fs/xfs/xfs_alloc.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_format.h"
  21 #include "xfs_shared.h"
  22 #include "xfs_bit.h"
  23 #include "xfs_log.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_alloc_btree.h"
  30 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  31 #include "xfs_dinode.h"
  32 #include "xfs_inode.h"
  33 #include "xfs_btree.h"
  34 #include "xfs_alloc.h"
  35 #include "xfs_extent_busy.h"
  36 #include "xfs_error.h"
  37 #include "xfs_cksum.h"
  38 #include "xfs_trace.h"
  39 #include "xfs_buf_item.h"
  40
  41 struct workqueue_struct *xfs_alloc_wq;
  42
  43 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  44
  45 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  46 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  47
  48 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  49 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  50 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  51 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_small(xfs_alloc_arg_t *,
  52                 xfs_btree_cur_t *, xfs_agblock_t *, xfs_extlen_t *, int *);
  53
  54 /*
  55  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
  56  */
  57 STATIC int                              /* error */
  58 xfs_alloc_lookup_eq(
  59         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  60         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  61         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  62         int                     *stat)  /* success/failure */
  63 {
  64         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  65         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  66         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
  71  * in the btree given by cur.
  72  */
  73 int                             /* error */
  74 xfs_alloc_lookup_ge(
  75         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  76         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  77         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  78         int                     *stat)  /* success/failure */
  79 {
  80         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  81         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  82         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
  87  * in the btree given by cur.
  88  */
  89 int                                     /* error */
  90 xfs_alloc_lookup_le(
  91         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  92         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  93         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  94         int                     *stat)  /* success/failure */
  95 {
  96         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  97         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  98         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Update the record referred to by cur to the value given
 103  * by [bno, len].
 104  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 105  */
 106 STATIC int                              /* error */
 107 xfs_alloc_update(
 108         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 109         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 110         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 111 {
 112         union xfs_btree_rec     rec;
 113
 114         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 115         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 116         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 117 }
 118
 119 /*
 120  * Get the data from the pointed-to record.
 121  */
 122 int                                     /* error */
 123 xfs_alloc_get_rec(
 124         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 125         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 126         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 127         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 128 {
 129         union xfs_btree_rec     *rec;
 130         int                     error;
 131
 132         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 133         if (!error && *stat == 1) {
 134                 *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 135                 *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 136         }
 137         return error;
 138 }
 139
 140 /*
 141  * Compute aligned version of the found extent.
 142  * Takes alignment and min length into account.
 143  */
 144 STATIC void
 145 xfs_alloc_compute_aligned(
 146         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
 147         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 148         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 149         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 150         xfs_extlen_t    *reslen)        /* result length */
 151 {
 152         xfs_agblock_t   bno;
 153         xfs_extlen_t    len;
 154
 155         /* Trim busy sections out of found extent */
 156         xfs_extent_busy_trim(args, foundbno, foundlen, &bno, &len);
 157
 158         if (args->alignment > 1 && len >= args->minlen) {
 159                 xfs_agblock_t   aligned_bno = roundup(bno, args->alignment);
 160                 xfs_extlen_t    diff = aligned_bno - bno;
 161
 162                 *resbno = aligned_bno;
 163                 *reslen = diff >= len ? 0 : len - diff;
 164         } else {
 165                 *resbno = bno;
 166                 *reslen = len;
 167         }
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 172  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 173  */
 174 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 175 xfs_alloc_compute_diff(
 176         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 177         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 178         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 179         char            userdata,       /* are we allocating data? */
 180         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 181         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 182         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 183 {
 184         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 185         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 186         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 187         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 188         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 189         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 190
 191         ASSERT(freelen >= wantlen);
 192         freeend = freebno + freelen;
 193         wantend = wantbno + wantlen;
 194         /*
 195          * We want to allocate from the start of a free extent if it is past
 196          * the desired block or if we are allocating user data and the free
 197          * extent is before desired block. The second case is there to allow
 198          * for contiguous allocation from the remaining free space if the file
 199          * grows in the short term.
 200          */
 201         if (freebno >= wantbno || (userdata && freeend < wantend)) {
 202                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 203                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 204         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 205                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 206                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 207                 if (newbno1 >= freeend)
 208                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 209                 else
 210                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 211                 if (newbno2 < freebno)
 212                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 213                 else
 214                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 215                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 216                         if (newlen1 < newlen2 ||
 217                             (newlen1 == newlen2 &&
 218                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 219                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 220                                 newbno1 = newbno2;
 221                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 222                         newbno1 = newbno2;
 223         } else if (freeend >= wantend) {
 224                 newbno1 = wantbno;
 225         } else if (alignment > 1) {
 226                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 227                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 228                     newbno1 - alignment >= freebno)
 229                         newbno1 -= alignment;
 230                 else if (newbno1 >= freeend)
 231                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 232         } else
 233                 newbno1 = freeend - wantlen;
 234         *newbnop = newbno1;
 235         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Fix up the length, based on mod and prod.
 240  * len should be k * prod + mod for some k.
 241  * If len is too small it is returned unchanged.
 242  * If len hits maxlen it is left alone.
 243  */
 244 STATIC void
 245 xfs_alloc_fix_len(
 246         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 247 {
 248         xfs_extlen_t    k;
 249         xfs_extlen_t    rlen;
 250
 251         ASSERT(args->mod < args->prod);
 252         rlen = args->len;
 253         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 254         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 255         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 256             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 257                 return;
 258         k = rlen % args->prod;
 259         if (k == args->mod)
 260                 return;
 261         if (k > args->mod) {
 262                 if ((int)(rlen = rlen - k - args->mod) < (int)args->minlen)
 263                         return;
 264         } else {
 265                 if ((int)(rlen = rlen - args->prod - (args->mod - k)) <
 266                     (int)args->minlen)
 267                         return;
 268         }
 269         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 270         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 271         args->len = rlen;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Fix up length if there is too little space left in the a.g.
 276  * Return 1 if ok, 0 if too little, should give up.
 277  */
 278 STATIC int
 279 xfs_alloc_fix_minleft(
 280         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 281 {
 282         xfs_agf_t       *agf;           /* a.g. freelist header */
 283         int             diff;           /* free space difference */
 284
 285         if (args->minleft == 0)
 286                 return 1;
 287         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 288         diff = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks)
 289                 - args->len - args->minleft;
 290         if (diff >= 0)
 291                 return 1;
 292         args->len += diff;              /* shrink the allocated space */
 293         if (args->len >= args->minlen)
 294                 return 1;
 295         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 301  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 302  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 303  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 304  * relevant records.
 305  */
 306 STATIC int                              /* error code */
 307 xfs_alloc_fixup_trees(
 308         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 309         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 310         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 311         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 312         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 313         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 314         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 315 {
 316         int             error;          /* error code */
 317         int             i;              /* operation results */
 318         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 319         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 320         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 321         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 322
 323         /*
 324          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 325          */
 326         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 327 #ifdef DEBUG
 328                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 329                         return error;
 330                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 331                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 332 #endif
 333         } else {
 334                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 335                         return error;
 336                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 337         }
 338         /*
 339          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 340          */
 341         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 342 #ifdef DEBUG
 343                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 344                         return error;
 345                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 346                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 347 #endif
 348         } else {
 349                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 350                         return error;
 351                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 352         }
 353
 354 #ifdef DEBUG
 355         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 356                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 357                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 358
 359                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 360                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 361
 362                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 363                         bnoblock->bb_numrecs == cntblock->bb_numrecs);
 364         }
 365 #endif
 366
 367         /*
 368          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 369          * within the freespace record, so we can have new freespace
 370          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 371          */
 372         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 373                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 374         else if (rbno == fbno) {
 375                 nfbno1 = rbno + rlen;
 376                 nflen1 = flen - rlen;
 377                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 378         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 379                 nfbno1 = fbno;
 380                 nflen1 = flen - rlen;
 381                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 382         } else {
 383                 nfbno1 = fbno;
 384                 nflen1 = rbno - fbno;
 385                 nfbno2 = rbno + rlen;
 386                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 387         }
 388         /*
 389          * Delete the entry from the by-size btree.
