fs/xfs/libxfs/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_log_format.h"
  22 #include "xfs_shared.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_bit.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_defer.h"
  28 #include "xfs_inode.h"
  29 #include "xfs_btree.h"
  30 #include "xfs_rmap.h"
  31 #include "xfs_alloc_btree.h"
  32 #include "xfs_alloc.h"
  33 #include "xfs_extent_busy.h"
  34 #include "xfs_error.h"
  35 #include "xfs_cksum.h"
  36 #include "xfs_trace.h"
  37 #include "xfs_trans.h"
  38 #include "xfs_buf_item.h"
  39 #include "xfs_log.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 xfs_extlen_t
  55 xfs_prealloc_blocks(
  56         struct xfs_mount        *mp)
  57 {
  58         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
  59                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
  60         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
  61                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
  62         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
  63 }
  64
  65 /*
  66  * In order to avoid ENOSPC-related deadlock caused by out-of-order locking of
  67  * AGF buffer (PV 947395), we place constraints on the relationship among
  68  * actual allocations for data blocks, freelist blocks, and potential file data
  69  * bmap btree blocks. However, these restrictions may result in no actual space
  70  * allocated for a delayed extent, for example, a data block in a certain AG is
  71  * allocated but there is no additional block for the additional bmap btree
  72  * block due to a split of the bmap btree of the file. The result of this may
  73  * lead to an infinite loop when the file gets flushed to disk and all delayed
  74  * extents need to be actually allocated. To get around this, we explicitly set
  75  * aside a few blocks which will not be reserved in delayed allocation.
  76  *
  77  * When rmap is disabled, we need to reserve 4 fsbs _per AG_ for the freelist
  78  * and 4 more to handle a potential split of the file's bmap btree.
  79  *
  80  * When rmap is enabled, we must also be able to handle two rmap btree inserts
  81  * to record both the file data extent and a new bmbt block.  The bmbt block
  82  * might not be in the same AG as the file data extent.  In the worst case
  83  * the bmap btree splits multiple levels and all the new blocks come from
  84  * different AGs, so set aside enough to handle rmap btree splits in all AGs.
  85  */
  86 unsigned int
  87 xfs_alloc_set_aside(
  88         struct xfs_mount        *mp)
  89 {
  90         unsigned int            blocks;
  91
  92         blocks = 4 + (mp->m_sb.sb_agcount * XFS_ALLOC_AGFL_RESERVE);
  93         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
  94                 blocks += mp->m_sb.sb_agcount * mp->m_rmap_maxlevels;
  95         return blocks;
  96 }
  97
  98 /*
  99  * When deciding how much space to allocate out of an AG, we limit the
 100  * allocation maximum size to the size the AG. However, we cannot use all the
 101  * blocks in the AG - some are permanently used by metadata. These
 102  * blocks are generally:
 103  *      - the AG superblock, AGF, AGI and AGFL
 104  *      - the AGF (bno and cnt) and AGI btree root blocks, and optionally
 105  *        the AGI free inode and rmap btree root blocks.
 106  *      - blocks on the AGFL according to xfs_alloc_set_aside() limits
 107  *      - the rmapbt root block
 108  *
 109  * The AG headers are sector sized, so the amount of space they take up is
 110  * dependent on filesystem geometry. The others are all single blocks.
 111  */
 112 unsigned int
 113 xfs_alloc_ag_max_usable(
 114         struct xfs_mount        *mp)
 115 {
 116         unsigned int            blocks;
 117
 118         blocks = XFS_BB_TO_FSB(mp, XFS_FSS_TO_BB(mp, 4)); /* ag headers */
 119         blocks += XFS_ALLOC_AGFL_RESERVE;
 120         blocks += 3;                    /* AGF, AGI btree root blocks */
 121         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
 122                 blocks++;               /* finobt root block */
 123         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
 124                 blocks++;               /* rmap root block */
 125
 126         return mp->m_sb.sb_agblocks - blocks;
 127 }
 128
 129 /*
 130  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
 131  */
 132 STATIC int                              /* error */
 133 xfs_alloc_lookup_eq(
 134         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 135         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 136         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 137         int                     *stat)  /* success/failure */
 138 {
 139         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 140         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 141         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
 146  * in the btree given by cur.
 147  */
 148 int                             /* error */
 149 xfs_alloc_lookup_ge(
 150         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 151         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 152         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 153         int                     *stat)  /* success/failure */
 154 {
 155         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 156         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 157         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
 162  * in the btree given by cur.
 163  */
 164 static int                              /* error */
 165 xfs_alloc_lookup_le(
 166         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 167         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 168         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 169         int                     *stat)  /* success/failure */
 170 {
 171         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 172         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 173         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Update the record referred to by cur to the value given
 178  * by [bno, len].
 179  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 180  */
 181 STATIC int                              /* error */
 182 xfs_alloc_update(
 183         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 184         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 185         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 186 {
 187         union xfs_btree_rec     rec;
 188
 189         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 190         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 191         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Get the data from the pointed-to record.
 196  */
 197 int                                     /* error */
 198 xfs_alloc_get_rec(
 199         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 200         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 201         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 202         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 203 {
 204         union xfs_btree_rec     *rec;
 205         int                     error;
 206
 207         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 208         if (!error && *stat == 1) {
 209                 *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 210                 *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 211         }
 212         return error;
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Compute aligned version of the found extent.
 217  * Takes alignment and min length into account.
 218  */
 219 STATIC void
 220 xfs_alloc_compute_aligned(
 221         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
 222         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 223         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 224         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 225         xfs_extlen_t    *reslen)        /* result length */
 226 {
 227         xfs_agblock_t   bno;
 228         xfs_extlen_t    len;
 229         xfs_extlen_t    diff;
 230
 231         /* Trim busy sections out of found extent */
 232         xfs_extent_busy_trim(args, foundbno, foundlen, &bno, &len);
 233
 234         /*
 235          * If we have a largish extent that happens to start before min_agbno,
 236          * see if we can shift it into range...
 237          */
 238         if (bno < args->min_agbno && bno + len > args->min_agbno) {
 239                 diff = args->min_agbno - bno;
 240                 if (len > diff) {
 241                         bno += diff;
 242                         len -= diff;
 243                 }
 244         }
 245
 246         if (args->alignment > 1 && len >= args->minlen) {
 247                 xfs_agblock_t   aligned_bno = roundup(bno, args->alignment);
 248
 249                 diff = aligned_bno - bno;
 250
 251                 *resbno = aligned_bno;
 252                 *reslen = diff >= len ? 0 : len - diff;
 253         } else {
 254                 *resbno = bno;
 255                 *reslen = len;
 256         }
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 261  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 262  */
 263 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 264 xfs_alloc_compute_diff(
 265         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 266         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 267         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 268         char            userdata,       /* are we allocating data? */
 269         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 270         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 271         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 272 {
 273         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 274         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 275         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 276         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 277         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 278         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 279
 280         ASSERT(freelen >= wantlen);
 281         freeend = freebno + freelen;
 282         wantend = wantbno + wantlen;
 283         /*
 284          * We want to allocate from the start of a free extent if it is past
 285          * the desired block or if we are allocating user data and the free
 286          * extent is before desired block. The second case is there to allow
 287          * for contiguous allocation from the remaining free space if the file
 288          * grows in the short term.
 289          */
 290         if (freebno >= wantbno || (userdata && freeend < wantend)) {
 291                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 292                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 293         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 294                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 295                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 296                 if (newbno1 >= freeend)
 297                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 298                 else
 299                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 300                 if (newbno2 < freebno)
 301                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 302                 else
 303                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 304                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 305                         if (newlen1 < newlen2 ||
 306                             (newlen1 == newlen2 &&
 307                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 308                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 309                                 newbno1 = newbno2;
 310                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 311                         newbno1 = newbno2;
 312         } else if (freeend >= wantend) {
 313                 newbno1 = wantbno;
 314         } else if (alignment > 1) {
 315                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 316                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 317                     newbno1 - alignment >= freebno)
 318                         newbno1 -= alignment;
 319                 else if (newbno1 >= freeend)
 320                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 321         } else
 322                 newbno1 = freeend - wantlen;
 323         *newbnop = newbno1;
 324         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Fix up the length, based on mod and prod.
 329  * len should be k * prod + mod for some k.
 330  * If len is too small it is returned unchanged.
 331  * If len hits maxlen it is left alone.
