fs/xfs/xfs_ialloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_bit.h"
  25 #include "xfs_inum.h"
  26 #include "xfs_sb.h"
  27 #include "xfs_ag.h"
  28 #include "xfs_mount.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_btree.h"
  31 #include "xfs_ialloc.h"
  32 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  33 #include "xfs_alloc.h"
  34 #include "xfs_rtalloc.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_bmap.h"
  37 #include "xfs_cksum.h"
  38 #include "xfs_trans.h"
  39 #include "xfs_buf_item.h"
  40 #include "xfs_icreate_item.h"
  41 #include "xfs_icache.h"
  42 #include "xfs_dinode.h"
  43
  44
  45 /*
  46  * Allocation group level functions.
  47  */
  48 static inline int
  49 xfs_ialloc_cluster_alignment(
  50         xfs_alloc_arg_t *args)
  51 {
  52         if (xfs_sb_version_hasalign(&args->mp->m_sb) &&
  53             args->mp->m_sb.sb_inoalignmt >=
  54              XFS_B_TO_FSBT(args->mp, XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(args->mp)))
  55                 return args->mp->m_sb.sb_inoalignmt;
  56         return 1;
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  61  */
  62 int                                     /* error */
  63 xfs_inobt_lookup(
  64         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  65         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  66         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  67         int                     *stat)  /* success/failure */
  68 {
  69         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  70         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  71         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  72         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  73 }
  74
  75 /*
  76  * Update the record referred to by cur to the value given.
  77  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  78  */
  79 STATIC int                              /* error */
  80 xfs_inobt_update(
  81         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  82         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  83 {
  84         union xfs_btree_rec     rec;
  85
  86         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  87         rec.inobt.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  88         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  89         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Get the data from the pointed-to record.
  94  */
  95 int                                     /* error */
  96 xfs_inobt_get_rec(
  97         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  98         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec,  /* btree record */
  99         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 100 {
 101         union xfs_btree_rec     *rec;
 102         int                     error;
 103
 104         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 105         if (!error && *stat == 1) {
 106                 irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
 107                 irec->ir_freecount = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_freecount);
 108                 irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
 109         }
 110         return error;
 111 }
 112
 113 /*
 114  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 115  */
 116 #ifdef DEBUG
 117 STATIC int
 118 xfs_check_agi_freecount(
 119         struct xfs_btree_cur    *cur,
 120         struct xfs_agi          *agi)
 121 {
 122         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 123                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 124                 int             freecount = 0;
 125                 int             error;
 126                 int             i;
 127
 128                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 129                 if (error)
 130                         return error;
 131
 132                 do {
 133                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 134                         if (error)
 135                                 return error;
 136
 137                         if (i) {
 138                                 freecount += rec.ir_freecount;
 139                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 140                                 if (error)
 141                                         return error;
 142                         }
 143                 } while (i == 1);
 144
 145                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 146                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 147         }
 148         return 0;
 149 }
 150 #else
 151 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 152 #endif
 153
 154 /*
 155  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 156  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 157  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 158  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 159  */
 160 int
 161 xfs_ialloc_inode_init(
 162         struct xfs_mount        *mp,
 163         struct xfs_trans        *tp,
 164         struct list_head        *buffer_list,
 165         xfs_agnumber_t          agno,
 166         xfs_agblock_t           agbno,
 167         xfs_agblock_t           length,
 168         unsigned int            gen)
 169 {
 170         struct xfs_buf          *fbuf;
 171         struct xfs_dinode       *free;
 172         int                     blks_per_cluster, nbufs, ninodes;
 173         int                     version;
 174         int                     i, j;
 175         xfs_daddr_t             d;
 176         xfs_ino_t               ino = 0;
 177
 178         /*
 179          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.
 180          * For small block sizes, manipulate the inodes in buffers
 181          * which are multiples of the blocks size.
 182          */
 183         if (mp->m_sb.sb_blocksize >= XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp)) {
 184                 blks_per_cluster = 1;
 185                 nbufs = length;
 186                 ninodes = mp->m_sb.sb_inopblock;
 187         } else {
 188                 blks_per_cluster = XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) /
 189                                    mp->m_sb.sb_blocksize;
 190                 nbufs = length / blks_per_cluster;
 191                 ninodes = blks_per_cluster * mp->m_sb.sb_inopblock;
 192         }
 193
 194         /*
 195          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 196          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 197          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 198          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 199          * system.
 200          *
 201          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 202          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 203          * XFS_OFFBNO_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 204          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 205          * be used in the cluster buffer loop below.
 206          *
 207          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 208          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 209          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 210          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 211          * inode cores.