 390          */
 391         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 392                 return error;
 393         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 394         /*
 395          * Add new by-size btree entry(s).
 396          */
 397         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 398                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 399                         return error;
 400                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 401                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 402                         return error;
 403                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 404         }
 405         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 406                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 407                         return error;
 408                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 409                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 410                         return error;
 411                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 412         }
 413         /*
 414          * Fix up the by-block btree entry(s).
 415          */
 416         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 417                 /*
 418                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 419                  */
 420                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 421                         return error;
 422                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 423         } else {
 424                 /*
 425                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 426                  */
 427                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 428                         return error;
 429         }
 430         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 431                 /*
 432                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 433                  */
 434                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 435                         return error;
 436                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 437                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 438                         return error;
 439                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 440         }
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 static bool
 445 xfs_agfl_verify(
 446         struct xfs_buf  *bp)
 447 {
 448         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 449         struct xfs_agfl *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 450         int             i;
 451
 452         if (!uuid_equal(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
 453                 return false;
 454         if (be32_to_cpu(agfl->agfl_magicnum) != XFS_AGFL_MAGIC)
 455                 return false;
 456         /*
 457          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
 458          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
 459          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
 460          * so we can detect and avoid this problem.
 461          */
 462         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agfl->agfl_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
 463                 return false;
 464
 465         for (i = 0; i < XFS_AGFL_SIZE(mp); i++) {
 466                 if (be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) != NULLAGBLOCK &&
 467                     be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) >= mp->m_sb.sb_agblocks)
 468                         return false;
 469         }
 470         return true;
 471 }
 472
 473 static void
 474 xfs_agfl_read_verify(
 475         struct xfs_buf  *bp)
 476 {
 477         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 478         int             agfl_ok = 1;
 479
 480         /*
 481          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
 482          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
 483          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
 484          * can't verify just those entries are valid.
 485          */
 486         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 487                 return;
 488
 489         agfl_ok = xfs_verify_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
 490                                    offsetof(struct xfs_agfl, agfl_crc));
 491
 492         agfl_ok = agfl_ok && xfs_agfl_verify(bp);
 493
 494         if (!agfl_ok) {
 495                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
 496                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
 497         }
 498 }
 499
 500 static void
 501 xfs_agfl_write_verify(
 502         struct xfs_buf  *bp)
 503 {
 504         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 505         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
 506
 507         /* no verification of non-crc AGFLs */
 508         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 509                 return;
 510
 511         if (!xfs_agfl_verify(bp)) {
 512                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
 513                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
 514                 return;
 515         }
 516
 517         if (bip)
 518                 XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
 519
 520         xfs_update_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
 521                          offsetof(struct xfs_agfl, agfl_crc));
 522 }
 523
 524 const struct xfs_buf_ops xfs_agfl_buf_ops = {
 525         .verify_read = xfs_agfl_read_verify,
 526         .verify_write = xfs_agfl_write_verify,
 527 };
 528
 529 /*
 530  * Read in the allocation group free block array.
 531  */
 532 STATIC int                              /* error */
 533 xfs_alloc_read_agfl(
 534         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 535         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 536         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 537         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 538 {
 539         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 540         int             error;
 541
 542         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 543         error = xfs_trans_read_buf(
 544                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 545                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 546                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, &xfs_agfl_buf_ops);
 547         if (error)
 548                 return error;
 549         ASSERT(!xfs_buf_geterror(bp));
 550         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_AGFL_REF);
 551         *bpp = bp;
 552         return 0;
 553 }
 554
 555 STATIC int
 556 xfs_alloc_update_counters(
 557         struct xfs_trans        *tp,
 558         struct xfs_perag        *pag,
 559         struct xfs_buf          *agbp,
 560         long                    len)
 561 {
 562         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
 563
 564         pag->pagf_freeblks += len;
 565         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
 566
 567         xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
 568         if (unlikely(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) >
 569                      be32_to_cpu(agf->agf_length)))
 570                 return EFSCORRUPTED;
 571
 572         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
 573         return 0;
 574 }
 575
 576 /*
 577  * Allocation group level functions.
 578  */
 579
 580 /*
 581  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 582  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 583  * extent will start.
 584  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 585  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 586  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 587  */
 588 STATIC int                      /* error */
 589 xfs_alloc_ag_vextent(
 590         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 591 {
 592         int             error=0;
 593
 594         ASSERT(args->minlen > 0);
 595         ASSERT(args->maxlen > 0);
 596         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 597         ASSERT(args->mod < args->prod);
 598         ASSERT(args->alignment > 0);
 599         /*
 600          * Branch to correct routine based on the type.
 601          */
 602         args->wasfromfl = 0;
 603         switch (args->type) {
 604         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 605                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 606                 break;
 607         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 608                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 609                 break;
 610         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 611                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 612                 break;
 613         default:
 614                 ASSERT(0);
 615                 /* NOTREACHED */
 616         }
 617
 618         if (error || args->agbno == NULLAGBLOCK)
 619                 return error;
 620
 621         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 622         ASSERT(args->len <= args->maxlen);
 623         ASSERT(!args->wasfromfl || !args->isfl);
 624         ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 625
 626         if (!args->wasfromfl) {
 627                 error = xfs_alloc_update_counters(args->tp, args->pag,
 628                                                   args->agbp,
 629                                                   -((long)(args->len)));
 630                 if (error)
 631                         return error;
 632
 633                 ASSERT(!xfs_extent_busy_search(args->mp, args->agno,
 634                                               args->agbno, args->len));
 635         }
 636
 637         if (!args->isfl) {
 638                 xfs_trans_mod_sb(args->tp, args->wasdel ?
 639                                  XFS_TRANS_SB_RES_FDBLOCKS :
 640                                  XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS,
 641                                  -((long)(args->len)));
 642         }
 643
 644         XFS_STATS_INC(xs_allocx);
 645         XFS_STATS_ADD(xs_allocb, args->len);
 646         return error;
 647 }
 648
 649 /*
 650  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 651  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 652  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 653  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 654  */
 655 STATIC int                      /* error */
 656 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 657         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 658 {
 659         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 660         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 661         int             error;
 662         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 663         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 664         xfs_agblock_t   tbno;   /* start block of trimmed extent */
 665         xfs_extlen_t    tlen;   /* length of trimmed extent */
 666         xfs_agblock_t   tend;   /* end block of trimmed extent */
 667         int             i;      /* success/failure of operation */
 668
 669         ASSERT(args->alignment == 1);
 670
 671         /*
 672          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 673          */
 674         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 675                                           args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 676
 677         /*
 678          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 679          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 680          * if any free block does.
 681          */
 682         error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i);
 683         if (error)
 684                 goto error0;
 685         if (!i)
 686                 goto not_found;
 687
 688         /*
 689          * Grab the freespace record.