 332  */
 333 STATIC void
 334 xfs_alloc_fix_len(
 335         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 336 {
 337         xfs_extlen_t    k;
 338         xfs_extlen_t    rlen;
 339
 340         ASSERT(args->mod < args->prod);
 341         rlen = args->len;
 342         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 343         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 344         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 345             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 346                 return;
 347         k = rlen % args->prod;
 348         if (k == args->mod)
 349                 return;
 350         if (k > args->mod)
 351                 rlen = rlen - (k - args->mod);
 352         else
 353                 rlen = rlen - args->prod + (args->mod - k);
 354         /* casts to (int) catch length underflows */
 355         if ((int)rlen < (int)args->minlen)
 356                 return;
 357         ASSERT(rlen >= args->minlen && rlen <= args->maxlen);
 358         ASSERT(rlen % args->prod == args->mod);
 359         args->len = rlen;
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Fix up length if there is too little space left in the a.g.
 364  * Return 1 if ok, 0 if too little, should give up.
 365  */
 366 STATIC int
 367 xfs_alloc_fix_minleft(
 368         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 369 {
 370         xfs_agf_t       *agf;           /* a.g. freelist header */
 371         int             diff;           /* free space difference */
 372
 373         if (args->minleft == 0)
 374                 return 1;
 375         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 376         diff = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks)
 377                 - args->len - args->minleft;
 378         if (diff >= 0)
 379                 return 1;
 380         args->len += diff;              /* shrink the allocated space */
 381         /* casts to (int) catch length underflows */
 382         if ((int)args->len >= (int)args->minlen)
 383                 return 1;
 384         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 390  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 391  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 392  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 393  * relevant records.
 394  */
 395 STATIC int                              /* error code */
 396 xfs_alloc_fixup_trees(
 397         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 398         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 399         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 400         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 401         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 402         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 403         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 404 {
 405         int             error;          /* error code */
 406         int             i;              /* operation results */
 407         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 408         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 409         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 410         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 411         struct xfs_mount *mp;
 412
 413         mp = cnt_cur->bc_mp;
 414
 415         /*
 416          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 417          */
 418         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 419 #ifdef DEBUG
 420                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 421                         return error;
 422                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp,
 423                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 424 #endif
 425         } else {
 426                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 427                         return error;
 428                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 429         }
 430         /*
 431          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 432          */
 433         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 434 #ifdef DEBUG
 435                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 436                         return error;
 437                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp,
 438                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 439 #endif
 440         } else {
 441                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 442                         return error;
 443                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 444         }
 445
 446 #ifdef DEBUG
 447         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 448                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 449                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 450
 451                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 452                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 453
 454                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp,
 455                         bnoblock->bb_numrecs == cntblock->bb_numrecs);
 456         }
 457 #endif
 458
 459         /*
 460          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 461          * within the freespace record, so we can have new freespace
 462          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 463          */
 464         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 465                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 466         else if (rbno == fbno) {
 467                 nfbno1 = rbno + rlen;
 468                 nflen1 = flen - rlen;
 469                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 470         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 471                 nfbno1 = fbno;
 472                 nflen1 = flen - rlen;
 473                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 474         } else {
 475                 nfbno1 = fbno;
 476                 nflen1 = rbno - fbno;
 477                 nfbno2 = rbno + rlen;
 478                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 479         }
 480         /*
 481          * Delete the entry from the by-size btree.
 482          */
 483         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 484                 return error;
 485         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 486         /*
 487          * Add new by-size btree entry(s).
 488          */
 489         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 490                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 491                         return error;
 492                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 0);
 493                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 494                         return error;
 495                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 496         }
 497         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 498                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 499                         return error;
 500                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 0);
 501                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 502                         return error;
 503                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 504         }
 505         /*
 506          * Fix up the by-block btree entry(s).
 507          */
 508         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 509                 /*
 510                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 511                  */
 512                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 513                         return error;
 514                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 515         } else {
 516                 /*
 517                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 518                  */
 519                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 520                         return error;
 521         }
 522         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 523                 /*
 524                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 525                  */
 526                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 527                         return error;
 528                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 0);
 529                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 530                         return error;
 531                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 532         }
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 static bool
 537 xfs_agfl_verify(
 538         struct xfs_buf  *bp)
 539 {
 540         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 541         struct xfs_agfl *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 542         int             i;
 543
 544         if (!uuid_equal(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
 545                 return false;
 546         if (be32_to_cpu(agfl->agfl_magicnum) != XFS_AGFL_MAGIC)
 547                 return false;
 548         /*
 549          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
 550          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
 551          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
 552          * so we can detect and avoid this problem.
 553          */
 554         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agfl->agfl_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
 555                 return false;
 556
 557         for (i = 0; i < XFS_AGFL_SIZE(mp); i++) {
 558                 if (be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) != NULLAGBLOCK &&
 559                     be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) >= mp->m_sb.sb_agblocks)
 560                         return false;
 561         }
 562
 563         return xfs_log_check_lsn(mp,
 564                                  be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn));
 565 }
 566
 567 static void
 568 xfs_agfl_read_verify(
 569         struct xfs_buf  *bp)
 570 {
 571         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 572
 573         /*
 574          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
 575          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
 576          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
 577          * can't verify just those entries are valid.
 578          */
 579         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 580                 return;
 581
 582         if (!xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF))
 583                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSBADCRC);
 584         else if (!xfs_agfl_verify(bp))
 585                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
 586
 587         if (bp->b_error)
 588                 xfs_verifier_error(bp);
 589 }
 590
 591 static void
 592 xfs_agfl_write_verify(
 593         struct xfs_buf  *bp)
 594 {
 595         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 596         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
 597
 598         /* no verification of non-crc AGFLs */
 599         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 600                 return;
 601
 602         if (!xfs_agfl_verify(bp)) {
 603                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
 604                 xfs_verifier_error(bp);
 605                 return;
 606         }
 607
 608         if (bip)
 609                 XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
 610
 611         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF);
 612 }
 613
 614 const struct xfs_buf_ops xfs_agfl_buf_ops = {
 615         .name = "xfs_agfl",
 616         .verify_read = xfs_agfl_read_verify,
 617         .verify_write = xfs_agfl_write_verify,
 618 };
 619
 620 /*
 621  * Read in the allocation group free block array.
 622  */
 623 STATIC int                              /* error */
 624 xfs_alloc_read_agfl(
 625         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 626         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 627         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 628         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 629 {
 630         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 631         int             error;
 632
 633         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 634         error = xfs_trans_read_buf(
 635                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 636                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 637                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, &xfs_agfl_buf_ops);
 638         if (error)
 639                 return error;
 640         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_AGFL_REF);
 641         *bpp = bp;
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 STATIC int
 646 xfs_alloc_update_counters(
 647         struct xfs_trans        *tp,
 648         struct xfs_perag        *pag,
 649         struct xfs_buf          *agbp,
 650         long                    len)
 651 {
 652         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
 653
 654         pag->pagf_freeblks += len;
 655         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
 656
 657         xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
 658         if (unlikely(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) >
 659                      be32_to_cpu(agf->agf_length)))
 660                 return -EFSCORRUPTED;
 661
 662         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Allocation group level functions.
 668  */
 669
 670 /*
 671  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 672  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 673  * extent will start.
 674  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 675  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 676  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 677  */
 678 STATIC int                      /* error */
 679 xfs_alloc_ag_vextent(
 680         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 681 {
 682         int             error=0;
 683
 684         ASSERT(args->minlen > 0);
 685         ASSERT(args->maxlen > 0);
 686         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 687         ASSERT(args->mod < args->prod);
 688         ASSERT(args->alignment > 0);
 689         /*
 690          * Branch to correct routine based on the type.
 691          */
 692         args->wasfromfl = 0;
 693         switch (args->type) {
 694         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 695                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 696                 break;
 697         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 698                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 699                 break;
 700         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 701                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 702                 break;
 703         default:
 704                 ASSERT(0);
 705                 /* NOTREACHED */
 706         }
 707
 708         if (error || args->agbno == NULLAGBLOCK)
 709                 return error;
 710
 711         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 712         ASSERT(args->len <= args->maxlen);
 713         ASSERT(!args->wasfromfl || !args->isfl);
 714         ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 715
 716         /* if not file data, insert new block into the reverse map btree */
 717         if (args->oinfo.oi_owner != XFS_RMAP_OWN_UNKNOWN) {
 718                 error = xfs_rmap_alloc(args->tp, args->agbp, args->agno,
 719                                        args->agbno, args->len, &args->oinfo);
 720                 if (error)
 721                         return error;
 722         }
 723
 724         if (!args->wasfromfl) {
 725                 error = xfs_alloc_update_counters(args->tp, args->pag,
 726                                                   args->agbp,
 727                                                   -((long)(args->len)));
 728                 if (error)
 729                         return error;
 730
 731                 ASSERT(!xfs_extent_busy_search(args->mp, args->agno,
 732                                               args->agbno, args->len));
 733         }
 734
 735         if (!args->isfl) {
 736                 xfs_trans_mod_sb(args->tp, args->wasdel ?
