fs/xfs/xfs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_trans.h"
  24 #include "xfs_sb.h"
  25 #include "xfs_ag.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_bmap_btree.h"
  28 #include "xfs_alloc_btree.h"
  29 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  30 #include "xfs_dinode.h"
  31 #include "xfs_inode.h"
  32 #include "xfs_btree.h"
  33 #include "xfs_alloc.h"
  34 #include "xfs_extent_busy.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_cksum.h"
  37 #include "xfs_trace.h"
  38 #include "xfs_buf_item.h"
  39
  40 struct workqueue_struct *xfs_alloc_wq;
  41
  42 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  43
  44 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  45 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  46
  47 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  48 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  49 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  50 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_small(xfs_alloc_arg_t *,
  51                 xfs_btree_cur_t *, xfs_agblock_t *, xfs_extlen_t *, int *);
  52
  53 /*
  54  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
  55  */
  56 STATIC int                              /* error */
  57 xfs_alloc_lookup_eq(
  58         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  59         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  60         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  61         int                     *stat)  /* success/failure */
  62 {
  63         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  64         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  65         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
  66 }
  67
  68 /*
  69  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
  70  * in the btree given by cur.
  71  */
  72 int                             /* error */
  73 xfs_alloc_lookup_ge(
  74         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  75         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  76         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  77         int                     *stat)  /* success/failure */
  78 {
  79         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  80         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  81         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
  86  * in the btree given by cur.
  87  */
  88 int                                     /* error */
  89 xfs_alloc_lookup_le(
  90         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  91         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  92         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  93         int                     *stat)  /* success/failure */
  94 {
  95         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  96         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  97         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Update the record referred to by cur to the value given
 102  * by [bno, len].
 103  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 104  */
 105 STATIC int                              /* error */
 106 xfs_alloc_update(
 107         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 108         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 109         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 110 {
 111         union xfs_btree_rec     rec;
 112
 113         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 114         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 115         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 116 }
 117
 118 /*
 119  * Get the data from the pointed-to record.
 120  */
 121 int                                     /* error */
 122 xfs_alloc_get_rec(
 123         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 124         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 125         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 126         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 127 {
 128         union xfs_btree_rec     *rec;
 129         int                     error;
 130
 131         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 132         if (!error && *stat == 1) {
 133                 *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 134                 *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 135         }
 136         return error;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Compute aligned version of the found extent.
 141  * Takes alignment and min length into account.
 142  */
 143 STATIC void
 144 xfs_alloc_compute_aligned(
 145         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
 146         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 147         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 148         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 149         xfs_extlen_t    *reslen)        /* result length */
 150 {
 151         xfs_agblock_t   bno;
 152         xfs_extlen_t    len;
 153
 154         /* Trim busy sections out of found extent */
 155         xfs_extent_busy_trim(args, foundbno, foundlen, &bno, &len);
 156
 157         if (args->alignment > 1 && len >= args->minlen) {
 158                 xfs_agblock_t   aligned_bno = roundup(bno, args->alignment);
 159                 xfs_extlen_t    diff = aligned_bno - bno;
 160
 161                 *resbno = aligned_bno;
 162                 *reslen = diff >= len ? 0 : len - diff;
 163         } else {
 164                 *resbno = bno;
 165                 *reslen = len;
 166         }
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 171  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 172  */
 173 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 174 xfs_alloc_compute_diff(
 175         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 176         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 177         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 178         char            userdata,       /* are we allocating data? */
 179         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 180         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 181         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 182 {
 183         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 184         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 185         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 186         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 187         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 188         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 189
 190         ASSERT(freelen >= wantlen);
 191         freeend = freebno + freelen;
 192         wantend = wantbno + wantlen;
 193         /*
 194          * We want to allocate from the start of a free extent if it is past
 195          * the desired block or if we are allocating user data and the free
 196          * extent is before desired block. The second case is there to allow
 197          * for contiguous allocation from the remaining free space if the file
 198          * grows in the short term.
 199          */
 200         if (freebno >= wantbno || (userdata && freeend < wantend)) {
 201                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 202                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 203         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 204                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 205                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 206                 if (newbno1 >= freeend)
 207                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 208                 else
 209                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 210                 if (newbno2 < freebno)
 211                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 212                 else
 213                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 214                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 215                         if (newlen1 < newlen2 ||
 216                             (newlen1 == newlen2 &&
 217                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 218                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 219                                 newbno1 = newbno2;
 220                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 221                         newbno1 = newbno2;
 222         } else if (freeend >= wantend) {
 223                 newbno1 = wantbno;
 224         } else if (alignment > 1) {
 225                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 226                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 227                     newbno1 - alignment >= freebno)
 228                         newbno1 -= alignment;
 229                 else if (newbno1 >= freeend)
 230                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 231         } else
 232                 newbno1 = freeend - wantlen;
 233         *newbnop = newbno1;
 234         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Fix up the length, based on mod and prod.
 239  * len should be k * prod + mod for some k.
 240  * If len is too small it is returned unchanged.
 241  * If len hits maxlen it is left alone.
 242  */
 243 STATIC void
 244 xfs_alloc_fix_len(
 245         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 246 {
 247         xfs_extlen_t    k;
 248         xfs_extlen_t    rlen;
 249
 250         ASSERT(args->mod < args->prod);
 251         rlen = args->len;
 252         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 253         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 254         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 255             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 256                 return;
 257         k = rlen % args->prod;
 258         if (k == args->mod)
 259                 return;
 260         if (k > args->mod) {
 261                 if ((int)(rlen = rlen - k - args->mod) < (int)args->minlen)
 262                         return;
 263         } else {
 264                 if ((int)(rlen = rlen - args->prod - (args->mod - k)) <
 265                     (int)args->minlen)
 266                         return;
 267         }
 268         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 269         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 270         args->len = rlen;
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Fix up length if there is too little space left in the a.g.
 275  * Return 1 if ok, 0 if too little, should give up.
 276  */
 277 STATIC int
 278 xfs_alloc_fix_minleft(
 279         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 280 {
 281         xfs_agf_t       *agf;           /* a.g. freelist header */
 282         int             diff;           /* free space difference */
 283
 284         if (args->minleft == 0)
 285                 return 1;
 286         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 287         diff = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks)
 288                 - args->len - args->minleft;
 289         if (diff >= 0)
 290                 return 1;
 291         args->len += diff;              /* shrink the allocated space */
 292         if (args->len >= args->minlen)
 293                 return 1;
 294         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 300  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 301  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 302  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 303  * relevant records.
 304  */
 305 STATIC int                              /* error code */
 306 xfs_alloc_fixup_trees(
 307         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 308         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 309         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 310         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 311         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 312         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 313         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 314 {
 315         int             error;          /* error code */
 316         int             i;              /* operation results */
 317         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 318         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 319         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 320         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 321
 322         /*
 323          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 324          */
 325         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 326 #ifdef DEBUG
 327                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 328                         return error;
 329                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 330                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 331 #endif
 332         } else {
 333                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 334                         return error;
 335                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 336         }
 337         /*
 338          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 339          */
 340         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 341 #ifdef DEBUG
 342                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 343                         return error;
 344                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 345                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 346 #endif
 347         } else {
 348                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 349                         return error;
 350                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 351         }
 352
 353 #ifdef DEBUG
 354         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 355                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 356                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 357
 358                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 359                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 360
 361                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 362                         bnoblock->bb_numrecs == cntblock->bb_numrecs);
 363         }
 364 #endif
 365
 366         /*
 367          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 368          * within the freespace record, so we can have new freespace
 369          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 370          */
 371         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 372                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 373         else if (rbno == fbno) {
 374                 nfbno1 = rbno + rlen;
 375                 nflen1 = flen - rlen;
 376                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 377         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 378                 nfbno1 = fbno;
 379                 nflen1 = flen - rlen;
 380                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 381         } else {
 382                 nfbno1 = fbno;
 383                 nflen1 = rbno - fbno;
 384                 nfbno2 = rbno + rlen;
 385                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 386         }
 387         /*
 388          * Delete the entry from the by-size btree.