 690          */
 691         error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i);
 692         if (error)
 693                 goto error0;
 694         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 695         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 696
 697         /*
 698          * Check for overlapping busy extents.
 699          */
 700         xfs_extent_busy_trim(args, fbno, flen, &tbno, &tlen);
 701
 702         /*
 703          * Give up if the start of the extent is busy, or the freespace isn't
 704          * long enough for the minimum request.
 705          */
 706         if (tbno > args->agbno)
 707                 goto not_found;
 708         if (tlen < args->minlen)
 709                 goto not_found;
 710         tend = tbno + tlen;
 711         if (tend < args->agbno + args->minlen)
 712                 goto not_found;
 713
 714         /*
 715          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 716          * maximal requested end.
 717          *
 718          * Fix the length according to mod and prod if given.
 719          */
 720         args->len = XFS_AGBLOCK_MIN(tend, args->agbno + args->maxlen)
 721                                                 - args->agbno;
 722         xfs_alloc_fix_len(args);
 723         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args))
 724                 goto not_found;
 725
 726         ASSERT(args->agbno + args->len <= tend);
 727
 728         /*
 729          * We are allocating agbno for args->len
 730          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 731          */
 732         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 733                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 734         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 735                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 736         error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen, args->agbno,
 737                                       args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK);
 738         if (error) {
 739                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 740                 goto error0;
 741         }
 742
 743         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 744         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 745
 746         args->wasfromfl = 0;
 747         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
 748         return 0;
 749
 750 not_found:
 751         /* Didn't find it, return null. */
 752         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 753         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 754         trace_xfs_alloc_exact_notfound(args);
 755         return 0;
 756
 757 error0:
 758         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 759         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
 760         return error;
 761 }
 762
 763 /*
 764  * Search the btree in a given direction via the search cursor and compare
 765  * the records found against the good extent we've already found.
 766  */
 767 STATIC int
 768 xfs_alloc_find_best_extent(
 769         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
 770         struct xfs_btree_cur    **gcur, /* good cursor */
 771         struct xfs_btree_cur    **scur, /* searching cursor */
 772         xfs_agblock_t           gdiff,  /* difference for search comparison */
 773         xfs_agblock_t           *sbno,  /* extent found by search */
 774         xfs_extlen_t            *slen,  /* extent length */
 775         xfs_agblock_t           *sbnoa, /* aligned extent found by search */
 776         xfs_extlen_t            *slena, /* aligned extent length */
 777         int                     dir)    /* 0 = search right, 1 = search left */
 778 {
 779         xfs_agblock_t           new;
 780         xfs_agblock_t           sdiff;
 781         int                     error;
 782         int                     i;
 783
 784         /* The good extent is perfect, no need to  search. */
 785         if (!gdiff)
 786                 goto out_use_good;
 787
 788         /*
 789          * Look until we find a better one, run out of space or run off the end.
 790          */
 791         do {
 792                 error = xfs_alloc_get_rec(*scur, sbno, slen, &i);
 793                 if (error)
 794                         goto error0;
 795                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 796                 xfs_alloc_compute_aligned(args, *sbno, *slen, sbnoa, slena);
 797
 798                 /*
 799                  * The good extent is closer than this one.
 800                  */
 801                 if (!dir) {
 802                         if (*sbnoa >= args->agbno + gdiff)
 803                                 goto out_use_good;
 804                 } else {
 805                         if (*sbnoa <= args->agbno - gdiff)
 806                                 goto out_use_good;
 807                 }
 808
 809                 /*
 810                  * Same distance, compare length and pick the best.
 811                  */
 812                 if (*slena >= args->minlen) {
 813                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(*slena, args->maxlen);
 814                         xfs_alloc_fix_len(args);
 815
 816                         sdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 817                                                        args->alignment,
 818                                                        args->userdata, *sbnoa,
 819                                                        *slena, &new);
 820
 821                         /*
 822                          * Choose closer size and invalidate other cursor.
 823                          */
 824                         if (sdiff < gdiff)
 825                                 goto out_use_search;
 826                         goto out_use_good;
 827                 }
 828
 829                 if (!dir)
 830                         error = xfs_btree_increment(*scur, 0, &i);
 831                 else
 832                         error = xfs_btree_decrement(*scur, 0, &i);
 833                 if (error)
 834                         goto error0;
 835         } while (i);
 836
 837 out_use_good:
 838         xfs_btree_del_cursor(*scur, XFS_BTREE_NOERROR);
 839         *scur = NULL;
 840         return 0;
 841
 842 out_use_search:
 843         xfs_btree_del_cursor(*gcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 844         *gcur = NULL;
 845         return 0;
 846
 847 error0:
 848         /* caller invalidates cursors */
 849         return error;
 850 }
 851
 852 /*
 853  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 854  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 855  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 856  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 857  */
 858 STATIC int                              /* error */
 859 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 860         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 861 {
 862         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 863         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 864         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 865         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 866         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 867         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 868         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 869         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 870         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 871         int             error;          /* error code */
 872         int             i;              /* result code, temporary */
 873         int             j;              /* result code, temporary */
 874         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 875         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 876         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 877         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 878         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 879         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 880         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 881         int             forced = 0;
 882 #ifdef DEBUG
 883         /*
 884          * Randomly don't execute the first algorithm.
 885          */
 886         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 887
 888         dofirst = prandom_u32() & 1;
 889 #endif
 890
 891 restart:
 892         bno_cur_lt = NULL;
 893         bno_cur_gt = NULL;
 894         ltlen = 0;
 895         gtlena = 0;
 896         ltlena = 0;
 897
 898         /*
 899          * Get a cursor for the by-size btree.
 900          */
 901         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 902                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 903
 904         /*
 905          * See if there are any free extents as big as maxlen.
 906          */
 907         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
 908                 goto error0;
 909         /*
 910          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
 911          * tree is empty.
 912          */
 913         if (!i) {
 914                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
 915                                 &ltlen, &i)))
 916                         goto error0;
 917                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
 918                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 919                         trace_xfs_alloc_near_noentry(args);
 920                         return 0;
 921                 }
 922                 ASSERT(i == 1);
 923         }
 924         args->wasfromfl = 0;
 925
 926         /*
 927          * First algorithm.
 928          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
 929          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
 930          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
 931          * block, then we just examine all the entries in that block
 932          * that are big enough, and pick the best one.
 933          * This is written as a while loop so we can break out of it,
 934          * but we never loop back to the top.
 935          */
 936         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
 937                 xfs_extlen_t    bdiff;
 938                 int             besti=0;
 939                 xfs_extlen_t    blen=0;
 940                 xfs_agblock_t   bnew=0;
 941
 942 #ifdef DEBUG
 943                 if (dofirst)
 944                         break;
 945 #endif
 946                 /*
 947                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
 948                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
 949                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
 950                  * and skip all those smaller than minlen.
 951                  */
 952                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
 953                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
 954                         do {
 955                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
 956                                                 &ltlen, &i)))
 957                                         goto error0;
 958                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 959                                 if (ltlen >= args->minlen)
 960                                         break;
 961                                 if ((error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i)))
 962                                         goto error0;
 963                         } while (i);
 964                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
 965                         if (!i)
 966                                 break;
 967                 }
 968                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 969                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
 970                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
 971                      error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
 972                         /*
 973                          * For each entry, decide if it's better than
 974                          * the previous best entry.