 212          */
 213         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
 214                 version = 3;
 215                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno,
 216                                        XFS_OFFBNO_TO_AGINO(mp, agbno, 0));
 217
 218                 /*
 219                  * log the initialisation that is about to take place as an
 220                  * logical operation. This means the transaction does not
 221                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
 222                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
 223                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
 224                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
 225                  */
 226                 if (tp)
 227                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, XFS_IALLOC_INODES(mp),
 228                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
 229         } else if (xfs_sb_version_hasnlink(&mp->m_sb))
 230                 version = 2;
 231         else
 232                 version = 1;
 233
 234         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 235                 /*
 236                  * Get the block.
 237                  */
 238                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno + (j * blks_per_cluster));
 239                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 240                                          mp->m_bsize * blks_per_cluster,
 241                                          XBF_UNMAPPED);
 242                 if (!fbuf)
 243                         return ENOMEM;
 244
 245                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 246                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 247                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 248                 for (i = 0; i < ninodes; i++) {
 249                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 250                         uint    isize = xfs_dinode_size(version);
 251
 252                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 253                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 254                         free->di_version = version;
 255                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 256                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 257
 258                         if (version == 3) {
 259                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 260                                 ino++;
 261                                 uuid_copy(&free->di_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid);
 262                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 263                         } else if (tp) {
 264                                 /* just log the inode core */
 265                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 266                                                   ioffset + isize - 1);
 267                         }
 268                 }
 269
 270                 if (tp) {
 271                         /*
 272                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 273                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 274                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 275                          * the tail of the log can be moved past this
 276                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 277                          * it forward in the log).
 278                          */
 279                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 280                         if (version == 3) {
 281                                 /*
 282                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 283                                  * not physically logged in the transaction but
 284                                  * still tracked in the AIL as part of the
 285                                  * transaction and pin the log appropriately.
 286                                  */
 287                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 288                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, 0,
 289                                                   BBTOB(fbuf->b_length) - 1);
 290                         }
 291                 } else {
 292                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 293                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 294                         xfs_buf_relse(fbuf);
 295                 }
 296         }
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 302  * Return 0 for success, else error code.
 303  */
 304 STATIC int                              /* error code or 0 */
 305 xfs_ialloc_ag_alloc(
 306         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 307         xfs_buf_t       *agbp,          /* alloc group buffer */
 308         int             *alloc)
 309 {
 310         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header */
 311         xfs_alloc_arg_t args;           /* allocation argument structure */
 312         xfs_btree_cur_t *cur;           /* inode btree cursor */
 313         xfs_agnumber_t  agno;
 314         int             error;
 315         int             i;
 316         xfs_agino_t     newino;         /* new first inode's number */
 317         xfs_agino_t     newlen;         /* new number of inodes */
 318         xfs_agino_t     thisino;        /* current inode number, for loop */
 319         int             isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe unit */
 320                                         /* boundary */
 321         struct xfs_perag *pag;
 322
 323         memset(&args, 0, sizeof(args));
 324         args.tp = tp;
 325         args.mp = tp->t_mountp;
 326
 327         /*
 328          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 329          * at one time.
 330          */
 331         newlen = XFS_IALLOC_INODES(args.mp);
 332         if (args.mp->m_maxicount &&
 333             args.mp->m_sb.sb_icount + newlen > args.mp->m_maxicount)
 334                 return XFS_ERROR(ENOSPC);
 335         args.minlen = args.maxlen = XFS_IALLOC_BLOCKS(args.mp);
 336         /*
 337          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 338          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 339          * an entire stripe unit with inodes.
 340          */
 341         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 342         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 343         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 344         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 345                         XFS_IALLOC_BLOCKS(args.mp);
 346         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 347                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 348                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 349                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 350                 args.prod = 1;
 351
 352                 /*
 353                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 354                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 355                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 356                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 357                  * a dirty transaction and shutting down.
 358                  *
 359                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 360                  * however we need to take cluster alignment into account when
 361                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 362                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 363                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 364                  */
 365                 args.alignment = 1;
 366                 args.minalignslop = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args) - 1;
 367
 368                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 369                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 370                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 371                         return error;
 372         } else
 373                 args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 374
 375         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 376                 /*
 377                  * Set the alignment for the allocation.
 378                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 379                  * boundary.
 380                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 381                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 382                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 383                  */
 384                 isaligned = 0;
 385                 if (args.mp->m_sinoalign) {
 386                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 387                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 388                         isaligned = 1;
 389                 } else
 390                         args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 391                 /*
 392                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 393                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 394                  * For now, just allocate blocks up front.