 389          */
 390         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 391                 return error;
 392         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 393         /*
 394          * Add new by-size btree entry(s).
 395          */
 396         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 397                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 398                         return error;
 399                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 400                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 401                         return error;
 402                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 403         }
 404         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 405                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 406                         return error;
 407                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 408                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 409                         return error;
 410                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 411         }
 412         /*
 413          * Fix up the by-block btree entry(s).
 414          */
 415         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 416                 /*
 417                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 418                  */
 419                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 420                         return error;
 421                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 422         } else {
 423                 /*
 424                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 425                  */
 426                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 427                         return error;
 428         }
 429         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 430                 /*
 431                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 432                  */
 433                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 434                         return error;
 435                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 436                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 437                         return error;
 438                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 439         }
 440         return 0;
 441 }
 442
 443 static bool
 444 xfs_agfl_verify(
 445         struct xfs_buf  *bp)
 446 {
 447         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 448         struct xfs_agfl *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 449         int             i;
 450
 451         if (!uuid_equal(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
 452                 return false;
 453         if (be32_to_cpu(agfl->agfl_magicnum) != XFS_AGFL_MAGIC)
 454                 return false;
 455         /*
 456          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
 457          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
 458          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
 459          * so we can detect and avoid this problem.
 460          */
 461         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agfl->agfl_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
 462                 return false;
 463
 464         for (i = 0; i < XFS_AGFL_SIZE(mp); i++) {
 465                 if (be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) != NULLAGBLOCK &&
 466                     be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) >= mp->m_sb.sb_agblocks)
 467                         return false;
 468         }
 469         return true;
 470 }
 471
 472 static void
 473 xfs_agfl_read_verify(
 474         struct xfs_buf  *bp)
 475 {
 476         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 477         int             agfl_ok = 1;
 478
 479         /*
 480          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
 481          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
 482          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
 483          * can't verify just those entries are valid.
 484          */
 485         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 486                 return;
 487
 488         agfl_ok = xfs_verify_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
 489                                    offsetof(struct xfs_agfl, agfl_crc));
 490
 491         agfl_ok = agfl_ok && xfs_agfl_verify(bp);
 492
 493         if (!agfl_ok) {
 494                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
 495                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
 496         }
 497 }
 498
 499 static void
 500 xfs_agfl_write_verify(
 501         struct xfs_buf  *bp)
 502 {
 503         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 504         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
 505
 506         /* no verification of non-crc AGFLs */
 507         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 508                 return;
 509
 510         if (!xfs_agfl_verify(bp)) {
 511                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
 512                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
 513                 return;
 514         }
 515
 516         if (bip)
 517                 XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
 518
 519         xfs_update_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
 520                          offsetof(struct xfs_agfl, agfl_crc));
 521 }
 522
 523 const struct xfs_buf_ops xfs_agfl_buf_ops = {
 524         .verify_read = xfs_agfl_read_verify,
 525         .verify_write = xfs_agfl_write_verify,
 526 };
 527
 528 /*
 529  * Read in the allocation group free block array.
 530  */
 531 STATIC int                              /* error */
 532 xfs_alloc_read_agfl(
 533         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 534         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 535         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 536         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 537 {
 538         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 539         int             error;
 540
 541         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 542         error = xfs_trans_read_buf(
 543                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 544                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 545                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, &xfs_agfl_buf_ops);
 546         if (error)
 547                 return error;
 548         ASSERT(!xfs_buf_geterror(bp));
 549         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_AGFL_REF);
 550         *bpp = bp;
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 STATIC int
 555 xfs_alloc_update_counters(
 556         struct xfs_trans        *tp,
 557         struct xfs_perag        *pag,
 558         struct xfs_buf          *agbp,
 559         long                    len)
 560 {
 561         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
 562
 563         pag->pagf_freeblks += len;
 564         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
 565
 566         xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
 567         if (unlikely(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) >
 568                      be32_to_cpu(agf->agf_length)))
 569                 return EFSCORRUPTED;
 570
 571         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
 572         return 0;
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Allocation group level functions.
 577  */
 578
 579 /*
 580  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 581  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 582  * extent will start.
 583  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 584  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 585  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 586  */
 587 STATIC int                      /* error */
 588 xfs_alloc_ag_vextent(
 589         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 590 {
 591         int             error=0;
 592
 593         ASSERT(args->minlen > 0);
 594         ASSERT(args->maxlen > 0);
 595         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 596         ASSERT(args->mod < args->prod);
 597         ASSERT(args->alignment > 0);
 598         /*
 599          * Branch to correct routine based on the type.
 600          */
 601         args->wasfromfl = 0;
 602         switch (args->type) {
 603         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 604                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 605                 break;
 606         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 607                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 608                 break;
 609         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 610                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 611                 break;
 612         default:
 613                 ASSERT(0);
 614                 /* NOTREACHED */
 615         }
 616
 617         if (error || args->agbno == NULLAGBLOCK)
 618                 return error;
 619
 620         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 621         ASSERT(args->len <= args->maxlen);
 622         ASSERT(!args->wasfromfl || !args->isfl);
 623         ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 624
 625         if (!args->wasfromfl) {
 626                 error = xfs_alloc_update_counters(args->tp, args->pag,
 627                                                   args->agbp,
 628                                                   -((long)(args->len)));
 629                 if (error)
 630                         return error;
 631
 632                 ASSERT(!xfs_extent_busy_search(args->mp, args->agno,
 633                                               args->agbno, args->len));
 634         }
 635
 636         if (!args->isfl) {
 637                 xfs_trans_mod_sb(args->tp, args->wasdel ?
 638                                  XFS_TRANS_SB_RES_FDBLOCKS :
 639                                  XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS,
 640                                  -((long)(args->len)));
 641         }
 642
 643         XFS_STATS_INC(xs_allocx);
 644         XFS_STATS_ADD(xs_allocb, args->len);
 645         return error;
 646 }
 647
 648 /*
 649  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 650  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 651  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 652  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 653  */
 654 STATIC int                      /* error */
 655 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 656         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 657 {
 658         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 659         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 660         int             error;
 661         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 662         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 663         xfs_agblock_t   tbno;   /* start block of trimmed extent */
 664         xfs_extlen_t    tlen;   /* length of trimmed extent */
 665         xfs_agblock_t   tend;   /* end block of trimmed extent */
 666         int             i;      /* success/failure of operation */
 667
 668         ASSERT(args->alignment == 1);
 669
 670         /*
 671          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 672          */
 673         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 674                                           args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 675
 676         /*
 677          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 678          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 679          * if any free block does.