 975                          */
 976                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 977                                 goto error0;
 978                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 979                         xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
 980                                                   &ltbnoa, &ltlena);
 981                         if (ltlena < args->minlen)
 982                                 continue;
 983                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 984                         xfs_alloc_fix_len(args);
 985                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 986                         if (args->len < blen)
 987                                 continue;
 988                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 989                                 args->alignment, args->userdata, ltbnoa,
 990                                 ltlena, &ltnew);
 991                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
 992                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
 993                                 bdiff = ltdiff;
 994                                 bnew = ltnew;
 995                                 blen = args->len;
 996                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 997                         }
 998                 }
 999                 /*
1000                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
1001                  * there's a good record somewhere, so try again.
1002                  */
1003                 if (blen == 0)
1004                         break;
1005                 /*
1006                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
1007                  */
1008                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
1009                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1010                         goto error0;
1011                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1012                 ASSERT(ltbno + ltlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1013                 args->len = blen;
1014                 if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1015                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1016                         trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1017                         return 0;
1018                 }
1019                 blen = args->len;
1020                 /*
1021                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
1022                  */
1023                 args->agbno = bnew;
1024                 ASSERT(bnew >= ltbno);
1025                 ASSERT(bnew + blen <= ltbno + ltlen);
1026                 /*
1027                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
1028                  */
1029                 bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
1030                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1031                 /*
1032                  * Fix up the btree entries.
1033                  */
1034                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
1035                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1036                         goto error0;
1037                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1038                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1039
1040                 trace_xfs_alloc_near_first(args);
1041                 return 0;
1042         }
1043         /*
1044          * Second algorithm.
1045          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
1046          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
1047          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
1048          * we deallocate that cursor.
1049          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
1050          * the better one.
1051          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
1052          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
1053          * is not supposed to do this.
1054          */
1055         /*
1056          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
1057          */
1058         bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1059                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1060         /*
1061          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
1062          */
1063         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
1064                 goto error0;
1065         if (!i) {
1066                 /*
1067                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
1068                  * search.
1069                  */
1070                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
1071                 bno_cur_lt = NULL;
1072         }
1073         /*
1074          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
1075          */
1076         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
1077                 goto error0;
1078         /*
1079          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
1080          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
1081          */
1082         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1083                 goto error0;
1084         if (!i) {
1085                 /*
1086                  * It failed, there are no rightward entries.
1087                  */
1088                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
1089                 bno_cur_gt = NULL;
1090         }
1091         /*
1092          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
1093          * rightward cursor, until either both directions give up or
1094          * we find an entry at least as big as minlen.
1095          */
1096         do {
1097                 if (bno_cur_lt) {
1098                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
1099                                 goto error0;
1100                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1101                         xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
1102                                                   &ltbnoa, &ltlena);
1103                         if (ltlena >= args->minlen)
1104                                 break;
1105                         if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
1106                                 goto error0;
1107                         if (!i) {
1108                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1109                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1110                                 bno_cur_lt = NULL;
1111                         }
1112                 }
1113                 if (bno_cur_gt) {
1114                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
1115                                 goto error0;
1116                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1117                         xfs_alloc_compute_aligned(args, gtbno, gtlen,
1118                                                   &gtbnoa, &gtlena);
1119                         if (gtlena >= args->minlen)
1120                                 break;
1121                         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1122                                 goto error0;
1123                         if (!i) {
1124                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1125                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1126                                 bno_cur_gt = NULL;
1127                         }
1128                 }
1129         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
1130
1131         /*
1132          * Got both cursors still active, need to find better entry.
1133          */
1134         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1135                 if (ltlena >= args->minlen) {
1136                         /*
1137                          * Left side is good, look for a right side entry.
1138                          */
1139                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1140                         xfs_alloc_fix_len(args);
1141                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1142                                 args->alignment, args->userdata, ltbnoa,
1143                                 ltlena, &ltnew);
1144
1145                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1146                                                 &bno_cur_lt, &bno_cur_gt,
1147                                                 ltdiff, &gtbno, &gtlen,
1148                                                 &gtbnoa, &gtlena,
1149                                                 0 /* search right */);
1150                 } else {
1151                         ASSERT(gtlena >= args->minlen);
1152
1153                         /*
1154                          * Right side is good, look for a left side entry.
1155                          */
1156                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1157                         xfs_alloc_fix_len(args);
1158                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1159                                 args->alignment, args->userdata, gtbnoa,
1160                                 gtlena, &gtnew);
1161
1162                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1163                                                 &bno_cur_gt, &bno_cur_lt,
1164                                                 gtdiff, &ltbno, &ltlen,
1165                                                 &ltbnoa, &ltlena,
1166                                                 1 /* search left */);
1167                 }
1168
1169                 if (error)
1170                         goto error0;
1171         }
1172
1173         /*
1174          * If we couldn't get anything, give up.
1175          */
1176         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1177                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1178
1179                 if (!forced++) {
1180                         trace_xfs_alloc_near_busy(args);
1181                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1182                         goto restart;
1183                 }
1184                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1185                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1186                 return 0;
1187         }
1188
1189         /*
1190          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1191          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1192          * useful variables to the "left" set so we only have one
1193          * copy of this code.
1194          */
1195         if (bno_cur_gt) {
1196                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1197                 bno_cur_gt = NULL;
1198                 ltbno = gtbno;
1199                 ltbnoa = gtbnoa;
1200                 ltlen = gtlen;
1201                 ltlena = gtlena;
1202                 j = 1;
1203         } else
1204                 j = 0;
1205
1206         /*
1207          * Fix up the length and compute the useful address.
1208          */
1209         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1210         xfs_alloc_fix_len(args);
1211         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1212                 trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1213                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1214                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1215                 return 0;
1216         }
1217         rlen = args->len;
1218         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment,
1219                                      args->userdata, ltbnoa, ltlena, &ltnew);
1220         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1221         ASSERT(ltnew + rlen <= ltbnoa + ltlena);
1222         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1223         args->agbno = ltnew;
1224
1225         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1226                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1227                 goto error0;
1228
1229         if (j)
1230                 trace_xfs_alloc_near_greater(args);
1231         else
1232                 trace_xfs_alloc_near_lesser(args);
1233
1234         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1235         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1236         return 0;
1237
1238  error0:
1239         trace_xfs_alloc_near_error(args);
1240         if (cnt_cur != NULL)
1241                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1242         if (bno_cur_lt != NULL)
1243                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1244         if (bno_cur_gt != NULL)
1245                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1246         return error;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1251  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1252  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1253  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1254  */
1255 STATIC int                              /* error */
1256 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1257         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1258 {
1259         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1260         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1261         int             error;          /* error result */
1262         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1263         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1264         int             i;              /* temp status variable */
1265         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1266         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1267         int             forced = 0;
1268
1269 restart:
1270         /*
1271          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1272          */
1273         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1274                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1275         bno_cur = NULL;
1276
1277         /*
1278          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1279          */
1280         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1281                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1282                 goto error0;
1283
1284         /*
1285          * If none or we have busy extents that we cannot allocate from, then
1286          * we have to settle for a smaller extent. In the case that there are
1287          * no large extents, this will return the last entry in the tree unless
1288          * the tree is empty. In the case that there are only busy large
1289          * extents, this will return the largest small extent unless there
1290          * are no smaller extents available.