 395                  */
 396                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 397                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 398                 /*
 399                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 400                  */
 401                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 402                 args.prod = 1;
 403                 /*
 404                  * Allow space for the inode btree to split.
 405                  */
 406                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 407                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 408                         return error;
 409         }
 410
 411         /*
 412          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 413          * alignment.
 414          */
 415         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 416                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 417                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 418                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 419                 args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 420                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 421                         return error;
 422         }
 423
 424         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 425                 *alloc = 0;
 426                 return 0;
 427         }
 428         ASSERT(args.len == args.minlen);
 429
 430         /*
 431          * Stamp and write the inode buffers.
 432          *
 433          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 434          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 435          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 436          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 437          * number from being easily guessable.
 438          */
 439         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, agno, args.agbno,
 440                         args.len, prandom_u32());
 441
 442         if (error)
 443                 return error;
 444         /*
 445          * Convert the results.
 446          */
 447         newino = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(args.mp, args.agbno, 0);
 448         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 449         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 450         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 451         pag->pagi_freecount += newlen;
 452         xfs_perag_put(pag);
 453         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 454
 455         /*
 456          * Insert records describing the new inode chunk into the btree.
 457          */
 458         cur = xfs_inobt_init_cursor(args.mp, tp, agbp, agno);
 459         for (thisino = newino;
 460              thisino < newino + newlen;
 461              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 462                 cur->bc_rec.i.ir_startino = thisino;
 463                 cur->bc_rec.i.ir_freecount = XFS_INODES_PER_CHUNK;
 464                 cur->bc_rec.i.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 465                 error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 466                 if (error) {
 467                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 468                         return error;
 469                 }
 470                 ASSERT(i == 0);
 471                 error = xfs_btree_insert(cur, &i);
 472                 if (error) {
 473                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 474                         return error;
 475                 }
 476                 ASSERT(i == 1);
 477         }
 478         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 479         /*
 480          * Log allocation group header fields
 481          */
 482         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 483                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 484         /*
 485          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 486          */
 487         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 488         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 489         *alloc = 1;
 490         return 0;
 491 }
 492
 493 STATIC xfs_agnumber_t
 494 xfs_ialloc_next_ag(
 495         xfs_mount_t     *mp)
 496 {
 497         xfs_agnumber_t  agno;
 498
 499         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 500         agno = mp->m_agirotor;
 501         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 502                 mp->m_agirotor = 0;
 503         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 504
 505         return agno;
 506 }
 507
 508 /*
 509  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 510  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 511  */
 512 STATIC xfs_agnumber_t
 513 xfs_ialloc_ag_select(
 514         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 515         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 516         umode_t         mode,           /* bits set to indicate file type */
 517         int             okalloc)        /* ok to allocate more space */
 518 {
 519         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 520         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 521         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 522         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 523         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 524         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 525         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 526         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 527         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 528         int             error;
 529
 530         /*
 531          * Files of these types need at least one block if length > 0
 532          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 533          */
 534         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 535         mp = tp->t_mountp;
 536         agcount = mp->m_maxagi;
 537         if (S_ISDIR(mode))
 538                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 539         else {
 540                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 541                 if (pagno >= agcount)
 542                         pagno = 0;
 543         }
 544
 545         ASSERT(pagno < agcount);
 546
 547         /*
 548          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 549          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 550          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 551          * to mean that blocks must be allocated for them,
 552          * if none are currently free.
 553          */
 554         agno = pagno;
 555         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 556         for (;;) {
 557                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 558                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 559                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 560                         goto nextag;
 561                 }
 562
 563                 if (!pag->pagi_init) {
 564                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 565                         if (error)
 566                                 goto nextag;
 567                 }
 568
 569                 if (pag->pagi_freecount) {
 570                         xfs_perag_put(pag);
 571                         return agno;
 572                 }
 573
 574                 if (!okalloc)
 575                         goto nextag;
 576
 577                 if (!pag->pagf_init) {
 578                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 579                         if (error)
 580                                 goto nextag;
 581                 }
 582
 583                 /*
 584                  * Is there enough free space for the file plus a block of
 585                  * inodes? (if we need to allocate some)?
 586                  */
 587                 ineed = XFS_IALLOC_BLOCKS(mp);
 588                 longest = pag->pagf_longest;
 589                 if (!longest)
 590                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
 591
 592                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
 593                     longest >= ineed) {
 594                         xfs_perag_put(pag);
 595                         return agno;
 596                 }
 597 nextag:
 598                 xfs_perag_put(pag);
 599                 /*
 600                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
 601                  * down.