 680          */
 681         error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i);
 682         if (error)
 683                 goto error0;
 684         if (!i)
 685                 goto not_found;
 686
 687         /*
 688          * Grab the freespace record.
 689          */
 690         error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i);
 691         if (error)
 692                 goto error0;
 693         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 694         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 695
 696         /*
 697          * Check for overlapping busy extents.
 698          */
 699         xfs_extent_busy_trim(args, fbno, flen, &tbno, &tlen);
 700
 701         /*
 702          * Give up if the start of the extent is busy, or the freespace isn't
 703          * long enough for the minimum request.
 704          */
 705         if (tbno > args->agbno)
 706                 goto not_found;
 707         if (tlen < args->minlen)
 708                 goto not_found;
 709         tend = tbno + tlen;
 710         if (tend < args->agbno + args->minlen)
 711                 goto not_found;
 712
 713         /*
 714          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 715          * maximal requested end.
 716          *
 717          * Fix the length according to mod and prod if given.
 718          */
 719         args->len = XFS_AGBLOCK_MIN(tend, args->agbno + args->maxlen)
 720                                                 - args->agbno;
 721         xfs_alloc_fix_len(args);
 722         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args))
 723                 goto not_found;
 724
 725         ASSERT(args->agbno + args->len <= tend);
 726
 727         /*
 728          * We are allocating agbno for args->len
 729          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 730          */
 731         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 732                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 733         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 734                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 735         error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen, args->agbno,
 736                                       args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK);
 737         if (error) {
 738                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 739                 goto error0;
 740         }
 741
 742         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 743         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 744
 745         args->wasfromfl = 0;
 746         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
 747         return 0;
 748
 749 not_found:
 750         /* Didn't find it, return null. */
 751         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 752         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 753         trace_xfs_alloc_exact_notfound(args);
 754         return 0;
 755
 756 error0:
 757         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 758         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
 759         return error;
 760 }
 761
 762 /*
 763  * Search the btree in a given direction via the search cursor and compare
 764  * the records found against the good extent we've already found.
 765  */
 766 STATIC int
 767 xfs_alloc_find_best_extent(
 768         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
 769         struct xfs_btree_cur    **gcur, /* good cursor */
 770         struct xfs_btree_cur    **scur, /* searching cursor */
 771         xfs_agblock_t           gdiff,  /* difference for search comparison */
 772         xfs_agblock_t           *sbno,  /* extent found by search */
 773         xfs_extlen_t            *slen,  /* extent length */
 774         xfs_agblock_t           *sbnoa, /* aligned extent found by search */
 775         xfs_extlen_t            *slena, /* aligned extent length */
 776         int                     dir)    /* 0 = search right, 1 = search left */
 777 {
 778         xfs_agblock_t           new;
 779         xfs_agblock_t           sdiff;
 780         int                     error;
 781         int                     i;
 782
 783         /* The good extent is perfect, no need to  search. */
 784         if (!gdiff)
 785                 goto out_use_good;
 786
 787         /*
 788          * Look until we find a better one, run out of space or run off the end.
 789          */
 790         do {
 791                 error = xfs_alloc_get_rec(*scur, sbno, slen, &i);
 792                 if (error)
 793                         goto error0;
 794                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 795                 xfs_alloc_compute_aligned(args, *sbno, *slen, sbnoa, slena);
 796
 797                 /*
 798                  * The good extent is closer than this one.
 799                  */
 800                 if (!dir) {
 801                         if (*sbnoa >= args->agbno + gdiff)
 802                                 goto out_use_good;
 803                 } else {
 804                         if (*sbnoa <= args->agbno - gdiff)
 805                                 goto out_use_good;
 806                 }
 807
 808                 /*
 809                  * Same distance, compare length and pick the best.
 810                  */
 811                 if (*slena >= args->minlen) {
 812                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(*slena, args->maxlen);
 813                         xfs_alloc_fix_len(args);
 814
 815                         sdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 816                                                        args->alignment,
 817                                                        args->userdata, *sbnoa,
 818                                                        *slena, &new);
 819
 820                         /*
 821                          * Choose closer size and invalidate other cursor.
 822                          */
 823                         if (sdiff < gdiff)
 824                                 goto out_use_search;
 825                         goto out_use_good;
 826                 }
 827
 828                 if (!dir)
 829                         error = xfs_btree_increment(*scur, 0, &i);
 830                 else
 831                         error = xfs_btree_decrement(*scur, 0, &i);
 832                 if (error)
 833                         goto error0;
 834         } while (i);
 835
 836 out_use_good:
 837         xfs_btree_del_cursor(*scur, XFS_BTREE_NOERROR);
 838         *scur = NULL;
 839         return 0;
 840
 841 out_use_search:
 842         xfs_btree_del_cursor(*gcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 843         *gcur = NULL;
 844         return 0;
 845
 846 error0:
 847         /* caller invalidates cursors */
 848         return error;
 849 }
 850
 851 /*
 852  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 853  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 854  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 855  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 856  */
 857 STATIC int                              /* error */
 858 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 859         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 860 {
 861         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 862         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 863         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 864         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 865         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 866         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 867         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 868         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 869         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 870         int             error;          /* error code */
 871         int             i;              /* result code, temporary */
 872         int             j;              /* result code, temporary */
 873         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 874         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 875         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 876         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 877         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 878         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 879         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 880         int             forced = 0;
 881 #ifdef DEBUG
 882         /*
 883          * Randomly don't execute the first algorithm.
 884          */
 885         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 886
 887         dofirst = prandom_u32() & 1;
 888 #endif
 889
 890 restart:
 891         bno_cur_lt = NULL;
 892         bno_cur_gt = NULL;
 893         ltlen = 0;
 894         gtlena = 0;
 895         ltlena = 0;
 896
 897         /*
 898          * Get a cursor for the by-size btree.
 899          */
 900         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 901                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 902
 903         /*
 904          * See if there are any free extents as big as maxlen.
 905          */
 906         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
 907                 goto error0;
 908         /*
 909          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
 910          * tree is empty.
 911          */
 912         if (!i) {
 913                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
 914                                 &ltlen, &i)))
 915                         goto error0;
 916                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
 917                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 918                         trace_xfs_alloc_near_noentry(args);
 919                         return 0;
 920                 }
 921                 ASSERT(i == 1);
 922         }
 923         args->wasfromfl = 0;
 924
 925         /*
 926          * First algorithm.
 927          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
 928          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
 929          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
 930          * block, then we just examine all the entries in that block
 931          * that are big enough, and pick the best one.
 932          * This is written as a while loop so we can break out of it,
 933          * but we never loop back to the top.
 934          */
 935         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
 936                 xfs_extlen_t    bdiff;
 937                 int             besti=0;
 938                 xfs_extlen_t    blen=0;
 939                 xfs_agblock_t   bnew=0;
 940
 941 #ifdef DEBUG
 942                 if (dofirst)
 943                         break;
 944 #endif
 945                 /*
 946                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
 947                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
 948                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
 949                  * and skip all those smaller than minlen.
 950                  */
 951                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
 952                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
 953                         do {
 954                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
 955                                                 &ltlen, &i)))
 956                                         goto error0;
 957                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 958                                 if (ltlen >= args->minlen)
 959                                         break;
 960                                 if ((error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i)))
 961                                         goto error0;
 962                         } while (i);
 963                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
 964                         if (!i)
 965                                 break;
 966                 }
 967                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 968                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
 969                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
 970                      error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
 971                         /*
 972                          * For each entry, decide if it's better than
 973                          * the previous best entry.