1291          */
1292         if (!i || forced > 1) {
1293                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur,
1294                                                    &fbno, &flen, &i);
1295                 if (error)
1296                         goto error0;
1297                 if (i == 0 || flen == 0) {
1298                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1299                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1300                         return 0;
1301                 }
1302                 ASSERT(i == 1);
1303                 xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen, &rbno, &rlen);
1304         } else {
1305                 /*
1306                  * Search for a non-busy extent that is large enough.
1307                  * If we are at low space, don't check, or if we fall of
1308                  * the end of the btree, turn off the busy check and
1309                  * restart.
1310                  */
1311                 for (;;) {
1312                         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i);
1313                         if (error)
1314                                 goto error0;
1315                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1316
1317                         xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1318                                                   &rbno, &rlen);
1319
1320                         if (rlen >= args->maxlen)
1321                                 break;
1322
1323                         error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i);
1324                         if (error)
1325                                 goto error0;
1326                         if (i == 0) {
1327                                 /*
1328                                  * Our only valid extents must have been busy.
1329                                  * Make it unbusy by forcing the log out and
1330                                  * retrying. If we've been here before, forcing
1331                                  * the log isn't making the extents available,
1332                                  * which means they have probably been freed in
1333                                  * this transaction.  In that case, we have to
1334                                  * give up on them and we'll attempt a minlen
1335                                  * allocation the next time around.
1336                                  */
1337                                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur,
1338                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1339                                 trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1340                                 if (!forced++)
1341                                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1342                                 goto restart;
1343                         }
1344                 }
1345         }
1346
1347         /*
1348          * In the first case above, we got the last entry in the
1349          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1350          * once aligned; if not, we search left for something better.
1351          * This can't happen in the second case above.
1352          */
1353         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1354         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1355                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1356         if (rlen < args->maxlen) {
1357                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1358                 xfs_extlen_t    bestflen;
1359                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1360                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1361
1362                 bestrlen = rlen;
1363                 bestrbno = rbno;
1364                 bestflen = flen;
1365                 bestfbno = fbno;
1366                 for (;;) {
1367                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1368                                 goto error0;
1369                         if (i == 0)
1370                                 break;
1371                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1372                                         &i)))
1373                                 goto error0;
1374                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1375                         if (flen < bestrlen)
1376                                 break;
1377                         xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1378                                                   &rbno, &rlen);
1379                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1380                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1381                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1382                                 error0);
1383                         if (rlen > bestrlen) {
1384                                 bestrlen = rlen;
1385                                 bestrbno = rbno;
1386                                 bestflen = flen;
1387                                 bestfbno = fbno;
1388                                 if (rlen == args->maxlen)
1389                                         break;
1390                         }
1391                 }
1392                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1393                                 &i)))
1394                         goto error0;
1395                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1396                 rlen = bestrlen;
1397                 rbno = bestrbno;
1398                 flen = bestflen;
1399                 fbno = bestfbno;
1400         }
1401         args->wasfromfl = 0;
1402         /*
1403          * Fix up the length.
1404          */
1405         args->len = rlen;
1406         if (rlen < args->minlen) {
1407                 if (!forced++) {
1408                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1409                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1410                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1411                         goto restart;
1412                 }
1413                 goto out_nominleft;
1414         }
1415         xfs_alloc_fix_len(args);
1416
1417         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args))
1418                 goto out_nominleft;
1419         rlen = args->len;
1420         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen <= flen, error0);
1421         /*
1422          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1423          */
1424         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1425                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1426         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1427                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1428                 goto error0;
1429         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1430         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1431         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1432         args->len = rlen;
1433         args->agbno = rbno;
1434         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1435                 args->agbno + args->len <=
1436                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1437                 error0);
1438         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1439         return 0;
1440
1441 error0:
1442         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1443         if (cnt_cur)
1444                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1445         if (bno_cur)
1446                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1447         return error;
1448
1449 out_nominleft:
1450         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1451         trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1452         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 /*
1457  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1458  * Either return the contents of the last freespace record,
1459  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1460  */
1461 STATIC int                      /* error */
1462 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1463         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1464         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1465         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1466         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1467         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1468 {
1469         int             error;
1470         xfs_agblock_t   fbno;
1471         xfs_extlen_t    flen;
1472         int             i;
1473
1474         if ((error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i)))
1475                 goto error0;
1476         if (i) {
1477                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1478                         goto error0;
1479                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1480         }
1481         /*
1482          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1483          * to respect minleft even when pulling from the
1484          * freelist.
1485          */
1486         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 && !args->isfl &&
1487                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1488                   > args->minleft)) {
1489                 error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1490                 if (error)
1491                         goto error0;
1492                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1493                         xfs_extent_busy_reuse(args->mp, args->agno, fbno, 1,
1494                                              args->userdata);
1495
1496                         if (args->userdata) {
1497                                 xfs_buf_t       *bp;
1498
1499                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1500                                         args->agno, fbno, 0);
1501                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1502                         }
1503                         args->len = 1;
1504                         args->agbno = fbno;
1505                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1506                                 args->agbno + args->len <=
1507                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1508                                 error0);
1509                         args->wasfromfl = 1;
1510                         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1511                         *stat = 0;
1512                         return 0;
1513                 }
1514                 /*
1515                  * Nothing in the freelist.
1516                  */
1517                 else
1518                         flen = 0;
1519         }
1520         /*
1521          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1522          */
1523         else {
1524                 fbno = NULLAGBLOCK;
1525                 flen = 0;
1526         }
1527         /*
1528          * Can't do the allocation, give up.
1529          */
1530         if (flen < args->minlen) {
1531                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1532                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1533                 flen = 0;
1534         }
1535         *fbnop = fbno;
1536         *flenp = flen;
1537         *stat = 1;
1538         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1539         return 0;
1540
1541 error0:
1542         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1543         return error;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1548  */
1549 STATIC int                      /* error */
1550 xfs_free_ag_extent(
1551         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1552         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
1553         xfs_agnumber_t  agno,   /* allocation group number */
1554         xfs_agblock_t   bno,    /* starting block number */
1555         xfs_extlen_t    len,    /* length of extent */
1556         int             isfl)   /* set if is freelist blocks - no sb acctg */
1557 {
1558         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1559         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1560         int             error;          /* error return value */
1561         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1562         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1563         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1564         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1565         int             i;              /* temp, result code */
1566         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1567         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1568         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1569         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1570         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1571         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1572
1573         mp = tp->t_mountp;
1574         /*
1575          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1576          */
1577         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1578         cnt_cur = NULL;
1579         /*
1580          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1581          * that is contiguous with this space.
1582          */
1583         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1584                 goto error0;
1585         if (haveleft) {
1586                 /*
1587                  * There is a block to our left.
1588                  */
1589                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1590                         goto error0;
1591                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1592                 /*
1593                  * It's not contiguous, though.
1594                  */
1595                 if (ltbno + ltlen < bno)
1596                         haveleft = 0;
1597                 else {
1598                         /*
1599                          * If this failure happens the request to free this
1600                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1601                          * Very bad.
1602                          */
1603                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(ltbno + ltlen <= bno, error0);
1604                 }
1605         }
1606         /*
1607          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1608          * that is contiguous with this space.
1609          */
1610         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1611                 goto error0;
1612         if (haveright) {
1613                 /*
1614                  * There is a block to our right.
1615                  */
1616                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1617                         goto error0;
1618                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1619                 /*
1620                  * It's not contiguous, though.
1621                  */
1622                 if (bno + len < gtbno)
1623                         haveright = 0;
1624                 else {
1625                         /*
1626                          * If this failure happens the request to free this
1627                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1628                          * Very bad.