 602                  */
 603                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 604                         return NULLAGNUMBER;
 605                 agno++;
 606                 if (agno >= agcount)
 607                         agno = 0;
 608                 if (agno == pagno) {
 609                         if (flags == 0)
 610                                 return NULLAGNUMBER;
 611                         flags = 0;
 612                 }
 613         }
 614 }
 615
 616 /*
 617  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
 618  */
 619 STATIC int
 620 xfs_ialloc_next_rec(
 621         struct xfs_btree_cur    *cur,
 622         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 623         int                     *done,
 624         int                     left)
 625 {
 626         int                     error;
 627         int                     i;
 628
 629         if (left)
 630                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
 631         else
 632                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 633
 634         if (error)
 635                 return error;
 636         *done = !i;
 637         if (i) {
 638                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 639                 if (error)
 640                         return error;
 641                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 642         }
 643
 644         return 0;
 645 }
 646
 647 STATIC int
 648 xfs_ialloc_get_rec(
 649         struct xfs_btree_cur    *cur,
 650         xfs_agino_t             agino,
 651         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 652         int                     *done)
 653 {
 654         int                     error;
 655         int                     i;
 656
 657         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 658         if (error)
 659                 return error;
 660         *done = !i;
 661         if (i) {
 662                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 663                 if (error)
 664                         return error;
 665                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 666         }
 667
 668         return 0;
 669 }
 670
 671 /*
 672  * Allocate an inode.
 673  *
 674  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
 675  * available.
 676  */
 677 STATIC int
 678 xfs_dialloc_ag(
 679         struct xfs_trans        *tp,
 680         struct xfs_buf          *agbp,
 681         xfs_ino_t               parent,
 682         xfs_ino_t               *inop)
 683 {
 684         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
 685         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 686         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 687         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 688         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
 689         struct xfs_perag        *pag;
 690         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
 691         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
 692         xfs_ino_t               ino;
 693         int                     error;
 694         int                     offset;
 695         int                     i, j;
 696
 697         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 698
 699         ASSERT(pag->pagi_init);
 700         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
 701         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
 702
 703  restart_pagno:
 704         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
 705         /*
 706          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
 707          * This must work because we've just allocated some.
 708          */
 709         if (!pagino)
 710                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 711
 712         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 713         if (error)
 714                 goto error0;
 715
 716         /*
 717          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
 718          */
 719         if (pagno == agno) {
 720                 int             doneleft;       /* done, to the left */
 721                 int             doneright;      /* done, to the right */
 722                 int             searchdistance = 10;
 723
 724                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
 725                 if (error)
 726                         goto error0;
 727                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 728
 729                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 730                 if (error)
 731                         goto error0;
 732                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(j == 1, error0);
 733
 734                 if (rec.ir_freecount > 0) {
 735                         /*
 736                          * Found a free inode in the same chunk
 737                          * as the parent, done.
 738                          */
 739                         goto alloc_inode;
 740                 }
 741
 742
 743                 /*
 744                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
 745                  */
 746
 747                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
 748                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
 749                 if (error)
 750                         goto error0;
 751
 752                 /*
 753                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
 754                  */
 755                 if (pagino != NULLAGINO &&
 756                     pag->pagl_pagino == pagino &&
 757                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
 758                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
 759                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
 760                                                    &trec, &doneleft);
 761                         if (error)
 762                                 goto error1;
 763
 764                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
 765                                                    &rec, &doneright);
 766                         if (error)
 767                                 goto error1;
 768                 } else {
 769                         /* search left with tcur, back up 1 record */
 770                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
 771                         if (error)
 772                                 goto error1;
 773
 774                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
 775                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
 776                         if (error)
 777                                 goto error1;
 778                 }
 779
 780                 /*
 781                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
 782                  */
 783                 while (!doneleft || !doneright) {
 784                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
 785
 786                         if (!--searchdistance) {
 787                                 /*
 788                                  * Not in range - save last search
 789                                  * location and allocate a new inode
 790                                  */
 791                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 792                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 793                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 794                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 795                                 goto newino;
 796                         }
 797
 798                         /* figure out the closer block if both are valid. */
 799                         if (!doneleft && !doneright) {
 800                                 useleft = pagino -
 801                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
 802                                   rec.ir_startino - pagino;
 803                         } else {
 804                                 useleft = !doneleft;
 805                         }
 806
 807                         /* free inodes to the left? */
 808                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
 809                                 rec = trec;
 810                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 811                                 cur = tcur;
 812
 813                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 814                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 815                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 816                                 goto alloc_inode;
 817                         }
 818
 819                         /* free inodes to the right? */
 820                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
 821                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 822
 823                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 824                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 825                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 826                                 goto alloc_inode;
 827                         }
 828
 829                         /* get next record to check */
 830                         if (useleft) {
 831                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
 832                                                                  &doneleft, 1);
 833                         } else {
 834                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
 835                                                                  &doneright, 0);
 836                         }
 837                         if (error)
 838                                 goto error1;
 839                 }
 840
 841                 /*
 842                  * We've reached the end of the btree. because
 843                  * we are only searching a small chunk of the
 844                  * btree each search, there is obviously free
 845                  * inodes closer to the parent inode than we
 846                  * are now. restart the search again.