 974                          */
 975                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 976                                 goto error0;
 977                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 978                         xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
 979                                                   &ltbnoa, &ltlena);
 980                         if (ltlena < args->minlen)
 981                                 continue;
 982                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 983                         xfs_alloc_fix_len(args);
 984                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 985                         if (args->len < blen)
 986                                 continue;
 987                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 988                                 args->alignment, args->userdata, ltbnoa,
 989                                 ltlena, &ltnew);
 990                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
 991                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
 992                                 bdiff = ltdiff;
 993                                 bnew = ltnew;
 994                                 blen = args->len;
 995                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 996                         }
 997                 }
 998                 /*
 999                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
1000                  * there's a good record somewhere, so try again.
1001                  */
1002                 if (blen == 0)
1003                         break;
1004                 /*
1005                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
1006                  */
1007                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
1008                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1009                         goto error0;
1010                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1011                 ASSERT(ltbno + ltlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1012                 args->len = blen;
1013                 if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1014                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1015                         trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1016                         return 0;
1017                 }
1018                 blen = args->len;
1019                 /*
1020                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
1021                  */
1022                 args->agbno = bnew;
1023                 ASSERT(bnew >= ltbno);
1024                 ASSERT(bnew + blen <= ltbno + ltlen);
1025                 /*
1026                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
1027                  */
1028                 bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
1029                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1030                 /*
1031                  * Fix up the btree entries.
1032                  */
1033                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
1034                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1035                         goto error0;
1036                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1037                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1038
1039                 trace_xfs_alloc_near_first(args);
1040                 return 0;
1041         }
1042         /*
1043          * Second algorithm.
1044          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
1045          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
1046          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
1047          * we deallocate that cursor.
1048          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
1049          * the better one.
1050          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
1051          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
1052          * is not supposed to do this.
1053          */
1054         /*
1055          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
1056          */
1057         bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1058                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1059         /*
1060          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
1061          */
1062         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
1063                 goto error0;
1064         if (!i) {
1065                 /*
1066                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
1067                  * search.
1068                  */
1069                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
1070                 bno_cur_lt = NULL;
1071         }
1072         /*
1073          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
1074          */
1075         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
1076                 goto error0;
1077         /*
1078          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
1079          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
1080          */
1081         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1082                 goto error0;
1083         if (!i) {
1084                 /*
1085                  * It failed, there are no rightward entries.
1086                  */
1087                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
1088                 bno_cur_gt = NULL;
1089         }
1090         /*
1091          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
1092          * rightward cursor, until either both directions give up or
1093          * we find an entry at least as big as minlen.
1094          */
1095         do {
1096                 if (bno_cur_lt) {
1097                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
1098                                 goto error0;
1099                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1100                         xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
1101                                                   &ltbnoa, &ltlena);
1102                         if (ltlena >= args->minlen)
1103                                 break;
1104                         if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
1105                                 goto error0;
1106                         if (!i) {
1107                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1108                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1109                                 bno_cur_lt = NULL;
1110                         }
1111                 }
1112                 if (bno_cur_gt) {
1113                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
1114                                 goto error0;
1115                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1116                         xfs_alloc_compute_aligned(args, gtbno, gtlen,
1117                                                   &gtbnoa, &gtlena);
1118                         if (gtlena >= args->minlen)
1119                                 break;
1120                         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1121                                 goto error0;
1122                         if (!i) {
1123                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1124                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1125                                 bno_cur_gt = NULL;
1126                         }
1127                 }
1128         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
1129
1130         /*
1131          * Got both cursors still active, need to find better entry.
1132          */
1133         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1134                 if (ltlena >= args->minlen) {
1135                         /*
1136                          * Left side is good, look for a right side entry.
1137                          */
1138                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1139                         xfs_alloc_fix_len(args);
1140                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1141                                 args->alignment, args->userdata, ltbnoa,
1142                                 ltlena, &ltnew);
1143
1144                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1145                                                 &bno_cur_lt, &bno_cur_gt,
1146                                                 ltdiff, &gtbno, &gtlen,
1147                                                 &gtbnoa, &gtlena,
1148                                                 0 /* search right */);
1149                 } else {
1150                         ASSERT(gtlena >= args->minlen);
1151
1152                         /*
1153                          * Right side is good, look for a left side entry.
1154                          */
1155                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1156                         xfs_alloc_fix_len(args);
1157                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1158                                 args->alignment, args->userdata, gtbnoa,
1159                                 gtlena, &gtnew);
1160
1161                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1162                                                 &bno_cur_gt, &bno_cur_lt,
1163                                                 gtdiff, &ltbno, &ltlen,
1164                                                 &ltbnoa, &ltlena,
1165                                                 1 /* search left */);
1166                 }
1167
1168                 if (error)
1169                         goto error0;
1170         }
1171
1172         /*
1173          * If we couldn't get anything, give up.
1174          */
1175         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1176                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1177
1178                 if (!forced++) {
1179                         trace_xfs_alloc_near_busy(args);
1180                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1181                         goto restart;
1182                 }
1183                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1184                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1185                 return 0;
1186         }
1187
1188         /*
1189          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1190          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1191          * useful variables to the "left" set so we only have one
1192          * copy of this code.
1193          */
1194         if (bno_cur_gt) {
1195                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1196                 bno_cur_gt = NULL;
1197                 ltbno = gtbno;
1198                 ltbnoa = gtbnoa;
1199                 ltlen = gtlen;
1200                 ltlena = gtlena;
1201                 j = 1;
1202         } else
1203                 j = 0;
1204
1205         /*
1206          * Fix up the length and compute the useful address.
1207          */
1208         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1209         xfs_alloc_fix_len(args);
1210         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1211                 trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1212                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1213                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1214                 return 0;
1215         }
1216         rlen = args->len;
1217         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment,
1218                                      args->userdata, ltbnoa, ltlena, &ltnew);
1219         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1220         ASSERT(ltnew + rlen <= ltbnoa + ltlena);
1221         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1222         args->agbno = ltnew;
1223
1224         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1225                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1226                 goto error0;
1227
1228         if (j)
1229                 trace_xfs_alloc_near_greater(args);
1230         else
1231                 trace_xfs_alloc_near_lesser(args);
1232
1233         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1234         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1235         return 0;
1236
1237  error0:
1238         trace_xfs_alloc_near_error(args);
1239         if (cnt_cur != NULL)
1240                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1241         if (bno_cur_lt != NULL)
1242                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1243         if (bno_cur_gt != NULL)
1244                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1245         return error;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1250  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1251  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1252  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1253  */
1254 STATIC int                              /* error */
1255 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1256         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1257 {
1258         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1259         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1260         int             error;          /* error result */
1261         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1262         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1263         int             i;              /* temp status variable */
1264         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1265         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1266         int             forced = 0;
1267
1268 restart:
1269         /*
1270          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1271          */
1272         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1273                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1274         bno_cur = NULL;
1275
1276         /*
1277          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1278          */
1279         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1280                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1281                 goto error0;
1282
1283         /*
1284          * If none or we have busy extents that we cannot allocate from, then
1285          * we have to settle for a smaller extent. In the case that there are
1286          * no large extents, this will return the last entry in the tree unless
1287          * the tree is empty. In the case that there are only busy large
1288          * extents, this will return the largest small extent unless there
1289          * are no smaller extents available.