 737                                  XFS_TRANS_SB_RES_FDBLOCKS :
 738                                  XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS,
 739                                  -((long)(args->len)));
 740         }
 741
 742         XFS_STATS_INC(args->mp, xs_allocx);
 743         XFS_STATS_ADD(args->mp, xs_allocb, args->len);
 744         return error;
 745 }
 746
 747 /*
 748  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 749  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 750  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 751  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 752  */
 753 STATIC int                      /* error */
 754 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 755         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 756 {
 757         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 758         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 759         int             error;
 760         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 761         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 762         xfs_agblock_t   tbno;   /* start block of trimmed extent */
 763         xfs_extlen_t    tlen;   /* length of trimmed extent */
 764         xfs_agblock_t   tend;   /* end block of trimmed extent */
 765         int             i;      /* success/failure of operation */
 766
 767         ASSERT(args->alignment == 1);
 768
 769         /*
 770          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 771          */
 772         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 773                                           args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 774
 775         /*
 776          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 777          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 778          * if any free block does.
 779          */
 780         error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i);
 781         if (error)
 782                 goto error0;
 783         if (!i)
 784                 goto not_found;
 785
 786         /*
 787          * Grab the freespace record.
 788          */
 789         error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i);
 790         if (error)
 791                 goto error0;
 792         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
 793         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 794
 795         /*
 796          * Check for overlapping busy extents.
 797          */
 798         xfs_extent_busy_trim(args, fbno, flen, &tbno, &tlen);
 799
 800         /*
 801          * Give up if the start of the extent is busy, or the freespace isn't
 802          * long enough for the minimum request.
 803          */
 804         if (tbno > args->agbno)
 805                 goto not_found;
 806         if (tlen < args->minlen)
 807                 goto not_found;
 808         tend = tbno + tlen;
 809         if (tend < args->agbno + args->minlen)
 810                 goto not_found;
 811
 812         /*
 813          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 814          * maximal requested end.
 815          *
 816          * Fix the length according to mod and prod if given.
 817          */
 818         args->len = XFS_AGBLOCK_MIN(tend, args->agbno + args->maxlen)
 819                                                 - args->agbno;
 820         xfs_alloc_fix_len(args);
 821         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args))
 822                 goto not_found;
 823
 824         ASSERT(args->agbno + args->len <= tend);
 825
 826         /*
 827          * We are allocating agbno for args->len
 828          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 829          */
 830         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 831                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 832         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 833                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 834         error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen, args->agbno,
 835                                       args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK);
 836         if (error) {
 837                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 838                 goto error0;
 839         }
 840
 841         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 842         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 843
 844         args->wasfromfl = 0;
 845         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
 846         return 0;
 847
 848 not_found:
 849         /* Didn't find it, return null. */
 850         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 851         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 852         trace_xfs_alloc_exact_notfound(args);
 853         return 0;
 854
 855 error0:
 856         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 857         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
 858         return error;
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Search the btree in a given direction via the search cursor and compare
 863  * the records found against the good extent we've already found.
 864  */
 865 STATIC int
 866 xfs_alloc_find_best_extent(
 867         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
 868         struct xfs_btree_cur    **gcur, /* good cursor */
 869         struct xfs_btree_cur    **scur, /* searching cursor */
 870         xfs_agblock_t           gdiff,  /* difference for search comparison */
 871         xfs_agblock_t           *sbno,  /* extent found by search */
 872         xfs_extlen_t            *slen,  /* extent length */
 873         xfs_agblock_t           *sbnoa, /* aligned extent found by search */
 874         xfs_extlen_t            *slena, /* aligned extent length */
 875         int                     dir)    /* 0 = search right, 1 = search left */
 876 {
 877         xfs_agblock_t           new;
 878         xfs_agblock_t           sdiff;
 879         int                     error;
 880         int                     i;
 881
 882         /* The good extent is perfect, no need to  search. */
 883         if (!gdiff)
 884                 goto out_use_good;
 885
 886         /*
 887          * Look until we find a better one, run out of space or run off the end.
 888          */
 889         do {
 890                 error = xfs_alloc_get_rec(*scur, sbno, slen, &i);
 891                 if (error)
 892                         goto error0;
 893                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
 894                 xfs_alloc_compute_aligned(args, *sbno, *slen, sbnoa, slena);
 895
 896                 /*
 897                  * The good extent is closer than this one.
 898                  */
 899                 if (!dir) {
 900                         if (*sbnoa > args->max_agbno)
 901                                 goto out_use_good;
 902                         if (*sbnoa >= args->agbno + gdiff)
 903                                 goto out_use_good;
 904                 } else {
 905                         if (*sbnoa < args->min_agbno)
 906                                 goto out_use_good;
 907                         if (*sbnoa <= args->agbno - gdiff)
 908                                 goto out_use_good;
 909                 }
 910
 911                 /*
 912                  * Same distance, compare length and pick the best.
 913                  */
 914                 if (*slena >= args->minlen) {
 915                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(*slena, args->maxlen);
 916                         xfs_alloc_fix_len(args);
 917
 918                         sdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 919                                                        args->alignment,
 920                                                        args->userdata, *sbnoa,
 921                                                        *slena, &new);
 922
 923                         /*
 924                          * Choose closer size and invalidate other cursor.
 925                          */
 926                         if (sdiff < gdiff)
 927                                 goto out_use_search;
 928                         goto out_use_good;
 929                 }
 930
 931                 if (!dir)
 932                         error = xfs_btree_increment(*scur, 0, &i);
 933                 else
 934                         error = xfs_btree_decrement(*scur, 0, &i);
 935                 if (error)
 936                         goto error0;
 937         } while (i);
 938
 939 out_use_good:
 940         xfs_btree_del_cursor(*scur, XFS_BTREE_NOERROR);
 941         *scur = NULL;
 942         return 0;
 943
 944 out_use_search:
 945         xfs_btree_del_cursor(*gcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 946         *gcur = NULL;
 947         return 0;
 948
 949 error0:
 950         /* caller invalidates cursors */
 951         return error;
 952 }
 953
 954 /*
 955  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 956  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 957  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 958  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 959  */
 960 STATIC int                              /* error */
 961 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 962         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 963 {
 964         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 965         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 966         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 967         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 968         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 969         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 970         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 971         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 972         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 973         int             error;          /* error code */
 974         int             i;              /* result code, temporary */
 975         int             j;              /* result code, temporary */
 976         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 977         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 978         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 979         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 980         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 981         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 982         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 983         int             forced = 0;
 984 #ifdef DEBUG
 985         /*
 986          * Randomly don't execute the first algorithm.
 987          */
 988         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 989
 990         dofirst = prandom_u32() & 1;
 991 #endif
 992
 993         /* handle unitialized agbno range so caller doesn't have to */
 994         if (!args->min_agbno && !args->max_agbno)
 995                 args->max_agbno = args->mp->m_sb.sb_agblocks - 1;
 996         ASSERT(args->min_agbno <= args->max_agbno);
 997
 998         /* clamp agbno to the range if it's outside */
 999         if (args->agbno < args->min_agbno)
1000                 args->agbno = args->min_agbno;
1001         if (args->agbno > args->max_agbno)
1002                 args->agbno = args->max_agbno;
1003
1004 restart:
1005         bno_cur_lt = NULL;
1006         bno_cur_gt = NULL;
1007         ltlen = 0;
1008         gtlena = 0;
1009         ltlena = 0;
1010
1011         /*
1012          * Get a cursor for the by-size btree.
1013          */
1014         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1015                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1016
1017         /*
1018          * See if there are any free extents as big as maxlen.
1019          */
1020         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
1021                 goto error0;
1022         /*
1023          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
1024          * tree is empty.
1025          */
1026         if (!i) {
1027                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
1028                                 &ltlen, &i)))
1029                         goto error0;
1030                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
1031                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1032                         trace_xfs_alloc_near_noentry(args);
1033                         return 0;
1034                 }
1035                 ASSERT(i == 1);
1036         }
1037         args->wasfromfl = 0;
1038
1039         /*
1040          * First algorithm.
1041          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
1042          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
1043          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
1044          * block, then we just examine all the entries in that block
1045          * that are big enough, and pick the best one.