1629                          */
1630                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(gtbno >= bno + len, error0);
1631                 }
1632         }
1633         /*
1634          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1635          */
1636         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1637         /*
1638          * Have both left and right contiguous neighbors.
1639          * Merge all three into a single free block.
1640          */
1641         if (haveleft && haveright) {
1642                 /*
1643                  * Delete the old by-size entry on the left.
1644                  */
1645                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1646                         goto error0;
1647                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1648                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1649                         goto error0;
1650                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1651                 /*
1652                  * Delete the old by-size entry on the right.
1653                  */
1654                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1655                         goto error0;
1656                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1657                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1658                         goto error0;
1659                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1660                 /*
1661                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1662                  */
1663                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
1664                         goto error0;
1665                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1666                 /*
1667                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1668                  */
1669                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1670                         goto error0;
1671                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1672 #ifdef DEBUG
1673                 /*
1674                  * Check that this is the right record: delete didn't
1675                  * mangle the cursor.
1676                  */
1677                 {
1678                         xfs_agblock_t   xxbno;
1679                         xfs_extlen_t    xxlen;
1680
1681                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1682                                         &i)))
1683                                 goto error0;
1684                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1685                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1686                                 error0);
1687                 }
1688 #endif
1689                 /*
1690                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1691                  */
1692                 nbno = ltbno;
1693                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1694                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1695                         goto error0;
1696         }
1697         /*
1698          * Have only a left contiguous neighbor.
1699          * Merge it together with the new freespace.
1700          */
1701         else if (haveleft) {
1702                 /*
1703                  * Delete the old by-size entry on the left.
1704                  */
1705                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1706                         goto error0;
1707                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1708                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1709                         goto error0;
1710                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1711                 /*
1712                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1713                  * update its length.
1714                  */
1715                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1716                         goto error0;
1717                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1718                 nbno = ltbno;
1719                 nlen = len + ltlen;
1720                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1721                         goto error0;
1722         }
1723         /*
1724          * Have only a right contiguous neighbor.
1725          * Merge it together with the new freespace.
1726          */
1727         else if (haveright) {
1728                 /*
1729                  * Delete the old by-size entry on the right.
1730                  */
1731                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1732                         goto error0;
1733                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1734                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1735                         goto error0;
1736                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1737                 /*
1738                  * Update the starting block and length of the right
1739                  * neighbor in the by-block tree.
1740                  */
1741                 nbno = bno;
1742                 nlen = len + gtlen;
1743                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1744                         goto error0;
1745         }
1746         /*
1747          * No contiguous neighbors.
1748          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1749          */
1750         else {
1751                 nbno = bno;
1752                 nlen = len;
1753                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
1754                         goto error0;
1755                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1756         }
1757         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1758         bno_cur = NULL;
1759         /*
1760          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1761          */
1762         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1763                 goto error0;
1764         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 0, error0);
1765         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
1766                 goto error0;
1767         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1768         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1769         cnt_cur = NULL;
1770
1771         /*
1772          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1773          */
1774         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1775         error = xfs_alloc_update_counters(tp, pag, agbp, len);
1776         xfs_perag_put(pag);
1777         if (error)
1778                 goto error0;
1779
1780         if (!isfl)
1781                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, (long)len);
1782         XFS_STATS_INC(xs_freex);
1783         XFS_STATS_ADD(xs_freeb, len);
1784
1785         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, haveleft, haveright);
1786
1787         return 0;
1788
1789  error0:
1790         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, -1, -1);
1791         if (bno_cur)
1792                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1793         if (cnt_cur)
1794                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1795         return error;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Visible (exported) allocation/free functions.
1800  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1801  */
1802
1803 /*
1804  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1805  */
1806 void
1807 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1808         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1809 {
1810         int             level;
1811         uint            maxblocks;
1812         uint            maxleafents;
1813         int             minleafrecs;
1814         int             minnoderecs;
1815
1816         maxleafents = (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2;
1817         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1818         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1819         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1820         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1821                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1822         mp->m_ag_maxlevels = level;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Find the length of the longest extent in an AG.
1827  */
1828 xfs_extlen_t
1829 xfs_alloc_longest_free_extent(
1830         struct xfs_mount        *mp,
1831         struct xfs_perag        *pag)
1832 {
1833         xfs_extlen_t            need, delta = 0;
1834
1835         need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1836         if (need > pag->pagf_flcount)
1837                 delta = need - pag->pagf_flcount;
1838
1839         if (pag->pagf_longest > delta)
1840                 return pag->pagf_longest - delta;
1841         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
1842 }
1843
1844 /*
1845  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
1846  * If so, fix up the btree freelist's size.
1847  */
1848 STATIC int                      /* error */
1849 xfs_alloc_fix_freelist(
1850         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1851         int             flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
1852 {
1853         xfs_buf_t       *agbp;  /* agf buffer pointer */
1854         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure pointer */
1855         xfs_buf_t       *agflbp;/* agfl buffer pointer */
1856         xfs_agblock_t   bno;    /* freelist block */
1857         xfs_extlen_t    delta;  /* new blocks needed in freelist */
1858         int             error;  /* error result code */
1859         xfs_extlen_t    longest;/* longest extent in allocation group */
1860         xfs_mount_t     *mp;    /* file system mount point structure */
1861         xfs_extlen_t    need;   /* total blocks needed in freelist */
1862         xfs_perag_t     *pag;   /* per-ag information structure */
1863         xfs_alloc_arg_t targs;  /* local allocation arguments */
1864         xfs_trans_t     *tp;    /* transaction pointer */
1865
1866         mp = args->mp;
1867
1868         pag = args->pag;
1869         tp = args->tp;
1870         if (!pag->pagf_init) {
1871                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1872                                 &agbp)))
1873                         return error;
1874                 if (!pag->pagf_init) {
1875                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1876                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1877                         args->agbp = NULL;
1878                         return 0;
1879                 }
1880         } else
1881                 agbp = NULL;
1882
1883         /*
1884          * If this is a metadata preferred pag and we are user data
1885          * then try somewhere else if we are not being asked to
1886          * try harder at this point
1887          */
1888         if (pag->pagf_metadata && args->userdata &&
1889             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
1890                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1891                 args->agbp = NULL;
1892                 return 0;
1893         }
1894
1895         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1896                 /*
1897                  * If it looks like there isn't a long enough extent, or enough
1898                  * total blocks, reject it.
1899                  */
1900                 need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1901                 longest = xfs_alloc_longest_free_extent(mp, pag);
1902                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1903                                 longest ||
1904                     ((int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
1905                            need - args->total) < (int)args->minleft)) {
1906                         if (agbp)
1907                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1908                         args->agbp = NULL;
1909                         return 0;
1910                 }
1911         }
1912
1913         /*
1914          * Get the a.g. freespace buffer.
1915          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
1916          */
1917         if (agbp == NULL) {
1918                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1919                                 &agbp)))
1920                         return error;
1921                 if (agbp == NULL) {
1922                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1923                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1924                         args->agbp = NULL;
1925                         return 0;
1926                 }
1927         }
1928         /*
1929          * Figure out how many blocks we should have in the freelist.
1930          */
1931         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1932         need = XFS_MIN_FREELIST(agf, mp);
1933         /*
1934          * If there isn't enough total or single-extent, reject it.
1935          */
1936         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1937                 delta = need > be32_to_cpu(agf->agf_flcount) ?