1290          */
1291         if (!i || forced > 1) {
1292                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur,
1293                                                    &fbno, &flen, &i);
1294                 if (error)
1295                         goto error0;
1296                 if (i == 0 || flen == 0) {
1297                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1298                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1299                         return 0;
1300                 }
1301                 ASSERT(i == 1);
1302                 xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen, &rbno, &rlen);
1303         } else {
1304                 /*
1305                  * Search for a non-busy extent that is large enough.
1306                  * If we are at low space, don't check, or if we fall of
1307                  * the end of the btree, turn off the busy check and
1308                  * restart.
1309                  */
1310                 for (;;) {
1311                         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i);
1312                         if (error)
1313                                 goto error0;
1314                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1315
1316                         xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1317                                                   &rbno, &rlen);
1318
1319                         if (rlen >= args->maxlen)
1320                                 break;
1321
1322                         error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i);
1323                         if (error)
1324                                 goto error0;
1325                         if (i == 0) {
1326                                 /*
1327                                  * Our only valid extents must have been busy.
1328                                  * Make it unbusy by forcing the log out and
1329                                  * retrying. If we've been here before, forcing
1330                                  * the log isn't making the extents available,
1331                                  * which means they have probably been freed in
1332                                  * this transaction.  In that case, we have to
1333                                  * give up on them and we'll attempt a minlen
1334                                  * allocation the next time around.
1335                                  */
1336                                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur,
1337                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1338                                 trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1339                                 if (!forced++)
1340                                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1341                                 goto restart;
1342                         }
1343                 }
1344         }
1345
1346         /*
1347          * In the first case above, we got the last entry in the
1348          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1349          * once aligned; if not, we search left for something better.
1350          * This can't happen in the second case above.
1351          */
1352         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1353         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1354                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1355         if (rlen < args->maxlen) {
1356                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1357                 xfs_extlen_t    bestflen;
1358                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1359                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1360
1361                 bestrlen = rlen;
1362                 bestrbno = rbno;
1363                 bestflen = flen;
1364                 bestfbno = fbno;
1365                 for (;;) {
1366                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1367                                 goto error0;
1368                         if (i == 0)
1369                                 break;
1370                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1371                                         &i)))
1372                                 goto error0;
1373                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1374                         if (flen < bestrlen)
1375                                 break;
1376                         xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1377                                                   &rbno, &rlen);
1378                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1379                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1380                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1381                                 error0);
1382                         if (rlen > bestrlen) {
1383                                 bestrlen = rlen;
1384                                 bestrbno = rbno;
1385                                 bestflen = flen;
1386                                 bestfbno = fbno;
1387                                 if (rlen == args->maxlen)
1388                                         break;
1389                         }
1390                 }
1391                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1392                                 &i)))
1393                         goto error0;
1394                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1395                 rlen = bestrlen;
1396                 rbno = bestrbno;
1397                 flen = bestflen;
1398                 fbno = bestfbno;
1399         }
1400         args->wasfromfl = 0;
1401         /*
1402          * Fix up the length.
1403          */
1404         args->len = rlen;
1405         if (rlen < args->minlen) {
1406                 if (!forced++) {
1407                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1408                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1409                         xfs_log_force(args->mp, XFS_LOG_SYNC);
1410                         goto restart;
1411                 }
1412                 goto out_nominleft;
1413         }
1414         xfs_alloc_fix_len(args);
1415
1416         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args))
1417                 goto out_nominleft;
1418         rlen = args->len;
1419         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen <= flen, error0);
1420         /*
1421          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1422          */
1423         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1424                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1425         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1426                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1427                 goto error0;
1428         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1429         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1430         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1431         args->len = rlen;
1432         args->agbno = rbno;
1433         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1434                 args->agbno + args->len <=
1435                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1436                 error0);
1437         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1438         return 0;
1439
1440 error0:
1441         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1442         if (cnt_cur)
1443                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1444         if (bno_cur)
1445                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1446         return error;
1447
1448 out_nominleft:
1449         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1450         trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1451         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1457  * Either return the contents of the last freespace record,
1458  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1459  */
1460 STATIC int                      /* error */
1461 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1462         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1463         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1464         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1465         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1466         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1467 {
1468         int             error;
1469         xfs_agblock_t   fbno;
1470         xfs_extlen_t    flen;
1471         int             i;
1472
1473         if ((error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i)))
1474                 goto error0;
1475         if (i) {
1476                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1477                         goto error0;
1478                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1479         }
1480         /*
1481          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1482          * to respect minleft even when pulling from the
1483          * freelist.
1484          */
1485         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 && !args->isfl &&
1486                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1487                   > args->minleft)) {
1488                 error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1489                 if (error)
1490                         goto error0;
1491                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1492                         xfs_extent_busy_reuse(args->mp, args->agno, fbno, 1,
1493                                              args->userdata);
1494
1495                         if (args->userdata) {
1496                                 xfs_buf_t       *bp;
1497
1498                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1499                                         args->agno, fbno, 0);
1500                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1501                         }
1502                         args->len = 1;
1503                         args->agbno = fbno;
1504                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1505                                 args->agbno + args->len <=
1506                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1507                                 error0);
1508                         args->wasfromfl = 1;
1509                         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1510                         *stat = 0;
1511                         return 0;
1512                 }
1513                 /*
1514                  * Nothing in the freelist.
1515                  */
1516                 else
1517                         flen = 0;
1518         }
1519         /*
1520          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1521          */
1522         else {
1523                 fbno = NULLAGBLOCK;
1524                 flen = 0;
1525         }
1526         /*
1527          * Can't do the allocation, give up.
1528          */
1529         if (flen < args->minlen) {
1530                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1531                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1532                 flen = 0;
1533         }
1534         *fbnop = fbno;
1535         *flenp = flen;
1536         *stat = 1;
1537         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1538         return 0;
1539
1540 error0:
1541         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1542         return error;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1547  */
1548 STATIC int                      /* error */
1549 xfs_free_ag_extent(
1550         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1551         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
1552         xfs_agnumber_t  agno,   /* allocation group number */
1553         xfs_agblock_t   bno,    /* starting block number */
1554         xfs_extlen_t    len,    /* length of extent */
1555         int             isfl)   /* set if is freelist blocks - no sb acctg */
1556 {
1557         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1558         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1559         int             error;          /* error return value */
1560         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1561         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1562         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1563         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1564         int             i;              /* temp, result code */
1565         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1566         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1567         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1568         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1569         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1570         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1571
1572         mp = tp->t_mountp;
1573         /*
1574          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1575          */
1576         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1577         cnt_cur = NULL;
1578         /*
1579          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1580          * that is contiguous with this space.
1581          */
1582         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1583                 goto error0;
1584         if (haveleft) {
1585                 /*
1586                  * There is a block to our left.
1587                  */
1588                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1589                         goto error0;
1590                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1591                 /*
1592                  * It's not contiguous, though.
1593                  */
1594                 if (ltbno + ltlen < bno)
1595                         haveleft = 0;
1596                 else {
1597                         /*
1598                          * If this failure happens the request to free this
1599                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1600                          * Very bad.