 847                  */
 848                 pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
 849                 pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
 850                 pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
 851                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 852                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 853                 goto restart_pagno;
 854         }
 855
 856         /*
 857          * In a different AG from the parent.
 858          * See if the most recently allocated block has any free.
 859          */
 860 newino:
 861         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
 862                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
 863                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 864                 if (error)
 865                         goto error0;
 866
 867                 if (i == 1) {
 868                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 869                         if (error)
 870                                 goto error0;
 871
 872                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
 873                                 /*
 874                                  * The last chunk allocated in the group
 875                                  * still has a free inode.
 876                                  */
 877                                 goto alloc_inode;
 878                         }
 879                 }
 880         }
 881
 882         /*
 883          * None left in the last group, search the whole AG
 884          */
 885         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 886         if (error)
 887                 goto error0;
 888         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 889
 890         for (;;) {
 891                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 892                 if (error)
 893                         goto error0;
 894                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 895                 if (rec.ir_freecount > 0)
 896                         break;
 897                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 898                 if (error)
 899                         goto error0;
 900                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 901         }
 902
 903 alloc_inode:
 904         offset = xfs_lowbit64(rec.ir_free);
 905         ASSERT(offset >= 0);
 906         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
 907         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
 908                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
 909         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
 910         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
 911         rec.ir_freecount--;
 912         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
 913         if (error)
 914                 goto error0;
 915         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
 916         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
 917         pag->pagi_freecount--;
 918
 919         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 920         if (error)
 921                 goto error0;
 922
 923         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 924         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
 925         xfs_perag_put(pag);
 926         *inop = ino;
 927         return 0;
 928 error1:
 929         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
 930 error0:
 931         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 932         xfs_perag_put(pag);
 933         return error;
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Allocate an inode on disk.
 938  *
 939  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
 940  * is a directory.
 941  *
 942  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
 943  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
 944  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
 945  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
 946  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
 947  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
 948  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
 949  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
 950  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
 951  * a free inode available.
 952  *
 953  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
 954  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
 955  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
 956  */
 957 int
 958 xfs_dialloc(
 959         struct xfs_trans        *tp,
 960         xfs_ino_t               parent,
 961         umode_t                 mode,
 962         int                     okalloc,
 963         struct xfs_buf          **IO_agbp,
 964         xfs_ino_t               *inop)
 965 {
 966         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
 967         struct xfs_buf          *agbp;
 968         xfs_agnumber_t          agno;
 969         int                     error;
 970         int                     ialloced;
 971         int                     noroom = 0;
 972         xfs_agnumber_t          start_agno;
 973         struct xfs_perag        *pag;
 974
 975         if (*IO_agbp) {
 976                 /*
 977                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
 978                  * continue where we left off before.  In this case, we
 979                  * know that the allocation group has free inodes.
 980                  */
 981                 agbp = *IO_agbp;
 982                 goto out_alloc;
 983         }
 984
 985         /*
 986          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
 987          * group for inode allocation.
 988          */
 989         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode, okalloc);
 990         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
 991                 *inop = NULLFSINO;
 992                 return 0;
 993         }
 994
 995         /*
 996          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
 997          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
 998          * inode.
 999          */
1000         if (mp->m_maxicount &&
1001             mp->m_sb.sb_icount + XFS_IALLOC_INODES(mp) > mp->m_maxicount) {
1002                 noroom = 1;
1003                 okalloc = 0;
1004         }
1005
1006         /*
1007          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1008          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1009          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1010          */
1011         agno = start_agno;
1012         for (;;) {
1013                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1014                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1015                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1016                         goto nextag;
1017                 }
1018
1019                 if (!pag->pagi_init) {
1020                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1021                         if (error)
1022                                 goto out_error;
1023                 }
1024
1025                 /*
1026                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1027                  */
1028                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1029                         goto nextag;
1030
1031                 /*
1032                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1033                  * lock held.