1046          * This is written as a while loop so we can break out of it,
1047          * but we never loop back to the top.
1048          */
1049         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
1050                 xfs_extlen_t    bdiff;
1051                 int             besti=0;
1052                 xfs_extlen_t    blen=0;
1053                 xfs_agblock_t   bnew=0;
1054
1055 #ifdef DEBUG
1056                 if (dofirst)
1057                         break;
1058 #endif
1059                 /*
1060                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
1061                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
1062                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
1063                  * and skip all those smaller than minlen.
1064                  */
1065                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
1066                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
1067                         do {
1068                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
1069                                                 &ltlen, &i)))
1070                                         goto error0;
1071                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1072                                 if (ltlen >= args->minlen)
1073                                         break;
1074                                 if ((error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i)))
1075                                         goto error0;
1076                         } while (i);
1077                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
1078                         if (!i)
1079                                 break;
1080                 }
1081                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
1082                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
1083                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
1084                      error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
1085                         /*
1086                          * For each entry, decide if it's better than
1087                          * the previous best entry.
1088                          */
1089                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1090                                 goto error0;
1091                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1092                         xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
1093                                                   &ltbnoa, &ltlena);
1094                         if (ltlena < args->minlen)
1095                                 continue;
1096                         if (ltbnoa < args->min_agbno || ltbnoa > args->max_agbno)
1097                                 continue;
1098                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1099                         xfs_alloc_fix_len(args);
1100                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
1101                         if (args->len < blen)
1102                                 continue;
1103                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1104                                 args->alignment, args->userdata, ltbnoa,
1105                                 ltlena, &ltnew);
1106                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
1107                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
1108                                 bdiff = ltdiff;
1109                                 bnew = ltnew;
1110                                 blen = args->len;
1111                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
1112                         }
1113                 }
1114                 /*
1115                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
1116                  * there's a good record somewhere, so try again.
1117                  */
1118                 if (blen == 0)
1119                         break;
1120                 /*
1121                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
1122                  */
1123                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
1124                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1125                         goto error0;
1126                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1127                 ASSERT(ltbno + ltlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1128                 args->len = blen;
1129                 if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1130                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1131                         trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1132                         return 0;
1133                 }
1134                 blen = args->len;
1135                 /*
1136                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
1137                  */
1138                 args->agbno = bnew;
1139                 ASSERT(bnew >= ltbno);
1140                 ASSERT(bnew + blen <= ltbno + ltlen);
1141                 /*
1142                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
1143                  */
1144                 bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
1145                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1146                 /*
1147                  * Fix up the btree entries.
1148                  */
1149                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
1150                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1151                         goto error0;
1152                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1153                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1154
1155                 trace_xfs_alloc_near_first(args);
1156                 return 0;
1157         }
1158         /*
1159          * Second algorithm.
1160          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
1161          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
1162          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
1163          * we deallocate that cursor.
1164          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
1165          * the better one.
1166          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
1167          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
1168          * is not supposed to do this.
1169          */
1170         /*
1171          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
1172          */
1173         bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1174                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1175         /*
1176          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
1177          */
1178         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
1179                 goto error0;
1180         if (!i) {
1181                 /*
1182                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
1183                  * search.
1184                  */
1185                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
1186                 bno_cur_lt = NULL;
1187         }
1188         /*
1189          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
1190          */
1191         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
1192                 goto error0;
1193         /*
1194          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
1195          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
1196          */
1197         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1198                 goto error0;
1199         if (!i) {
1200                 /*
1201                  * It failed, there are no rightward entries.
1202                  */
1203                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
1204                 bno_cur_gt = NULL;
1205         }
1206         /*
1207          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
1208          * rightward cursor, until either both directions give up or
1209          * we find an entry at least as big as minlen.
1210          */
1211         do {
1212                 if (bno_cur_lt) {
1213                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
1214                                 goto error0;
1215                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1216                         xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
1217                                                   &ltbnoa, &ltlena);
1218                         if (ltlena >= args->minlen && ltbnoa >= args->min_agbno)
1219                                 break;
1220                         if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
1221                                 goto error0;
1222                         if (!i || ltbnoa < args->min_agbno) {
1223                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1224                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1225                                 bno_cur_lt = NULL;
1226                         }
1227                 }
1228                 if (bno_cur_gt) {
1229                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
1230                                 goto error0;
1231                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1232                         xfs_alloc_compute_aligned(args, gtbno, gtlen,
1233                                                   &gtbnoa, &gtlena);
1234                         if (gtlena >= args->minlen && gtbnoa <= args->max_agbno)
1235                                 break;
1236                         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1237                                 goto error0;
1238                         if (!i || gtbnoa > args->max_agbno) {
1239                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1240                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1241                                 bno_cur_gt = NULL;
1242                         }
1243                 }
1244         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
1245
1246         /*
1247          * Got both cursors still active, need to find better entry.
1248          */
1249         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1250                 if (ltlena >= args->minlen) {
1251                         /*
1252                          * Left side is good, look for a right side entry.
1253                          */
1254                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1255                         xfs_alloc_fix_len(args);
1256                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1257                                 args->alignment, args->userdata, ltbnoa,
1258                                 ltlena, &ltnew);
1259
1260                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1261                                                 &bno_cur_lt, &bno_cur_gt,
1262                                                 ltdiff, &gtbno, &gtlen,
1263                                                 &gtbnoa, &gtlena,
1264                                                 0 /* search right */);
1265                 } else {
1266                         ASSERT(gtlena >= args->minlen);
1267
1268                         /*
1269                          * Right side is good, look for a left side entry.
1270                          */
1271                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1272                         xfs_alloc_fix_len(args);
1273                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1274                                 args->alignment, args->userdata, gtbnoa,
1275                                 gtlena, &gtnew);
1276
1277                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1278                                                 &bno_cur_gt, &bno_cur_lt,
1279                                                 gtdiff, &ltbno, &ltlen,
1280                                                 &ltbnoa, &ltlena,
1281                                                 1 /* search left */);
1282                 }
1283
1284                 if (error)
1285                         goto error0;
1286         }
1287
1288         /*
1289          * If we couldn't get anything, give up.
1290          */
1291         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1292                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1293
1294                 if (!forced++) {
1295                         trace_xfs_alloc_near_busy(args);
1296                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1297                         goto restart;
1298                 }
1299                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1300                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1301                 return 0;
1302         }
1303
1304         /*
1305          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1306          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1307          * useful variables to the "left" set so we only have one
1308          * copy of this code.
1309          */
1310         if (bno_cur_gt) {
1311                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1312                 bno_cur_gt = NULL;
1313                 ltbno = gtbno;
1314                 ltbnoa = gtbnoa;
1315                 ltlen = gtlen;
1316                 ltlena = gtlena;
1317                 j = 1;
1318         } else
1319                 j = 0;
1320
1321         /*
1322          * Fix up the length and compute the useful address.
1323          */
1324         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1325         xfs_alloc_fix_len(args);
1326         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1327                 trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1328                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1329                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1330                 return 0;
1331         }
1332         rlen = args->len;
1333         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment,
1334                                      args->userdata, ltbnoa, ltlena, &ltnew);
1335         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1336         ASSERT(ltnew + rlen <= ltbnoa + ltlena);
1337         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1338         ASSERT(ltnew >= args->min_agbno && ltnew <= args->max_agbno);
1339         args->agbno = ltnew;
1340
1341         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1342                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1343                 goto error0;
1344
1345         if (j)
1346                 trace_xfs_alloc_near_greater(args);
1347         else
1348                 trace_xfs_alloc_near_lesser(args);
1349
1350         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1351         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1352         return 0;
1353
1354  error0:
1355         trace_xfs_alloc_near_error(args);
1356         if (cnt_cur != NULL)
1357                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1358         if (bno_cur_lt != NULL)
1359                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1360         if (bno_cur_gt != NULL)
1361                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1362         return error;
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1367  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1368  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1369  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1370  */
1371 STATIC int                              /* error */
1372 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1373         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1374 {
1375         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1376         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1377         int             error;          /* error result */
1378         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1379         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1380         int             i;              /* temp status variable */
1381         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1382         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1383         int             forced = 0;
1384
1385 restart:
1386         /*
1387          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1388          */
1389         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1390                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1391         bno_cur = NULL;
1392
1393         /*
1394          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1395          */
1396         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1397                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1398                 goto error0;
1399
1400         /*
1401          * If none or we have busy extents that we cannot allocate from, then
1402          * we have to settle for a smaller extent. In the case that there are
1403          * no large extents, this will return the last entry in the tree unless
1404          * the tree is empty. In the case that there are only busy large
1405          * extents, this will return the largest small extent unless there
1406          * are no smaller extents available.