1601                          */
1602                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(ltbno + ltlen <= bno, error0);
1603                 }
1604         }
1605         /*
1606          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1607          * that is contiguous with this space.
1608          */
1609         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1610                 goto error0;
1611         if (haveright) {
1612                 /*
1613                  * There is a block to our right.
1614                  */
1615                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1616                         goto error0;
1617                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1618                 /*
1619                  * It's not contiguous, though.
1620                  */
1621                 if (bno + len < gtbno)
1622                         haveright = 0;
1623                 else {
1624                         /*
1625                          * If this failure happens the request to free this
1626                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1627                          * Very bad.
1628                          */
1629                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(gtbno >= bno + len, error0);
1630                 }
1631         }
1632         /*
1633          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1634          */
1635         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1636         /*
1637          * Have both left and right contiguous neighbors.
1638          * Merge all three into a single free block.
1639          */
1640         if (haveleft && haveright) {
1641                 /*
1642                  * Delete the old by-size entry on the left.
1643                  */
1644                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1645                         goto error0;
1646                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1647                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1648                         goto error0;
1649                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1650                 /*
1651                  * Delete the old by-size entry on the right.
1652                  */
1653                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1654                         goto error0;
1655                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1656                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1657                         goto error0;
1658                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1659                 /*
1660                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1661                  */
1662                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
1663                         goto error0;
1664                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1665                 /*
1666                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1667                  */
1668                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1669                         goto error0;
1670                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1671 #ifdef DEBUG
1672                 /*
1673                  * Check that this is the right record: delete didn't
1674                  * mangle the cursor.
1675                  */
1676                 {
1677                         xfs_agblock_t   xxbno;
1678                         xfs_extlen_t    xxlen;
1679
1680                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1681                                         &i)))
1682                                 goto error0;
1683                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1684                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1685                                 error0);
1686                 }
1687 #endif
1688                 /*
1689                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1690                  */
1691                 nbno = ltbno;
1692                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1693                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1694                         goto error0;
1695         }
1696         /*
1697          * Have only a left contiguous neighbor.
1698          * Merge it together with the new freespace.
1699          */
1700         else if (haveleft) {
1701                 /*
1702                  * Delete the old by-size entry on the left.
1703                  */
1704                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1705                         goto error0;
1706                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1707                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1708                         goto error0;
1709                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1710                 /*
1711                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1712                  * update its length.
1713                  */
1714                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1715                         goto error0;
1716                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1717                 nbno = ltbno;
1718                 nlen = len + ltlen;
1719                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1720                         goto error0;
1721         }
1722         /*
1723          * Have only a right contiguous neighbor.
1724          * Merge it together with the new freespace.
1725          */
1726         else if (haveright) {
1727                 /*
1728                  * Delete the old by-size entry on the right.
1729                  */
1730                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1731                         goto error0;
1732                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1733                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1734                         goto error0;
1735                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1736                 /*
1737                  * Update the starting block and length of the right
1738                  * neighbor in the by-block tree.
1739                  */
1740                 nbno = bno;
1741                 nlen = len + gtlen;
1742                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1743                         goto error0;
1744         }
1745         /*
1746          * No contiguous neighbors.
1747          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1748          */
1749         else {
1750                 nbno = bno;
1751                 nlen = len;
1752                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
1753                         goto error0;
1754                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1755         }
1756         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1757         bno_cur = NULL;
1758         /*
1759          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1760          */
1761         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1762                 goto error0;
1763         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 0, error0);
1764         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
1765                 goto error0;
1766         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1767         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1768         cnt_cur = NULL;
1769
1770         /*
1771          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1772          */
1773         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1774         error = xfs_alloc_update_counters(tp, pag, agbp, len);
1775         xfs_perag_put(pag);
1776         if (error)
1777                 goto error0;
1778
1779         if (!isfl)
1780                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, (long)len);
1781         XFS_STATS_INC(xs_freex);
1782         XFS_STATS_ADD(xs_freeb, len);
1783
1784         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, haveleft, haveright);
1785
1786         return 0;
1787
1788  error0:
1789         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, -1, -1);
1790         if (bno_cur)
1791                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1792         if (cnt_cur)
1793                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1794         return error;
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Visible (exported) allocation/free functions.
1799  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1800  */
1801
1802 /*
1803  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1804  */
1805 void
1806 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1807         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1808 {
1809         int             level;
1810         uint            maxblocks;
1811         uint            maxleafents;
1812         int             minleafrecs;
1813         int             minnoderecs;
1814
1815         maxleafents = (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2;
1816         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1817         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1818         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1819         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1820                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1821         mp->m_ag_maxlevels = level;
1822 }
1823
1824 /*
1825  * Find the length of the longest extent in an AG.
1826  */
1827 xfs_extlen_t
1828 xfs_alloc_longest_free_extent(
1829         struct xfs_mount        *mp,
1830         struct xfs_perag        *pag)
1831 {
1832         xfs_extlen_t            need, delta = 0;
1833
1834         need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1835         if (need > pag->pagf_flcount)
1836                 delta = need - pag->pagf_flcount;
1837
1838         if (pag->pagf_longest > delta)
1839                 return pag->pagf_longest - delta;
1840         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
1845  * If so, fix up the btree freelist's size.
1846  */
1847 STATIC int                      /* error */
1848 xfs_alloc_fix_freelist(
1849         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1850         int             flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
1851 {
1852         xfs_buf_t       *agbp;  /* agf buffer pointer */
1853         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure pointer */
1854         xfs_buf_t       *agflbp;/* agfl buffer pointer */
1855         xfs_agblock_t   bno;    /* freelist block */
1856         xfs_extlen_t    delta;  /* new blocks needed in freelist */
1857         int             error;  /* error result code */
1858         xfs_extlen_t    longest;/* longest extent in allocation group */
1859         xfs_mount_t     *mp;    /* file system mount point structure */
1860         xfs_extlen_t    need;   /* total blocks needed in freelist */
1861         xfs_perag_t     *pag;   /* per-ag information structure */
1862         xfs_alloc_arg_t targs;  /* local allocation arguments */
1863         xfs_trans_t     *tp;    /* transaction pointer */
1864
1865         mp = args->mp;
1866
1867         pag = args->pag;
1868         tp = args->tp;
1869         if (!pag->pagf_init) {
1870                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1871                                 &agbp)))
1872                         return error;
1873                 if (!pag->pagf_init) {
1874                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1875                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1876                         args->agbp = NULL;
1877                         return 0;
1878                 }
1879         } else
1880                 agbp = NULL;
1881
1882         /*
1883          * If this is a metadata preferred pag and we are user data
1884          * then try somewhere else if we are not being asked to
1885          * try harder at this point
1886          */
1887         if (pag->pagf_metadata && args->userdata &&
1888             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
1889                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1890                 args->agbp = NULL;
1891                 return 0;
1892         }
1893
1894         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1895                 /*
1896                  * If it looks like there isn't a long enough extent, or enough
1897                  * total blocks, reject it.
1898                  */
1899                 need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1900                 longest = xfs_alloc_longest_free_extent(mp, pag);
1901                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1902                                 longest ||
1903                     ((int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
1904                            need - args->total) < (int)args->minleft)) {
1905                         if (agbp)
1906                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1907                         args->agbp = NULL;
1908                         return 0;
1909                 }
1910         }
1911
1912         /*
1913          * Get the a.g. freespace buffer.