1034                  */
1035                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1036                 if (error)
1037                         goto out_error;
1038
1039                 if (pag->pagi_freecount) {
1040                         xfs_perag_put(pag);
1041                         goto out_alloc;
1042                 }
1043
1044                 if (!okalloc)
1045                         goto nextag_relse_buffer;
1046
1047
1048                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1049                 if (error) {
1050                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1051
1052                         if (error != ENOSPC)
1053                                 goto out_error;
1054
1055                         xfs_perag_put(pag);
1056                         *inop = NULLFSINO;
1057                         return 0;
1058                 }
1059
1060                 if (ialloced) {
1061                         /*
1062                          * We successfully allocated some inodes, return
1063                          * the current context to the caller so that it
1064                          * can commit the current transaction and call
1065                          * us again where we left off.
1066                          */
1067                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1068                         xfs_perag_put(pag);
1069
1070                         *IO_agbp = agbp;
1071                         *inop = NULLFSINO;
1072                         return 0;
1073                 }
1074
1075 nextag_relse_buffer:
1076                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1077 nextag:
1078                 xfs_perag_put(pag);
1079                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1080                         agno = 0;
1081                 if (agno == start_agno) {
1082                         *inop = NULLFSINO;
1083                         return noroom ? ENOSPC : 0;
1084                 }
1085         }
1086
1087 out_alloc:
1088         *IO_agbp = NULL;
1089         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1090 out_error:
1091         xfs_perag_put(pag);
1092         return XFS_ERROR(error);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
1097  * manipulations incore are the caller's responsibility.
1098  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
1099  * btree (free inode mask) is changed.
1100  */
1101 int
1102 xfs_difree(
1103         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1104         xfs_ino_t       inode,          /* inode to be freed */
1105         xfs_bmap_free_t *flist,         /* extents to free */
1106         int             *delete,        /* set if inode cluster was deleted */
1107         xfs_ino_t       *first_ino)     /* first inode in deleted cluster */
1108 {
1109         /* REFERENCED */
1110         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number containing inode */
1111         xfs_buf_t       *agbp;  /* buffer containing allocation group header */
1112         xfs_agino_t     agino;  /* inode number relative to allocation group */
1113         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1114         xfs_agi_t       *agi;   /* allocation group header */
1115         xfs_btree_cur_t *cur;   /* inode btree cursor */
1116         int             error;  /* error return value */
1117         int             i;      /* result code */
1118         int             ilen;   /* inodes in an inode cluster */
1119         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure for filesystem */
1120         int             off;    /* offset of inode in inode chunk */
1121         xfs_inobt_rec_incore_t rec;     /* btree record */
1122         struct xfs_perag *pag;
1123
1124         mp = tp->t_mountp;
1125
1126         /*
1127          * Break up inode number into its components.
1128          */
1129         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
1130         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
1131                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
1132                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1133                 ASSERT(0);
1134                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1135         }
1136         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
1137         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
1138                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
1139                         __func__, (unsigned long long)inode,
1140                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1141                 ASSERT(0);
1142                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1143         }
1144         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1145         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
1146                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
1147                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
1148                 ASSERT(0);
1149                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1150         }
1151         /*
1152          * Get the allocation group header.
1153          */
1154         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1155         if (error) {
1156                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
1157                         __func__, error);
1158                 return error;
1159         }
1160         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1161         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1162         ASSERT(agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1163         /*
1164          * Initialize the cursor.
1165          */
1166         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1167
1168         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1169         if (error)
1170                 goto error0;
1171
1172         /*
1173          * Look for the entry describing this inode.
1174          */
1175         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1176                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1177                         __func__, error);
1178                 goto error0;
1179         }
1180         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1181         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1182         if (error) {
1183                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1184                         __func__, error);
1185                 goto error0;
1186         }
1187         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1188         /*
1189          * Get the offset in the inode chunk.
1190          */
1191         off = agino - rec.ir_startino;
1192         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1193         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1194         /*
1195          * Mark the inode free & increment the count.
1196          */
1197         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1198         rec.ir_freecount++;
1199
1200         /*
1201          * When an inode cluster is free, it becomes eligible for removal
1202          */
1203         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1204             (rec.ir_freecount == XFS_IALLOC_INODES(mp))) {
1205
1206                 *delete = 1;
1207                 *first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1208
1209                 /*
1210                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1211                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1212                  * to be freed when the transaction is committed.