1938                         (need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount)) : 0;
1939                 longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
1940                 longest = (longest > delta) ? (longest - delta) :
1941                         (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > 0 || longest > 0);
1942                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1943                                 longest ||
1944                     ((int)(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) +
1945                      be32_to_cpu(agf->agf_flcount) - need - args->total) <
1946                                 (int)args->minleft)) {
1947                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1948                         args->agbp = NULL;
1949                         return 0;
1950                 }
1951         }
1952         /*
1953          * Make the freelist shorter if it's too long.
1954          */
1955         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > need) {
1956                 xfs_buf_t       *bp;
1957
1958                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
1959                 if (error)
1960                         return error;
1961                 if ((error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1, 1)))
1962                         return error;
1963                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
1964                 xfs_trans_binval(tp, bp);
1965         }
1966         /*
1967          * Initialize the args structure.
1968          */
1969         memset(&targs, 0, sizeof(targs));
1970         targs.tp = tp;
1971         targs.mp = mp;
1972         targs.agbp = agbp;
1973         targs.agno = args->agno;
1974         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = targs.isfl = 1;
1975         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
1976         targs.pag = pag;
1977         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp)))
1978                 return error;
1979         /*
1980          * Make the freelist longer if it's too short.
1981          */
1982         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) < need) {
1983                 targs.agbno = 0;
1984                 targs.maxlen = need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
1985                 /*
1986                  * Allocate as many blocks as possible at once.
1987                  */
1988                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs))) {
1989                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1990                         return error;
1991                 }
1992                 /*
1993                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
1994                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
1995                  * on a completely full ag.
1996                  */
1997                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
1998                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
1999                                 break;
2000                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2001                         args->agbp = NULL;
2002                         return 0;
2003                 }
2004                 /*
2005                  * Put each allocated block on the list.
2006                  */
2007                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
2008                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
2009                                                         agflbp, bno, 0);
2010                         if (error)
2011                                 return error;
2012                 }
2013         }
2014         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2015         args->agbp = agbp;
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 /*
2020  * Get a block from the freelist.
2021  * Returns with the buffer for the block gotten.
2022  */
2023 int                             /* error */
2024 xfs_alloc_get_freelist(
2025         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2026         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
2027         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
2028         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
2029 {
2030         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
2031         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
2032         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
2033         __be32          *agfl_bno;
2034         int             error;
2035         int             logflags;
2036         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
2037         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
2038
2039         /*
2040          * Freelist is empty, give up.
2041          */
2042         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2043         if (!agf->agf_flcount) {
2044                 *bnop = NULLAGBLOCK;
2045                 return 0;
2046         }
2047         /*
2048          * Read the array of free blocks.
2049          */
2050         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno),
2051                                     &agflbp);
2052         if (error)
2053                 return error;
2054
2055
2056         /*
2057          * Get the block number and update the data structures.
2058          */
2059         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2060         bno = be32_to_cpu(agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
2061         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
2062         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2063         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2064                 agf->agf_flfirst = 0;
2065
2066         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2067         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
2068         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
2069         pag->pagf_flcount--;
2070         xfs_perag_put(pag);
2071
2072         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2073         if (btreeblk) {
2074                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
2075                 pag->pagf_btreeblks++;
2076                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2077         }
2078
2079         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2080         *bnop = bno;
2081
2082         return 0;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Log the given fields from the agf structure.
2087  */
2088 void
2089 xfs_alloc_log_agf(
2090         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2091         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2092         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2093 {
2094         int     first;          /* first byte offset */
2095         int     last;           /* last byte offset */
2096         static const short      offsets[] = {
2097                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2098                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2099                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2100                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2101                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2102                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2103                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2104                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2105                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2106                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2107                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2108                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2109                 offsetof(xfs_agf_t, agf_uuid),
2110                 sizeof(xfs_agf_t)
2111         };
2112
2113         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, XFS_BUF_TO_AGF(bp), fields, _RET_IP_);
2114
2115         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGF_BUF);
2116
2117         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2118         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2119 }
2120
2121 /*
2122  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2123  */
2124 int                                     /* error */
2125 xfs_alloc_pagf_init(
2126         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2127         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2128         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2129         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2130 {
2131         xfs_buf_t               *bp;
2132         int                     error;
2133
2134         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2135                 return error;
2136         if (bp)
2137                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2143  */
2144 int                                     /* error */
2145 xfs_alloc_put_freelist(
2146         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2147         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2148         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2149         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2150         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2151 {
2152         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2153         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2154         int                     error;
2155         int                     logflags;
2156         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2157         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2158         __be32                  *agfl_bno;
2159         int                     startoff;
2160
2161         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2162         mp = tp->t_mountp;
2163
2164         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2165                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2166                 return error;
2167         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2168         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2169                 agf->agf_fllast = 0;
2170
2171         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2172         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2173         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2174         pag->pagf_flcount++;
2175
2176         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2177         if (btreeblk) {
2178                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2179                 pag->pagf_btreeblks--;
2180                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2181         }
2182         xfs_perag_put(pag);
2183
2184         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2185
2186         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp));
2187
2188         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2189         blockp = &agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2190         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2191         startoff = (char *)blockp - (char *)agflbp->b_addr;
2192
2193         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2194
2195         xfs_trans_buf_set_type(tp, agflbp, XFS_BLFT_AGFL_BUF);
2196         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp, startoff,
2197                           startoff + sizeof(xfs_agblock_t) - 1);
2198         return 0;
2199 }
2200
2201 static bool
2202 xfs_agf_verify(
2203         struct xfs_mount *mp,
2204         struct xfs_buf  *bp)
2205  {
2206         struct xfs_agf  *agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
2207
2208         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2209             !uuid_equal(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
2210                         return false;
2211
2212         if (!(agf->agf_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC) &&
2213               XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2214               be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2215               be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2216               be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2217               be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp)))
2218                 return false;
2219
2220         /*
2221          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2222          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2223          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2224          * so we can detect and avoid this problem.
2225          */
2226         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agf->agf_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2227                 return false;
2228
2229         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb) &&
2230             be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2231                 return false;
2232
2233         return true;;
2234
2235 }
2236
2237 static void
2238 xfs_agf_read_verify(
2239         struct xfs_buf  *bp)
2240 {
2241         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2242         int             agf_ok = 1;
2243
2244         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2245                 agf_ok = xfs_verify_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
2246                                           offsetof(struct xfs_agf, agf_crc));
2247
2248         agf_ok = agf_ok && xfs_agf_verify(mp, bp);
2249
2250         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agf_ok, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF,
2251                         XFS_RANDOM_ALLOC_READ_AGF))) {
2252                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
2253                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
2254         }
2255 }
2256
2257 static void
2258 xfs_agf_write_verify(
2259         struct xfs_buf  *bp)
2260 {
2261         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2262         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
2263
2264         if (!xfs_agf_verify(mp, bp)) {
2265                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
2266                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
2267                 return;
2268         }
2269
2270         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2271                 return;
2272
2273         if (bip)
2274                 XFS_BUF_TO_AGF(bp)->agf_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2275
2276         xfs_update_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
2277                          offsetof(struct xfs_agf, agf_crc));
2278 }
2279
2280 const struct xfs_buf_ops xfs_agf_buf_ops = {
2281         .verify_read = xfs_agf_read_verify,
2282         .verify_write = xfs_agf_write_verify,
2283 };
2284
2285 /*
2286  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2287  */
2288 int                                     /* error */
2289 xfs_read_agf(
2290         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2291         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2292         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2293         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2294         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2295 {
2296         int             error;
2297
2298         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2299         error = xfs_trans_read_buf(
2300                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2301                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2302                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp, &xfs_agf_buf_ops);
2303         if (error)
2304                 return error;
2305         if (!*bpp)
2306                 return 0;
2307
2308         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2309         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGF_REF);
2310         return 0;
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2315  */
2316 int                                     /* error */
2317 xfs_alloc_read_agf(
2318         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2319         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2320         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2321         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2322         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2323 {
2324         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2325         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2326         int                     error;
2327
2328         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2329
2330         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2331                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2332                         bpp);
2333         if (error)
2334                 return error;
2335         if (!*bpp)
2336                 return 0;
2337         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2338
2339         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2340         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2341         if (!pag->pagf_init) {
2342                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2343                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
2344                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2345                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2346                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2347                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2348                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2349                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2350                 spin_lock_init(&pag->pagb_lock);
2351                 pag->pagb_count = 0;
2352                 pag->pagb_tree = RB_ROOT;
2353                 pag->pagf_init = 1;
2354         }
2355 #ifdef DEBUG
2356         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2357                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
2358                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
2359                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
2360                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
2361                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
2362                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
2363                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
2364                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
2365         }
2366 #endif
2367         xfs_perag_put(pag);
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * Allocate an extent (variable-size).