1914          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
1915          */
1916         if (agbp == NULL) {
1917                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1918                                 &agbp)))
1919                         return error;
1920                 if (agbp == NULL) {
1921                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1922                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1923                         args->agbp = NULL;
1924                         return 0;
1925                 }
1926         }
1927         /*
1928          * Figure out how many blocks we should have in the freelist.
1929          */
1930         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1931         need = XFS_MIN_FREELIST(agf, mp);
1932         /*
1933          * If there isn't enough total or single-extent, reject it.
1934          */
1935         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1936                 delta = need > be32_to_cpu(agf->agf_flcount) ?
1937                         (need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount)) : 0;
1938                 longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
1939                 longest = (longest > delta) ? (longest - delta) :
1940                         (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > 0 || longest > 0);
1941                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1942                                 longest ||
1943                     ((int)(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) +
1944                      be32_to_cpu(agf->agf_flcount) - need - args->total) <
1945                                 (int)args->minleft)) {
1946                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1947                         args->agbp = NULL;
1948                         return 0;
1949                 }
1950         }
1951         /*
1952          * Make the freelist shorter if it's too long.
1953          */
1954         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > need) {
1955                 xfs_buf_t       *bp;
1956
1957                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
1958                 if (error)
1959                         return error;
1960                 if ((error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1, 1)))
1961                         return error;
1962                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
1963                 xfs_trans_binval(tp, bp);
1964         }
1965         /*
1966          * Initialize the args structure.
1967          */
1968         memset(&targs, 0, sizeof(targs));
1969         targs.tp = tp;
1970         targs.mp = mp;
1971         targs.agbp = agbp;
1972         targs.agno = args->agno;
1973         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = targs.isfl = 1;
1974         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
1975         targs.pag = pag;
1976         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp)))
1977                 return error;
1978         /*
1979          * Make the freelist longer if it's too short.
1980          */
1981         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) < need) {
1982                 targs.agbno = 0;
1983                 targs.maxlen = need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
1984                 /*
1985                  * Allocate as many blocks as possible at once.
1986                  */
1987                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs))) {
1988                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1989                         return error;
1990                 }
1991                 /*
1992                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
1993                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
1994                  * on a completely full ag.
1995                  */
1996                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
1997                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
1998                                 break;
1999                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2000                         args->agbp = NULL;
2001                         return 0;
2002                 }
2003                 /*
2004                  * Put each allocated block on the list.
2005                  */
2006                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
2007                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
2008                                                         agflbp, bno, 0);
2009                         if (error)
2010                                 return error;
2011                 }
2012         }
2013         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2014         args->agbp = agbp;
2015         return 0;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Get a block from the freelist.
2020  * Returns with the buffer for the block gotten.
2021  */
2022 int                             /* error */
2023 xfs_alloc_get_freelist(
2024         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2025         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
2026         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
2027         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
2028 {
2029         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
2030         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
2031         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
2032         __be32          *agfl_bno;
2033         int             error;
2034         int             logflags;
2035         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
2036         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
2037
2038         /*
2039          * Freelist is empty, give up.
2040          */
2041         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2042         if (!agf->agf_flcount) {
2043                 *bnop = NULLAGBLOCK;
2044                 return 0;
2045         }
2046         /*
2047          * Read the array of free blocks.
2048          */
2049         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno),
2050                                     &agflbp);
2051         if (error)
2052                 return error;
2053
2054
2055         /*
2056          * Get the block number and update the data structures.
2057          */
2058         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2059         bno = be32_to_cpu(agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
2060         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
2061         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2062         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2063                 agf->agf_flfirst = 0;
2064
2065         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2066         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
2067         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
2068         pag->pagf_flcount--;
2069         xfs_perag_put(pag);
2070
2071         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2072         if (btreeblk) {
2073                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
2074                 pag->pagf_btreeblks++;
2075                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2076         }
2077
2078         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2079         *bnop = bno;
2080
2081         return 0;
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Log the given fields from the agf structure.
2086  */
2087 void
2088 xfs_alloc_log_agf(
2089         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2090         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2091         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2092 {
2093         int     first;          /* first byte offset */
2094         int     last;           /* last byte offset */
2095         static const short      offsets[] = {
2096                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2097                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2098                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2099                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2100                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2101                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2102                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2103                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2104                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2105                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2106                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2107                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2108                 offsetof(xfs_agf_t, agf_uuid),
2109                 sizeof(xfs_agf_t)
2110         };
2111
2112         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, XFS_BUF_TO_AGF(bp), fields, _RET_IP_);
2113
2114         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGF_BUF);
2115
2116         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2117         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2122  */
2123 int                                     /* error */
2124 xfs_alloc_pagf_init(
2125         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2126         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2127         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2128         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2129 {
2130         xfs_buf_t               *bp;
2131         int                     error;
2132
2133         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2134                 return error;
2135         if (bp)
2136                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2137         return 0;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2142  */
2143 int                                     /* error */
2144 xfs_alloc_put_freelist(
2145         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2146         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2147         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2148         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2149         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2150 {
2151         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2152         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2153         int                     error;
2154         int                     logflags;
2155         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2156         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2157         __be32                  *agfl_bno;
2158         int                     startoff;
2159
2160         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2161         mp = tp->t_mountp;
2162
2163         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2164                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2165                 return error;
2166         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2167         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2168                 agf->agf_fllast = 0;
2169
2170         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2171         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2172         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2173         pag->pagf_flcount++;
2174
2175         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2176         if (btreeblk) {
2177                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2178                 pag->pagf_btreeblks--;
2179                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2180         }
2181         xfs_perag_put(pag);
2182
2183         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2184
2185         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp));
2186
2187         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2188         blockp = &agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2189         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2190         startoff = (char *)blockp - (char *)agflbp->b_addr;
2191
2192         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2193
2194         xfs_trans_buf_set_type(tp, agflbp, XFS_BLFT_AGFL_BUF);
2195         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp, startoff,
2196                           startoff + sizeof(xfs_agblock_t) - 1);
2197         return 0;
2198 }
2199
2200 static bool
2201 xfs_agf_verify(
2202         struct xfs_mount *mp,
2203         struct xfs_buf  *bp)
2204  {
2205         struct xfs_agf  *agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
2206
2207         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2208             !uuid_equal(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_uuid))
2209                         return false;
2210
2211         if (!(agf->agf_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC) &&
2212               XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2213               be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2214               be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2215               be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2216               be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp)))
2217                 return false;
2218
2219         /*
2220          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2221          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2222          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2223          * so we can detect and avoid this problem.