1213                  */
1214                 ilen = XFS_IALLOC_INODES(mp);
1215                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1216                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1217                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1218                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1219                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1220                 xfs_perag_put(pag);
1221                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1222                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1223
1224                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1225                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1226                                 __func__, error);
1227                         goto error0;
1228                 }
1229
1230                 xfs_bmap_add_free(XFS_AGB_TO_FSB(mp,
1231                                 agno, XFS_INO_TO_AGBNO(mp,rec.ir_startino)),
1232                                 XFS_IALLOC_BLOCKS(mp), flist, mp);
1233         } else {
1234                 *delete = 0;
1235
1236                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1237                 if (error) {
1238                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1239                                 __func__, error);
1240                         goto error0;
1241                 }
1242
1243                 /*
1244                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
1245                  */
1246                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
1247                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1248                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1249                 pag->pagi_freecount++;
1250                 xfs_perag_put(pag);
1251                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
1252         }
1253
1254         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1255         if (error)
1256                 goto error0;
1257
1258         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1259         return 0;
1260
1261 error0:
1262         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1263         return error;
1264 }
1265
1266 STATIC int
1267 xfs_imap_lookup(
1268         struct xfs_mount        *mp,
1269         struct xfs_trans        *tp,
1270         xfs_agnumber_t          agno,
1271         xfs_agino_t             agino,
1272         xfs_agblock_t           agbno,
1273         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
1274         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
1275         int                     flags)
1276 {
1277         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
1278         struct xfs_btree_cur    *cur;
1279         struct xfs_buf          *agbp;
1280         int                     error;
1281         int                     i;
1282
1283         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1284         if (error) {
1285                 xfs_alert(mp,
1286                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
1287                         __func__, error, agno);
1288                 return error;
1289         }
1290
1291         /*
1292          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
1293          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
1294          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
1295          * we are looking up.
1296          */
1297         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1298         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1299         if (!error) {
1300                 if (i)
1301                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1302                 if (!error && i == 0)
1303                         error = EINVAL;
1304         }
1305
1306         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1307         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1308         if (error)
1309                 return error;
1310
1311         /* check that the returned record contains the required inode */
1312         if (rec.ir_startino > agino ||
1313             rec.ir_startino + XFS_IALLOC_INODES(mp) <= agino)
1314                 return EINVAL;
1315
1316         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
1317         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
1318             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
1319                 return EINVAL;
1320
1321         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
1322         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
1328  */
1329 int
1330 xfs_imap(
1331         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
1332         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
1333         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
1334         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
1335         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
1336 {
1337         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
1338         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
1339         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1340         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
1341         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
1342         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
1343         int             error;  /* error code */
1344         int             offset; /* index of inode in its buffer */
1345         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
1346
1347         ASSERT(ino != NULLFSINO);
1348
1349         /*
1350          * Split up the inode number into its parts.
1351          */
1352         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
1353         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
1354         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1355         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
1356             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1357 #ifdef DEBUG
1358                 /*
1359                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
1360                  * as they can be invalid without implying corruption.
1361                  */
1362                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
1363                         return XFS_ERROR(EINVAL);
1364                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
1365                         xfs_alert(mp,
1366                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
1367                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1368                 }
1369                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
1370                         xfs_alert(mp,
1371                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
1372                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
1373                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
1374                 }
1375                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1376                         xfs_alert(mp,
1377                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
1378                                 __func__, ino,
1379                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1380                 }
1381                 xfs_stack_trace();
1382 #endif /* DEBUG */
1383                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1384         }
1385
1386         blks_per_cluster = XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) >> mp->m_sb.sb_blocklog;
1387
1388         /*
1389          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
1390          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
1391          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
1392          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
1393          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
1394          */
1395         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
1396                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1397                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1398                 if (error)
1399                         return error;
1400                 goto out_map;
1401         }
1402
1403         /*
1404          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
1405          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
1406          */
1407         if (XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) <= mp->m_sb.sb_blocksize) {
1408                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1409                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
1410
1411                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
1412                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
1413                 imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1414                 return 0;
1415         }
1416
1417         /*
1418          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
1419          * find the location. Otherwise we have to do a btree
1420          * lookup to find the location.
1421          */
1422         if (mp->m_inoalign_mask) {
1423                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
1424                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
1425         } else {
1426                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1427                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1428                 if (error)
1429                         return error;
1430         }
1431
1432 out_map:
1433         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
1434         cluster_agbno = chunk_agbno +
1435                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
1436         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
1437                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1438
1439         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
1440         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
1441         imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1442
1443         /*
1444          * If the inode number maps to a block outside the bounds
1445          * of the file system then return NULL rather than calling
1446          * read_buf and panicing when we get an error from the
1447          * driver.