1407          */
1408         if (!i || forced > 1) {
1409                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur,
1410                                                    &fbno, &flen, &i);
1411                 if (error)
1412                         goto error0;
1413                 if (i == 0 || flen == 0) {
1414                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1415                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1416                         return 0;
1417                 }
1418                 ASSERT(i == 1);
1419                 xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen, &rbno, &rlen);
1420         } else {
1421                 /*
1422                  * Search for a non-busy extent that is large enough.
1423                  * If we are at low space, don't check, or if we fall of
1424                  * the end of the btree, turn off the busy check and
1425                  * restart.
1426                  */
1427                 for (;;) {
1428                         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i);
1429                         if (error)
1430                                 goto error0;
1431                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1432
1433                         xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1434                                                   &rbno, &rlen);
1435
1436                         if (rlen >= args->maxlen)
1437                                 break;
1438
1439                         error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i);
1440                         if (error)
1441                                 goto error0;
1442                         if (i == 0) {
1443                                 /*
1444                                  * Our only valid extents must have been busy.
1445                                  * Make it unbusy by forcing the log out and
1446                                  * retrying. If we've been here before, forcing
1447                                  * the log isn't making the extents available,
1448                                  * which means they have probably been freed in
1449                                  * this transaction.  In that case, we have to
1450                                  * give up on them and we'll attempt a minlen
1451                                  * allocation the next time around.
1452                                  */
1453                                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur,
1454                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1455                                 trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1456                                 if (!forced++)
1457                                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1458                                 goto restart;
1459                         }
1460                 }
1461         }
1462
1463         /*
1464          * In the first case above, we got the last entry in the
1465          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1466          * once aligned; if not, we search left for something better.
1467          * This can't happen in the second case above.
1468          */
1469         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1470         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, rlen == 0 ||
1471                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1472         if (rlen < args->maxlen) {
1473                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1474                 xfs_extlen_t    bestflen;
1475                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1476                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1477
1478                 bestrlen = rlen;
1479                 bestrbno = rbno;
1480                 bestflen = flen;
1481                 bestfbno = fbno;
1482                 for (;;) {
1483                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1484                                 goto error0;
1485                         if (i == 0)
1486                                 break;
1487                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1488                                         &i)))
1489                                 goto error0;
1490                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1491                         if (flen < bestrlen)
1492                                 break;
1493                         xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1494                                                   &rbno, &rlen);
1495                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1496                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, rlen == 0 ||
1497                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1498                                 error0);
1499                         if (rlen > bestrlen) {
1500                                 bestrlen = rlen;
1501                                 bestrbno = rbno;
1502                                 bestflen = flen;
1503                                 bestfbno = fbno;
1504                                 if (rlen == args->maxlen)
1505                                         break;
1506                         }
1507                 }
1508                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1509                                 &i)))
1510                         goto error0;
1511                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1512                 rlen = bestrlen;
1513                 rbno = bestrbno;
1514                 flen = bestflen;
1515                 fbno = bestfbno;
1516         }
1517         args->wasfromfl = 0;
1518         /*
1519          * Fix up the length.
1520          */
1521         args->len = rlen;
1522         if (rlen < args->minlen) {
1523                 if (!forced++) {
1524                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1525                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1526                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1527                         goto restart;
1528                 }
1529                 goto out_nominleft;
1530         }
1531         xfs_alloc_fix_len(args);
1532
1533         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args))
1534                 goto out_nominleft;
1535         rlen = args->len;
1536         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, rlen <= flen, error0);
1537         /*
1538          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1539          */
1540         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1541                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1542         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1543                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1544                 goto error0;
1545         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1546         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1547         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1548         args->len = rlen;
1549         args->agbno = rbno;
1550         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp,
1551                 args->agbno + args->len <=
1552                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1553                 error0);
1554         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1555         return 0;
1556
1557 error0:
1558         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1559         if (cnt_cur)
1560                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1561         if (bno_cur)
1562                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1563         return error;
1564
1565 out_nominleft:
1566         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1567         trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1568         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1574  * Either return the contents of the last freespace record,
1575  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1576  */
1577 STATIC int                      /* error */
1578 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1579         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1580         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1581         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1582         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1583         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1584 {
1585         struct xfs_owner_info   oinfo;
1586         int             error;
1587         xfs_agblock_t   fbno;
1588         xfs_extlen_t    flen;
1589         int             i;
1590
1591         if ((error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i)))
1592                 goto error0;
1593         if (i) {
1594                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1595                         goto error0;
1596                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1597         }
1598         /*
1599          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1600          * to respect minleft even when pulling from the
1601          * freelist.
1602          */
1603         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 && !args->isfl &&
1604                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1605                   > args->minleft)) {
1606                 error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1607                 if (error)
1608                         goto error0;
1609                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1610                         xfs_extent_busy_reuse(args->mp, args->agno, fbno, 1,
1611                                              args->userdata);
1612
1613                         if (args->userdata) {
1614                                 xfs_buf_t       *bp;
1615
1616                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1617                                         args->agno, fbno, 0);
1618                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1619                         }
1620                         args->len = 1;
1621                         args->agbno = fbno;
1622                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp,
1623                                 args->agbno + args->len <=
1624                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1625                                 error0);
1626                         args->wasfromfl = 1;
1627                         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1628
1629                         /*
1630                          * If we're feeding an AGFL block to something that
1631                          * doesn't live in the free space, we need to clear
1632                          * out the OWN_AG rmap.
1633                          */
1634                         xfs_rmap_ag_owner(&oinfo, XFS_RMAP_OWN_AG);
1635                         error = xfs_rmap_free(args->tp, args->agbp, args->agno,
1636                                         fbno, 1, &oinfo);
1637                         if (error)
1638                                 goto error0;
1639
1640                         *stat = 0;
1641                         return 0;
1642                 }
1643                 /*
1644                  * Nothing in the freelist.
1645                  */
1646                 else
1647                         flen = 0;
1648         }
1649         /*
1650          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1651          */
1652         else {
1653                 fbno = NULLAGBLOCK;
1654                 flen = 0;
1655         }
1656         /*
1657          * Can't do the allocation, give up.
1658          */
1659         if (flen < args->minlen) {
1660                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1661                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1662                 flen = 0;
1663         }
1664         *fbnop = fbno;
1665         *flenp = flen;
1666         *stat = 1;
1667         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1668         return 0;
1669
1670 error0:
1671         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1672         return error;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1677  */
1678 STATIC int
1679 xfs_free_ag_extent(
1680         xfs_trans_t             *tp,
1681         xfs_buf_t               *agbp,
1682         xfs_agnumber_t          agno,
1683         xfs_agblock_t           bno,
1684         xfs_extlen_t            len,
1685         struct xfs_owner_info   *oinfo,
1686         int                     isfl)
1687 {
1688         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1689         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1690         int             error;          /* error return value */
1691         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1692         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1693         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1694         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1695         int             i;              /* temp, result code */
1696         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1697         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1698         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1699         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1700         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1701         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1702
1703         bno_cur = cnt_cur = NULL;
1704         mp = tp->t_mountp;
1705
1706         if (oinfo->oi_owner != XFS_RMAP_OWN_UNKNOWN) {
1707                 error = xfs_rmap_free(tp, agbp, agno, bno, len, oinfo);
1708                 if (error)
1709                         goto error0;
1710         }
1711
1712         /*
1713          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1714          */
1715         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1716         /*
1717          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1718          * that is contiguous with this space.
1719          */
1720         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1721                 goto error0;
1722         if (haveleft) {
1723                 /*
1724                  * There is a block to our left.
1725                  */
1726                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1727                         goto error0;
1728                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1729                 /*
1730                  * It's not contiguous, though.
1731                  */
1732                 if (ltbno + ltlen < bno)
1733                         haveleft = 0;
1734                 else {
1735                         /*
1736                          * If this failure happens the request to free this
1737                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1738                          * Very bad.
1739                          */
1740                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
1741                                                 ltbno + ltlen <= bno, error0);
1742                 }
1743         }
1744         /*
1745          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1746          * that is contiguous with this space.
1747          */
1748         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1749                 goto error0;
1750         if (haveright) {
1751                 /*
1752                  * There is a block to our right.
1753                  */
1754                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1755                         goto error0;
1756                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1757                 /*
1758                  * It's not contiguous, though.
1759                  */
1760                 if (bno + len < gtbno)
1761                         haveright = 0;
1762                 else {
1763                         /*
1764                          * If this failure happens the request to free this
1765                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1766                          * Very bad.