2373  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2374  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2375  */
2376 int                             /* error */
2377 xfs_alloc_vextent(
2378         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2379 {
2380         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2381         int             error;
2382         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2383         xfs_extlen_t    minleft;/* minimum left value, temp copy */
2384         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2385         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2386         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2387         int             bump_rotor = 0;
2388         int             no_min = 0;
2389         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2390
2391         mp = args->mp;
2392         type = args->otype = args->type;
2393         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2394         /*
2395          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2396          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2397          * that out (xfs_bmap_alloc).
2398          */
2399         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2400         if (args->maxlen > agsize)
2401                 args->maxlen = agsize;
2402         if (args->alignment == 0)
2403                 args->alignment = 1;
2404         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2405         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2406         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2407         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2408         ASSERT(args->mod < args->prod);
2409         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2410             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2411             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2412             args->mod >= args->prod) {
2413                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2414                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
2415                 return 0;
2416         }
2417         minleft = args->minleft;
2418
2419         switch (type) {
2420         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2421         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2422         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2423                 /*
2424                  * These three force us into a single a.g.
2425                  */
2426                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2427                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2428                 args->minleft = 0;
2429                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2430                 args->minleft = minleft;
2431                 if (error) {
2432                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2433                         goto error0;
2434                 }
2435                 if (!args->agbp) {
2436                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
2437                         break;
2438                 }
2439                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2440                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2441                         goto error0;
2442                 break;
2443         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2444                 /*
2445                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2446                  * the first a.g. fails.
2447                  */
2448                 if ((args->userdata  == XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2449                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2450                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2451                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2452                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2453                         bump_rotor = 1;
2454                 }
2455                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2456                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2457                 /* FALLTHROUGH */
2458         case XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG:
2459         case XFS_ALLOCTYPE_START_AG:
2460         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2461                 /*
2462                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2463                  */
2464                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG) {
2465                         /*
2466                          * Start with the last place we left off.
2467                          */
2468                         args->agno = sagno = (mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2469                                         mp->m_sb.sb_agcount;
2470                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2471                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2472                 } else if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2473                         /*
2474                          * Start with allocation group given by bno.
2475                          */
2476                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2477                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2478                         sagno = 0;
2479                         flags = 0;
2480                 } else {
2481                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_AG)
2482                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2483                         /*
2484                          * Start with the given allocation group.
2485                          */
2486                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2487                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2488                 }
2489                 /*
2490                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2491                  * trylock set, second time without.
2492                  */
2493                 for (;;) {
2494                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2495                         if (no_min) args->minleft = 0;
2496                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2497                         args->minleft = minleft;
2498                         if (error) {
2499                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2500                                 goto error0;
2501                         }
2502                         /*
2503                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2504                          */
2505                         if (args->agbp) {
2506                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2507                                         goto error0;
2508                                 break;
2509                         }
2510
2511                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
2512
2513                         /*
2514                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2515                          */
2516                         if (args->agno == sagno &&
2517                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2518                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2519                         /*
2520                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2521                         * space.  However, if we already have allocated a
2522                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2523                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2524                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2525                         */
2526                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2527                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2528                                         args->agno = sagno;
2529                                 else
2530                                         args->agno = 0;
2531                         }
2532                         /*
2533                          * Reached the starting a.g., must either be done
2534                          * or switch to non-trylock mode.
2535                          */
2536                         if (args->agno == sagno) {
2537                                 if (no_min == 1) {
2538                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2539                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
2540                                         break;
2541                                 }
2542                                 if (flags == 0) {
2543                                         no_min = 1;
2544                                 } else {
2545                                         flags = 0;
2546                                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2547                                                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2548                                                         args->fsbno);
2549                                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2550                                         }
2551                                 }
2552                         }
2553                         xfs_perag_put(args->pag);
2554                 }
2555                 if (bump_rotor || (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG)) {
2556                         if (args->agno == sagno)
2557                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2558                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2559                         else
2560                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2561                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2562                 }
2563                 break;
2564         default:
2565                 ASSERT(0);
2566                 /* NOTREACHED */
2567         }
2568         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2569                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2570         else {
2571                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2572 #ifdef DEBUG
2573                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2574                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2575                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2576                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2577                         args->len);
2578 #endif
2579         }
2580         xfs_perag_put(args->pag);
2581         return 0;
2582 error0:
2583         xfs_perag_put(args->pag);
2584         return error;
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Free an extent.
2589  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2590  * after fixing up the freelist.
2591  */
2592 int                             /* error */
2593 xfs_free_extent(
2594         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2595         xfs_fsblock_t   bno,    /* starting block number of extent */
2596         xfs_extlen_t    len)    /* length of extent */
2597 {
2598         xfs_alloc_arg_t args;
2599         int             error;
2600
2601         ASSERT(len != 0);
2602         memset(&args, 0, sizeof(xfs_alloc_arg_t));
2603         args.tp = tp;
2604         args.mp = tp->t_mountp;
2605
2606         /*
2607          * validate that the block number is legal - the enables us to detect
2608          * and handle a silent filesystem corruption rather than crashing.
2609          */
2610         args.agno = XFS_FSB_TO_AGNO(args.mp, bno);
2611         if (args.agno >= args.mp->m_sb.sb_agcount)
2612                 return EFSCORRUPTED;
2613
2614         args.agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(args.mp, bno);
2615         if (args.agbno >= args.mp->m_sb.sb_agblocks)
2616                 return EFSCORRUPTED;
2617
2618         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
2619         ASSERT(args.pag);
2620
2621         error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING);
2622         if (error)
2623                 goto error0;
2624
2625         /* validate the extent size is legal now we have the agf locked */
2626         if (args.agbno + len >
2627                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args.agbp)->agf_length)) {
2628                 error = EFSCORRUPTED;
2629                 goto error0;
2630         }
2631
2632         error = xfs_free_ag_extent(tp, args.agbp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2633         if (!error)
2634                 xfs_extent_busy_insert(tp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2635 error0:
2636         xfs_perag_put(args.pag);
2637         return error;
2638 }