1448          */
1449         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
1450             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
1451                 xfs_alert(mp,
1452         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
1453                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
1454                         (unsigned long long) imap->im_len,
1455                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
1456                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1457         }
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
1463  */
1464 void
1465 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
1466         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1467 {
1468         int             level;
1469         uint            maxblocks;
1470         uint            maxleafents;
1471         int             minleafrecs;
1472         int             minnoderecs;
1473
1474         maxleafents = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >>
1475                 XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
1476         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1477         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1478         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1479         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1480                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1481         mp->m_in_maxlevels = level;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Log specified fields for the ag hdr (inode section)
1486  */
1487 void
1488 xfs_ialloc_log_agi(
1489         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1490         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
1491         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
1492 {
1493         int                     first;          /* first byte number */
1494         int                     last;           /* last byte number */
1495         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
1496                                         /* keep in sync with bit definitions */
1497                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
1498                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
1499                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
1500                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
1501                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
1502                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
1503                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
1504                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
1505                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
1506                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
1507                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
1508                 sizeof(xfs_agi_t)
1509         };
1510 #ifdef DEBUG
1511         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
1512
1513         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
1514         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1515 #endif
1516         /*
1517          * Compute byte offsets for the first and last fields.
1518          */
1519         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS, &first, &last);
1520         /*
1521          * Log the allocation group inode header buffer.
1522          */
1523         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
1524         xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
1525 }
1526
1527 #ifdef DEBUG
1528 STATIC void
1529 xfs_check_agi_unlinked(
1530         struct xfs_agi          *agi)
1531 {
1532         int                     i;
1533
1534         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
1535                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
1536 }
1537 #else
1538 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
1539 #endif
1540
1541 static bool
1542 xfs_agi_verify(
1543         struct xfs_buf  *bp)
1544 {
1545         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1546         struct xfs_agi  *agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
1547
1548         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
1549             !uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
1550                         return false;
1551         /*
1552          * Validate the magic number of the agi block.
1553          */
1554         if (agi->agi_magicnum != cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC))
1555                 return false;
1556         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
1557                 return false;
1558
1559         /*
1560          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
1561          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
1562          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
1563          * so we can detect and avoid this problem.
1564          */
1565         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
1566                 return false;
1567
1568         xfs_check_agi_unlinked(agi);
1569         return true;
1570 }
1571
1572 static void
1573 xfs_agi_read_verify(
1574         struct xfs_buf  *bp)
1575 {
1576         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1577         int             agi_ok = 1;
1578
1579         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
1580                 agi_ok = xfs_verify_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
1581                                           offsetof(struct xfs_agi, agi_crc));
1582         agi_ok = agi_ok && xfs_agi_verify(bp);
1583
1584         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agi_ok, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI,
1585                         XFS_RANDOM_IALLOC_READ_AGI))) {
1586                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
1587                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
1588         }
1589 }
1590
1591 static void
1592 xfs_agi_write_verify(
1593         struct xfs_buf  *bp)
1594 {
1595         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1596         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
1597
1598         if (!xfs_agi_verify(bp)) {
1599                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
1600                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
1601                 return;
1602         }
1603
1604         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
1605                 return;
1606
1607         if (bip)
1608                 XFS_BUF_TO_AGI(bp)->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
1609         xfs_update_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
1610                          offsetof(struct xfs_agi, agi_crc));
1611 }
1612
1613 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
1614         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
1615         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
1616 };
1617
1618 /*
1619  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
1620  */
1621 int
1622 xfs_read_agi(
1623         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1624         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1625         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1626         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1627 {
1628         int                     error;
1629
1630         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
1631
1632         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
1633                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
1634                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
1635         if (error)
1636                 return error;
1637
1638         ASSERT(!xfs_buf_geterror(*bpp));
1639         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
1640         return 0;
1641 }
1642
1643 int
1644 xfs_ialloc_read_agi(
1645         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1646         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1647         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1648         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1649 {
1650         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
1651         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
1652         int                     error;
1653
1654         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
1655         if (error)
1656                 return error;
1657
1658         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
1659         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1660         if (!pag->pagi_init) {
1661                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
1662                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
1663                 pag->pagi_init = 1;
1664         }
1665
1666         /*
1667          * It's possible for these to be out of sync if
1668          * we are in the middle of a forced shutdown.
1669          */
1670         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
1671                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
1672         xfs_perag_put(pag);
1673         return 0;
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
1678  */
1679 int
1680 xfs_ialloc_pagi_init(
1681         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
1682         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1683         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
1684 {
1685         xfs_buf_t       *bp = NULL;
1686         int             error;
1687
1688         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
1689         if (error)
1690                 return error;
1691         if (bp)
1692                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
1693         return 0;
1694 }