1767                          */
1768                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, gtbno >= bno + len, error0);
1769                 }
1770         }
1771         /*
1772          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1773          */
1774         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1775         /*
1776          * Have both left and right contiguous neighbors.
1777          * Merge all three into a single free block.
1778          */
1779         if (haveleft && haveright) {
1780                 /*
1781                  * Delete the old by-size entry on the left.
1782                  */
1783                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1784                         goto error0;
1785                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1786                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1787                         goto error0;
1788                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1789                 /*
1790                  * Delete the old by-size entry on the right.
1791                  */
1792                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1793                         goto error0;
1794                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1795                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1796                         goto error0;
1797                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1798                 /*
1799                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1800                  */
1801                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
1802                         goto error0;
1803                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1804                 /*
1805                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1806                  */
1807                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1808                         goto error0;
1809                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1810 #ifdef DEBUG
1811                 /*
1812                  * Check that this is the right record: delete didn't
1813                  * mangle the cursor.
1814                  */
1815                 {
1816                         xfs_agblock_t   xxbno;
1817                         xfs_extlen_t    xxlen;
1818
1819                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1820                                         &i)))
1821                                 goto error0;
1822                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
1823                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1824                                 error0);
1825                 }
1826 #endif
1827                 /*
1828                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1829                  */
1830                 nbno = ltbno;
1831                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1832                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1833                         goto error0;
1834         }
1835         /*
1836          * Have only a left contiguous neighbor.
1837          * Merge it together with the new freespace.
1838          */
1839         else if (haveleft) {
1840                 /*
1841                  * Delete the old by-size entry on the left.
1842                  */
1843                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1844                         goto error0;
1845                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1846                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1847                         goto error0;
1848                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1849                 /*
1850                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1851                  * update its length.
1852                  */
1853                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1854                         goto error0;
1855                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1856                 nbno = ltbno;
1857                 nlen = len + ltlen;
1858                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1859                         goto error0;
1860         }
1861         /*
1862          * Have only a right contiguous neighbor.
1863          * Merge it together with the new freespace.
1864          */
1865         else if (haveright) {
1866                 /*
1867                  * Delete the old by-size entry on the right.
1868                  */
1869                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1870                         goto error0;
1871                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1872                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1873                         goto error0;
1874                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1875                 /*
1876                  * Update the starting block and length of the right
1877                  * neighbor in the by-block tree.
1878                  */
1879                 nbno = bno;
1880                 nlen = len + gtlen;
1881                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1882                         goto error0;
1883         }
1884         /*
1885          * No contiguous neighbors.
1886          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1887          */
1888         else {
1889                 nbno = bno;
1890                 nlen = len;
1891                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
1892                         goto error0;
1893                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1894         }
1895         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1896         bno_cur = NULL;
1897         /*
1898          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1899          */
1900         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1901                 goto error0;
1902         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 0, error0);
1903         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
1904                 goto error0;
1905         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1906         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1907         cnt_cur = NULL;
1908
1909         /*
1910          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1911          */
1912         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1913         error = xfs_alloc_update_counters(tp, pag, agbp, len);
1914         xfs_perag_put(pag);
1915         if (error)
1916                 goto error0;
1917
1918         if (!isfl)
1919                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, (long)len);
1920         XFS_STATS_INC(mp, xs_freex);
1921         XFS_STATS_ADD(mp, xs_freeb, len);
1922
1923         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, haveleft, haveright);
1924
1925         return 0;
1926
1927  error0:
1928         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, -1, -1);
1929         if (bno_cur)
1930                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1931         if (cnt_cur)
1932                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1933         return error;
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Visible (exported) allocation/free functions.
1938  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1939  */
1940
1941 /*
1942  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1943  */
1944 void
1945 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1946         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1947 {
1948         mp->m_ag_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(mp, mp->m_alloc_mnr,
1949                         (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2);
1950 }
1951
1952 /*
1953  * Find the length of the longest extent in an AG.
1954  */
1955 xfs_extlen_t
1956 xfs_alloc_longest_free_extent(
1957         struct xfs_mount        *mp,
1958         struct xfs_perag        *pag,
1959         xfs_extlen_t            need)
1960 {
1961         xfs_extlen_t            delta = 0;
1962
1963         if (need > pag->pagf_flcount)
1964                 delta = need - pag->pagf_flcount;
1965
1966         if (pag->pagf_longest > delta)
1967                 return pag->pagf_longest - delta;
1968         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
1969 }
1970
1971 unsigned int
1972 xfs_alloc_min_freelist(
1973         struct xfs_mount        *mp,
1974         struct xfs_perag        *pag)
1975 {
1976         unsigned int            min_free;
1977
1978         /* space needed by-bno freespace btree */
1979         min_free = min_t(unsigned int, pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] + 1,
1980                                        mp->m_ag_maxlevels);
1981         /* space needed by-size freespace btree */
1982         min_free += min_t(unsigned int, pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] + 1,
1983                                        mp->m_ag_maxlevels);
1984         /* space needed reverse mapping used space btree */
1985         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1986                 min_free += min_t(unsigned int,
1987                                   pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] + 1,
1988                                   mp->m_rmap_maxlevels);
1989
1990         return min_free;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Check if the operation we are fixing up the freelist for should go ahead or
1995  * not. If we are freeing blocks, we always allow it, otherwise the allocation
1996  * is dependent on whether the size and shape of free space available will
1997  * permit the requested allocation to take place.
1998  */
1999 static bool
2000 xfs_alloc_space_available(
2001         struct xfs_alloc_arg    *args,
2002         xfs_extlen_t            min_free,
2003         int                     flags)
2004 {
2005         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2006         xfs_extlen_t            longest;
2007         int                     available;
2008
2009         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2010                 return true;
2011
2012         /* do we have enough contiguous free space for the allocation? */
2013         longest = xfs_alloc_longest_free_extent(args->mp, pag, min_free);
2014         if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) > longest)
2015                 return false;
2016
2017         /* do have enough free space remaining for the allocation? */
2018         available = (int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
2019                           min_free - args->total);
2020         if (available < (int)args->minleft)
2021                 return false;
2022
2023         return true;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
2028  * If so, fix up the btree freelist's size.
2029  */
2030 int                     /* error */
2031 xfs_alloc_fix_freelist(
2032         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
2033         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2034 {
2035         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
2036         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2037         struct xfs_trans        *tp = args->tp;
2038         struct xfs_buf          *agbp = NULL;
2039         struct xfs_buf          *agflbp = NULL;
2040         struct xfs_alloc_arg    targs;  /* local allocation arguments */
2041         xfs_agblock_t           bno;    /* freelist block */
2042         xfs_extlen_t            need;   /* total blocks needed in freelist */
2043         int                     error = 0;
2044
2045         if (!pag->pagf_init) {
2046                 error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags, &agbp);
2047                 if (error)
2048                         goto out_no_agbp;
2049                 if (!pag->pagf_init) {
2050                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
2051                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2052                         goto out_agbp_relse;
2053                 }
2054         }
2055
2056         /*
2057          * If this is a metadata preferred pag and we are user data then try
2058          * somewhere else if we are not being asked to try harder at this
2059          * point
2060          */
2061         if (pag->pagf_metadata && args->userdata &&
2062             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
2063                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2064                 goto out_agbp_relse;
2065         }
2066
2067         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2068         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, flags))
2069                 goto out_agbp_relse;
2070
2071         /*
2072          * Get the a.g. freespace buffer.
2073          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
2074          */
2075         if (!agbp) {
2076                 error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags, &agbp);
2077                 if (error)
2078                         goto out_no_agbp;
2079                 if (!agbp) {
2080                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
2081                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2082                         goto out_no_agbp;
2083                 }
2084         }
2085
2086         /* If there isn't enough total space or single-extent, reject it. */
2087         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2088         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, flags))
2089                 goto out_agbp_relse;
2090
2091         /*
2092          * Make the freelist shorter if it's too long.
2093          *
2094          * Note that from this point onwards, we will always release the agf and
2095          * agfl buffers on error. This handles the case where we error out and
2096          * the buffers are clean or may not have been joined to the transaction
2097          * and hence need to be released manually. If they have been joined to
2098          * the transaction, then xfs_trans_brelse() will handle them
2099          * appropriately based on the recursion count and dirty state of the
2100          * buffer.
2101          *
2102          * XXX (dgc): When we have lots of free space, does this buy us
2103          * anything other than extra overhead when we need to put more blocks
2104          * back on the free list? Maybe we should only do this when space is
2105          * getting low or the AGFL is more than half full?
