEBUG
1835                 /*
1836                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
1837                  * as they can be invalid without implying corruption.
1838                  */
1839                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
1840                         return -EINVAL;
1841                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
1842                         xfs_alert(mp,
1843                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
1844                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1845                 }
1846                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
1847                         xfs_alert(mp,
1848                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
1849                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
1850                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
1851                 }
1852                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1853                         xfs_alert(mp,
1854                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
1855                                 __func__, ino,
1856                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1857                 }
1858                 xfs_stack_trace();
1859 #endif /* DEBUG */
1860                 return -EINVAL;
1861         }
1862
1863         blks_per_cluster = xfs_icluster_size_fsb(mp);
1864
1865         /*
1866          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
1867          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
1868          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
1869          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
1870          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
1871          */
1872         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
1873                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1874                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1875                 if (error)
1876                         return error;
1877                 goto out_map;
1878         }
1879
1880         /*
1881          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
1882          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
1883          */
1884         if (blks_per_cluster == 1) {
1885                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1886                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
1887
1888                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
1889                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
1890                 imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1891                 return 0;
1892         }
1893
1894         /*
1895          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
1896          * find the location. Otherwise we have to do a btree
1897          * lookup to find the location.
1898          */
1899         if (mp->m_inoalign_mask) {
1900                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
1901                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
1902         } else {
1903                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1904                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1905                 if (error)
1906                         return error;
1907         }
1908
1909 out_map:
1910         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
1911         cluster_agbno = chunk_agbno +
1912                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
1913         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
1914                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1915
1916         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
1917         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
1918         imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1919
1920         /*
1921          * If the inode number maps to a block outside the bounds
1922          * of the file system then return NULL rather than calling
1923          * read_buf and panicing when we get an error from the
1924          * driver.
1925          */
1926         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
1927             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
1928                 xfs_alert(mp,
1929         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
1930                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
1931                         (unsigned long long) imap->im_len,
1932                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
1933                 return -EINVAL;
1934         }
1935         return 0;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
1940  */
1941 void
1942 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
1943         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1944 {
1945         int             level;
1946         uint            maxblocks;
1947         uint            maxleafents;
1948         int             minleafrecs;
1949         int             minnoderecs;
1950
1951         maxleafents = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >>
1952                 XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
1953         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1954         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1955         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1956         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1957                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1958         mp->m_in_maxlevels = level;
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
1963  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
1964  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
1965  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
1966  *
1967  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
1968  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
1969  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
1970  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
1971  * the structure in another.
1972  */
1973 void
1974 xfs_ialloc_log_agi(
1975         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1976         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
1977         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
1978 {
1979         int                     first;          /* first byte number */
1980         int                     last;           /* last byte number */
1981         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
1982                                         /* keep in sync with bit definitions */
1983                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
1984                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
1985                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
1986                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
1987                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
1988                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
1989                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
1990                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
1991                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
1992                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
1993                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
1994                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
1995                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
1996                 sizeof(xfs_agi_t)
1997         };
1998 #ifdef DEBUG
1999         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
2000
2001         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2002         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2003 #endif
2004
2005         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2006
2007         /*
2008          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2009          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2010          * agi_unlinked.
2011          */
2012         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2013                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2014                                   &first, &last);
2015                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2016         }
2017
2018         /*
2019          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2020          * last field offsets for any bits in the second region.
2021          */
2022         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2023         if (fields) {
2024                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2025                                   &first, &last);
2026                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2027         }
2028 }
2029
2030 #ifdef DEBUG
2031 STATIC void
2032 xfs_check_agi_unlinked(
2033         struct xfs_agi          *agi)
2034 {
2035         int                     i;
2036
2037         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
2038                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
2039 }
2040 #else
2041 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
2042 #endif
2043
2044 static bool
2045 xfs_agi_verify(
2046         struct xfs_buf  *bp)
2047 {
2048         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2049         struct xfs_agi  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
2050
2051         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2052             !uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
2053                         return false;
2054         /*
2055          * Validate the magic number of the agi block.
2056          */
2057         if (agi->agi_magicnum != cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC))
2058                 return false;
2059         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2060                 return false;
2061
2062         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2063                 return false;
2064         /*
2065          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2066          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2067          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2068          * so we can detect and avoid this problem.
2069          */
2070         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2071                 return false;
2072
2073         xfs_check_agi_unlinked(agi);
2074         return true;
2075 }
2076
2077 static void
2078 xfs_agi_read_verify(
2079         struct xfs_buf  *bp)
2080 {
2081         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2082
2083         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2084             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2085                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSBADCRC);
2086         else if (XFS_TEST_ERROR(!xfs_agi_verify(bp), mp,
2087                                 XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI,
2088                                 XFS_RANDOM_IALLOC_READ_AGI))
2089                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2090
2091         if (bp->b_error)
2092                 xfs_verifier_error(bp);
2093 }
2094
2095 static void
2096 xfs_agi_write_verify(
2097         struct xfs_buf  *bp)
2098 {
2099         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2100         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
2101
2102         if (!xfs_agi_verify(bp)) {
2103                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2104                 xfs_verifier_error(bp);
2105                 return;
2106         }
2107
2108         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2109                 return;
2110
2111         if (bip)
2112                 XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2113         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2114 }
2115
2116 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2117         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2118         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2119 };
2120
2121 /*
2122  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2123  */
2124 int
2125 xfs_read_agi(
2126         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2127         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2128         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2129         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2130 {
2131         int                     error;
2132
2133         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2134
2135         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2136         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2137                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2138                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2139         if (error)
2140                 return error;
2141
2142         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2143         return 0;
2144 }
2145
2146 int
2147 xfs_ialloc_read_agi(
2148         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2149         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2150         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2151         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2152 {
2153         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2154         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2155         int                     error;
2156
2157         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2158
2159         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2160         if (error)
2161                 return error;
2162
2163         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
2164         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2165         if (!pag->pagi_init) {
2166                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2167                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2168                 pag->pagi_init = 1;
2169         }
2170
2171         /*
2172          * It's possible for these to be out of sync if
2173          * we are in the middle of a forced shutdown.
2174          */
2175         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2176                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2177         xfs_perag_put(pag);
2178         return 0;
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2183  */
2184 int
2185 xfs_ialloc_pagi_init(
2186         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2187         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2188         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2189 {
2190         xfs_buf_t       *bp = NULL;
2191         int             error;
2192
2193         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2194         if (error)
2195                 return error;
2196         if (bp)
2197                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2198         return 0;
2199 }