2106          *
2107          * The NOSHRINK flag prevents the AGFL from being shrunk if it's too
2108          * big; the NORMAP flag prevents AGFL expand/shrink operations from
2109          * updating the rmapbt.  Both flags are used in xfs_repair while we're
2110          * rebuilding the rmapbt, and neither are used by the kernel.  They're
2111          * both required to ensure that rmaps are correctly recorded for the
2112          * regenerated AGFL, bnobt, and cntbt.  See repair/phase5.c and
2113          * repair/rmap.c in xfsprogs for details.
2114          */
2115         memset(&targs, 0, sizeof(targs));
2116         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_NORMAP)
2117                 xfs_rmap_skip_owner_update(&targs.oinfo);
2118         else
2119                 xfs_rmap_ag_owner(&targs.oinfo, XFS_RMAP_OWN_AG);
2120         while (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_NOSHRINK) && pag->pagf_flcount > need) {
2121                 struct xfs_buf  *bp;
2122
2123                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
2124                 if (error)
2125                         goto out_agbp_relse;
2126                 error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1,
2127                                            &targs.oinfo, 1);
2128                 if (error)
2129                         goto out_agbp_relse;
2130                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
2131                 xfs_trans_binval(tp, bp);
2132         }
2133
2134         targs.tp = tp;
2135         targs.mp = mp;
2136         targs.agbp = agbp;
2137         targs.agno = args->agno;
2138         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = targs.isfl = 1;
2139         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2140         targs.pag = pag;
2141         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp);
2142         if (error)
2143                 goto out_agbp_relse;
2144
2145         /* Make the freelist longer if it's too short. */
2146         while (pag->pagf_flcount < need) {
2147                 targs.agbno = 0;
2148                 targs.maxlen = need - pag->pagf_flcount;
2149
2150                 /* Allocate as many blocks as possible at once. */
2151                 error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs);
2152                 if (error)
2153                         goto out_agflbp_relse;
2154
2155                 /*
2156                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
2157                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
2158                  * on a completely full ag.
2159                  */
2160                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
2161                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2162                                 break;
2163                         goto out_agflbp_relse;
2164                 }
2165                 /*
2166                  * Put each allocated block on the list.
2167                  */
2168                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
2169                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
2170                                                         agflbp, bno, 0);
2171                         if (error)
2172                                 goto out_agflbp_relse;
2173                 }
2174         }
2175         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2176         args->agbp = agbp;
2177         return 0;
2178
2179 out_agflbp_relse:
2180         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2181 out_agbp_relse:
2182         if (agbp)
2183                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2184 out_no_agbp:
2185         args->agbp = NULL;
2186         return error;
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Get a block from the freelist.
2191  * Returns with the buffer for the block gotten.
2192  */
2193 int                             /* error */
2194 xfs_alloc_get_freelist(
2195         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2196         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
2197         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
2198         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
2199 {
2200         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
2201         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
2202         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
2203         __be32          *agfl_bno;
2204         int             error;
2205         int             logflags;
2206         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
2207         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
2208
2209         /*
2210          * Freelist is empty, give up.
2211          */
2212         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2213         if (!agf->agf_flcount) {
2214                 *bnop = NULLAGBLOCK;
2215                 return 0;
2216         }
2217         /*
2218          * Read the array of free blocks.
2219          */
2220         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno),
2221                                     &agflbp);
2222         if (error)
2223                 return error;
2224
2225
2226         /*
2227          * Get the block number and update the data structures.
2228          */
2229         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2230         bno = be32_to_cpu(agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
2231         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
2232         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2233         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2234                 agf->agf_flfirst = 0;
2235
2236         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2237         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
2238         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
2239         pag->pagf_flcount--;
2240         xfs_perag_put(pag);
2241
2242         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2243         if (btreeblk) {
2244                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
2245                 pag->pagf_btreeblks++;
2246                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2247         }
2248
2249         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2250         *bnop = bno;
2251
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Log the given fields from the agf structure.
2257  */
2258 void
2259 xfs_alloc_log_agf(
2260         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2261         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2262         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2263 {
2264         int     first;          /* first byte offset */
2265         int     last;           /* last byte offset */
2266         static const short      offsets[] = {
2267                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2268                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2269                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2270                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2271                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2272                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2273                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2274                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2275                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2276                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2277                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2278                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2279                 offsetof(xfs_agf_t, agf_uuid),
2280                 offsetof(xfs_agf_t, agf_rmap_blocks),
2281                 sizeof(xfs_agf_t)
2282         };
2283
2284         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, XFS_BUF_TO_AGF(bp), fields, _RET_IP_);
2285
2286         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGF_BUF);
2287
2288         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2289         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2290 }
2291
2292 /*
2293  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2294  */
2295 int                                     /* error */
2296 xfs_alloc_pagf_init(
2297         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2298         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2299         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2300         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2301 {
2302         xfs_buf_t               *bp;
2303         int                     error;
2304
2305         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2306                 return error;
2307         if (bp)
2308                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2309         return 0;
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2314  */
2315 int                                     /* error */
2316 xfs_alloc_put_freelist(
2317         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2318         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2319         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2320         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2321         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2322 {
2323         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2324         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2325         int                     error;
2326         int                     logflags;
2327         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2328         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2329         __be32                  *agfl_bno;
2330         int                     startoff;
2331
2332         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2333         mp = tp->t_mountp;
2334
2335         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2336                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2337                 return error;
2338         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2339         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2340                 agf->agf_fllast = 0;
2341
2342         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2343         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2344         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2345         pag->pagf_flcount++;
2346
2347         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2348         if (btreeblk) {
2349                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2350                 pag->pagf_btreeblks--;
2351                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2352         }
2353         xfs_perag_put(pag);
2354
2355         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2356
2357         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp));
2358
2359         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2360         blockp = &agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2361         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2362         startoff = (char *)blockp - (char *)agflbp->b_addr;
2363
2364         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2365
2366         xfs_trans_buf_set_type(tp, agflbp, XFS_BLFT_AGFL_BUF);
2367         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp, startoff,
2368                           startoff + sizeof(xfs_agblock_t) - 1);
2369         return 0;
2370 }
2371
2372 static bool
2373 xfs_agf_verify(
2374         struct xfs_mount *mp,
2375         struct xfs_buf  *bp)
2376  {
2377         struct xfs_agf  *agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
2378
2379         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2380                 if (!uuid_equal(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2381                         return false;
2382                 if (!xfs_log_check_lsn(mp,
2383                                 be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(bp)->agf_lsn)))
2384                         return false;
2385         }
2386
2387         if (!(agf->agf_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC) &&
2388               XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2389               be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2390               be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2391               be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2392               be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp)))
2393                 return false;
2394
2395         if (be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNO]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS ||
2396             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNT]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2397                 return false;
2398
2399         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb) &&
2400             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAP]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2401                 return false;
2402
2403         /*
2404          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2405          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2406          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2407          * so we can detect and avoid this problem.
2408          */
2409         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agf->agf_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2410                 return false;
2411
2412         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb) &&
2413             be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2414                 return false;
2415
2416         return true;;
2417
2418 }
2419
2420 static void
2421 xfs_agf_read_verify(
2422         struct xfs_buf  *bp)
2423 {
2424         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2425
2426         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2427             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF))
2428                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSBADCRC);
2429         else if (XFS_TEST_ERROR(!xfs_agf_verify(mp, bp), mp,
2430                                 XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF,
2431                                 XFS_RANDOM_ALLOC_READ_AGF))
2432                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2433
2434         if (bp->b_error)
2435                 xfs_verifier_error(bp);
2436 }
2437
2438 static void
2439 xfs_agf_write_verify(
2440         struct xfs_buf  *bp)
2441 {
2442         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2443         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
2444
2445         if (!xfs_agf_verify(mp, bp)) {
2446                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2447                 xfs_verifier_error(bp);
2448                 return;
2449         }
2450
2451         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2452                 return;
2453
2454         if (bip)
2455                 XFS_BUF_TO_AGF(bp)->agf_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2456
2457         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF);
2458 }
2459
2460 const struct xfs_buf_ops xfs_agf_buf_ops = {
2461         .name = "xfs_agf",
2462         .verify_read = xfs_agf_read_verify,
2463         .verify_write = xfs_agf_write_verify,
2464 };
2465
2466 /*
2467  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2468  */
2469 int                                     /* error */
2470 xfs_read_agf(
2471         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2472         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2473         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2474         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2475         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2476 {
2477         int             error;
2478
2479         trace_xfs_read_agf(mp, agno);
2480
2481         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2482         error = xfs_trans_read_buf(
2483                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2484                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2485                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp, &xfs_agf_buf_ops);
2486         if (error)
2487                 return error;
2488         if (!*bpp)
2489                 return 0;
2490
2491         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2492         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGF_REF);
2493         return 0;
2494 }
2495
2496 /*
2497  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2498  */
2499 int                                     /* error */
2500 xfs_alloc_read_agf(
2501         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2502         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2503         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2504         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2505         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2506 {
2507         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2508         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2509         int                     error;
2510
2511         trace_xfs_alloc_read_agf(mp, agno);
2512
2513         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2514         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2515                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2516                         bpp);
2517         if (error)
2518                 return error;
2519         if (!*bpp)
2520                 return 0;
2521         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2522
2523         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2524         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2525         if (!pag->pagf_init) {
2526                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2527                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
2528                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2529                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2530                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2531                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2532                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2533                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2534                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] =
2535                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi]);
2536                 spin_lock_init(&pag->pagb_lock);
2537                 pag->pagb_count = 0;
2538                 pag->pagb_tree = RB_ROOT;
2539                 pag->pagf_init = 1;
2540         }
2541 #ifdef DEBUG
2542         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2543                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
2544                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
2545                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
2546                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
2547                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
2548                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
2549                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
2550                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
2551         }
2552 #endif
2553         xfs_perag_put(pag);
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 /*
2558  * Allocate an extent (variable-size).
2559  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2560  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2561  */
2562 int                             /* error */
2563 xfs_alloc_vextent(
2564         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2565 {
2566         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2567         int             error;
2568         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2569         xfs_extlen_t    minleft;/* minimum left value, temp copy */
2570         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2571         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2572         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2573         int             bump_rotor = 0;
2574         int             no_min = 0;
2575         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2576
2577         mp = args->mp;
2578         type = args->otype = args->type;
2579         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2580         /*
2581          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2582          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2583          * that out (xfs_bmap_alloc).
2584          */
2585         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2586         if (args->maxlen > agsize)
2587                 args->maxlen = agsize;
2588         if (args->alignment == 0)
2589                 args->alignment = 1;
2590         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2591         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2592         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2593         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2594         ASSERT(args->mod < args->prod);
2595         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2596             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2597             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2598             args->mod >= args->prod) {
2599                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2600                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
2601                 return 0;
2602         }
2603         minleft = args->minleft;
2604
2605         switch (type) {
2606         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2607         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2608         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2609                 /*
2610                  * These three force us into a single a.g.
2611                  */
2612                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2613                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2614                 args->minleft = 0;
2615                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2616                 args->minleft = minleft;
2617                 if (error) {
2618                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2619                         goto error0;
2620                 }
2621                 if (!args->agbp) {
2622                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
2623                         break;
2624                 }
2625                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2626                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2627                         goto error0;
2628                 break;
2629         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2630                 /*
2631                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2632                  * the first a.g. fails.
2633                  */
2634                 if ((args->userdata & XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2635                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2636                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2637                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2638                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2639                         bump_rotor = 1;
2640                 }
2641                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2642                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2643                 /* FALLTHROUGH */
2644         case XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG:
2645         case XFS_ALLOCTYPE_START_AG:
2646         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2647                 /*
2648                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2649                  */
2650                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG) {
2651                         /*
2652                          * Start with the last place we left off.
2653                          */
2654                         args->agno = sagno = (mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2655                                         mp->m_sb.sb_agcount;
2656                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2657                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2658                 } else if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2659                         /*
2660                          * Start with allocation group given by bno.
2661                          */
2662                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2663                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2664                         sagno = 0;
2665                         flags = 0;
2666                 } else {
2667                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_AG)
2668                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2669                         /*
2670                          * Start with the given allocation group.
2671                          */
2672                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2673                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2674                 }
2675                 /*
2676                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2677                  * trylock set, second time without.
2678                  */
2679                 for (;;) {
2680                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2681                         if (no_min) args->minleft = 0;
2682                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2683                         args->minleft = minleft;
2684                         if (error) {
2685                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2686                                 goto error0;
2687                         }
2688                         /*
2689                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2690                          */
2691                         if (args->agbp) {
2692                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2693                                         goto error0;
2694                                 break;
2695                         }
2696
2697                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
2698
2699                         /*
2700                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2701                          */
2702                         if (args->agno == sagno &&
2703                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2704                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2705                         /*
2706                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2707                         * space.  However, if we already have allocated a
2708                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2709                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2710                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2711                         */
2712                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2713                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2714                                         args->agno = sagno;
2715                                 else
2716                                         args->agno = 0;
2717                         }
2718                         /*
2719                          * Reached the starting a.g., must either be done
2720                          * or switch to non-trylock mode.
2721                          */
2722                         if (args->agno == sagno) {
2723                                 if (no_min == 1) {
2724                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2725                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
2726                                         break;
2727                                 }
2728                                 if (flags == 0) {
2729                                         no_min = 1;
2730                                 } else {
2731                                         flags = 0;
2732                                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2733                                                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2734                                                         args->fsbno);
2735                                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2736                                         }
2737                                 }
2738                         }
2739                         xfs_perag_put(args->pag);
2740                 }
2741                 if (bump_rotor || (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG)) {
2742                         if (args->agno == sagno)
2743                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2744                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2745                         else
2746                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2747                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2748                 }
2749                 break;
2750         default:
2751                 ASSERT(0);
2752                 /* NOTREACHED */
2753         }
2754         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2755                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2756         else {
2757                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2758 #ifdef DEBUG
2759                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2760                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2761                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2762                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2763                         args->len);
2764 #endif
2765
2766                 /* Zero the extent if we were asked to do so */
2767                 if (args->userdata & XFS_ALLOC_USERDATA_ZERO) {
2768                         error = xfs_zero_extent(args->ip, args->fsbno, args->len);
2769                         if (error)
2770                                 goto error0;
2771                 }
2772
2773         }
2774         xfs_perag_put(args->pag);
2775         return 0;
2776 error0:
2777         xfs_perag_put(args->pag);
2778         return error;
2779 }
2780
2781 /* Ensure that the freelist is at full capacity. */
2782 int
2783 xfs_free_extent_fix_freelist(
2784         struct xfs_trans        *tp,
2785         xfs_agnumber_t          agno,
2786         struct xfs_buf          **agbp)
2787 {
2788         struct xfs_alloc_arg    args;
2789         int                     error;
2790
2791         memset(&args, 0, sizeof(struct xfs_alloc_arg));
2792         args.tp = tp;
2793         args.mp = tp->t_mountp;
2794         args.agno = agno;
2795
2796         /*
2797          * validate that the block number is legal - the enables us to detect
2798          * and handle a silent filesystem corruption rather than crashing.
2799          */
2800         if (args.agno >= args.mp->m_sb.sb_agcount)
2801                 return -EFSCORRUPTED;
2802
2803         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
2804         ASSERT(args.pag);
2805
2806         error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING);
2807         if (error)
2808                 goto out;
2809
2810         *agbp = args.agbp;
2811 out:
2812         xfs_perag_put(args.pag);
2813         return error;
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Free an extent.
2818  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2819  * after fixing up the freelist.
2820  */
2821 int                             /* error */
2822 xfs_free_extent(
2823         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2824         xfs_fsblock_t           bno,    /* starting block number of extent */
2825         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
2826         struct xfs_owner_info   *oinfo) /* extent owner */
2827 {
2828         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2829         struct xfs_buf          *agbp;
2830         xfs_agnumber_t          agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, bno);
2831         xfs_agblock_t           agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, bno);
2832         int                     error;
2833
2834         ASSERT(len != 0);
2835
2836         if (XFS_TEST_ERROR(false, mp,
2837                         XFS_ERRTAG_FREE_EXTENT,
2838                         XFS_RANDOM_FREE_EXTENT))
2839                 return -EIO;
2840
2841         error = xfs_free_extent_fix_freelist(tp, agno, &agbp);
2842         if (error)
2843                 return error;
2844
2845         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, agbno < mp->m_sb.sb_agblocks, err);
2846
2847         /* validate the extent size is legal now we have the agf locked */
2848         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
2849                 agbno + len <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(agbp)->agf_length),
2850                                 err);
2851
2852         error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, agno, agbno, len, oinfo, 0);
2853         if (error)
2854                 goto err;
2855
2856         xfs_extent_busy_insert(tp, agno, agbno, len, 0);
2857         return 0;
2858
2859 err:
2860         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2861         return error;
2862 }