2224          */
2225         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agf->agf_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2226                 return false;
2227
2228         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb) &&
2229             be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2230                 return false;
2231
2232         return true;;
2233
2234 }
2235
2236 static void
2237 xfs_agf_read_verify(
2238         struct xfs_buf  *bp)
2239 {
2240         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2241         int             agf_ok = 1;
2242
2243         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2244                 agf_ok = xfs_verify_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
2245                                           offsetof(struct xfs_agf, agf_crc));
2246
2247         agf_ok = agf_ok && xfs_agf_verify(mp, bp);
2248
2249         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agf_ok, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF,
2250                         XFS_RANDOM_ALLOC_READ_AGF))) {
2251                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
2252                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
2253         }
2254 }
2255
2256 static void
2257 xfs_agf_write_verify(
2258         struct xfs_buf  *bp)
2259 {
2260         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2261         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
2262
2263         if (!xfs_agf_verify(mp, bp)) {
2264                 XFS_CORRUPTION_ERROR(__func__, XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, bp->b_addr);
2265                 xfs_buf_ioerror(bp, EFSCORRUPTED);
2266                 return;
2267         }
2268
2269         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2270                 return;
2271
2272         if (bip)
2273                 XFS_BUF_TO_AGF(bp)->agf_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2274
2275         xfs_update_cksum(bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length),
2276                          offsetof(struct xfs_agf, agf_crc));
2277 }
2278
2279 const struct xfs_buf_ops xfs_agf_buf_ops = {
2280         .verify_read = xfs_agf_read_verify,
2281         .verify_write = xfs_agf_write_verify,
2282 };
2283
2284 /*
2285  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2286  */
2287 int                                     /* error */
2288 xfs_read_agf(
2289         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2290         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2291         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2292         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2293         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2294 {
2295         int             error;
2296
2297         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2298         error = xfs_trans_read_buf(
2299                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2300                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2301                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp, &xfs_agf_buf_ops);
2302         if (error)
2303                 return error;
2304         if (!*bpp)
2305                 return 0;
2306
2307         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2308         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGF_REF);
2309         return 0;
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2314  */
2315 int                                     /* error */
2316 xfs_alloc_read_agf(
2317         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2318         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2319         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2320         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2321         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2322 {
2323         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2324         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2325         int                     error;
2326
2327         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2328
2329         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2330                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2331                         bpp);
2332         if (error)
2333                 return error;
2334         if (!*bpp)
2335                 return 0;
2336         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2337
2338         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2339         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2340         if (!pag->pagf_init) {
2341                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2342                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
2343                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2344                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2345                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2346                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2347                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2348                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2349                 spin_lock_init(&pag->pagb_lock);
2350                 pag->pagb_count = 0;
2351                 pag->pagb_tree = RB_ROOT;
2352                 pag->pagf_init = 1;
2353         }
2354 #ifdef DEBUG
2355         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2356                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
2357                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
2358                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
2359                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
2360                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
2361                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
2362                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
2363                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
2364         }
2365 #endif
2366         xfs_perag_put(pag);
2367         return 0;
2368 }
2369
2370 /*
2371  * Allocate an extent (variable-size).
2372  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2373  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2374  */
2375 int                             /* error */
2376 xfs_alloc_vextent(
2377         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2378 {
2379         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2380         int             error;
2381         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2382         xfs_extlen_t    minleft;/* minimum left value, temp copy */
2383         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2384         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2385         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2386         int             bump_rotor = 0;
2387         int             no_min = 0;
2388         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2389
2390         mp = args->mp;
2391         type = args->otype = args->type;
2392         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2393         /*
2394          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2395          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2396          * that out (xfs_bmap_alloc).
2397          */
2398         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2399         if (args->maxlen > agsize)
2400                 args->maxlen = agsize;
2401         if (args->alignment == 0)
2402                 args->alignment = 1;
2403         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2404         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2405         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2406         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2407         ASSERT(args->mod < args->prod);
2408         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2409             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2410             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2411             args->mod >= args->prod) {
2412                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2413                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
2414                 return 0;
2415         }
2416         minleft = args->minleft;
2417
2418         switch (type) {
2419         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2420         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2421         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2422                 /*
2423                  * These three force us into a single a.g.
2424                  */
2425                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2426                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2427                 args->minleft = 0;
2428                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2429                 args->minleft = minleft;
2430                 if (error) {
2431                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2432                         goto error0;
2433                 }
2434                 if (!args->agbp) {
2435                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
2436                         break;
2437                 }
2438                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2439                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2440                         goto error0;
2441                 break;
2442         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2443                 /*
2444                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2445                  * the first a.g. fails.
2446                  */
2447                 if ((args->userdata  == XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2448                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2449                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2450                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2451                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2452                         bump_rotor = 1;
2453                 }
2454                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2455                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2456                 /* FALLTHROUGH */
2457         case XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG:
2458         case XFS_ALLOCTYPE_START_AG:
2459         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2460                 /*
2461                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2462                  */
2463                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG) {
2464                         /*
2465                          * Start with the last place we left off.
2466                          */
2467                         args->agno = sagno = (mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2468                                         mp->m_sb.sb_agcount;
2469                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2470                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2471                 } else if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2472                         /*
2473                          * Start with allocation group given by bno.
2474                          */
2475                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2476                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2477                         sagno = 0;
2478                         flags = 0;
2479                 } else {
2480                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_AG)
2481                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2482                         /*
2483                          * Start with the given allocation group.
2484                          */
2485                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2486                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2487                 }
2488                 /*
2489                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2490                  * trylock set, second time without.
2491                  */
2492                 for (;;) {
2493                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2494                         if (no_min) args->minleft = 0;
2495                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2496                         args->minleft = minleft;
2497                         if (error) {
2498                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2499                                 goto error0;
2500                         }
2501                         /*
2502                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2503                          */
2504                         if (args->agbp) {
2505                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2506                                         goto error0;
2507                                 break;
2508                         }
2509
2510                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
2511
2512                         /*
2513                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2514                          */
2515                         if (args->agno == sagno &&
2516                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2517                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2518                         /*
2519                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2520                         * space.  However, if we already have allocated a
2521                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2522                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2523                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2524                         */
2525                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2526                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2527                                         args->agno = sagno;
2528                                 else
2529                                         args->agno = 0;
2530                         }
2531                         /*
2532                          * Reached the starting a.g., must either be done
2533                          * or switch to non-trylock mode.
2534                          */
2535                         if (args->agno == sagno) {
2536                                 if (no_min == 1) {
2537                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2538                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
2539                                         break;
2540                                 }
2541                                 if (flags == 0) {
2542                                         no_min = 1;
2543                                 } else {
2544                                         flags = 0;
2545                                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2546                                                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2547                                                         args->fsbno);
2548                                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2549                                         }
2550                                 }
2551                         }
2552                         xfs_perag_put(args->pag);
2553                 }
2554                 if (bump_rotor || (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG)) {
2555                         if (args->agno == sagno)
2556                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2557                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2558                         else
2559                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2560                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2561                 }
2562                 break;
2563         default:
2564                 ASSERT(0);
2565                 /* NOTREACHED */
2566         }
2567         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2568                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2569         else {
2570                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2571 #ifdef DEBUG
2572                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2573                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2574                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2575                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2576                         args->len);
2577 #endif
2578         }
2579         xfs_perag_put(args->pag);
2580         return 0;
2581 error0:
2582         xfs_perag_put(args->pag);
2583         return error;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Free an extent.
2588  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2589  * after fixing up the freelist.
2590  */
2591 int                             /* error */
2592 xfs_free_extent(
2593         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2594         xfs_fsblock_t   bno,    /* starting block number of extent */
2595         xfs_extlen_t    len)    /* length of extent */
2596 {
2597         xfs_alloc_arg_t args;
2598         int             error;
2599
2600         ASSERT(len != 0);
2601         memset(&args, 0, sizeof(xfs_alloc_arg_t));
2602         args.tp = tp;
2603         args.mp = tp->t_mountp;
2604
2605         /*
2606          * validate that the block number is legal - the enables us to detect
2607          * and handle a silent filesystem corruption rather than crashing.
2608          */
2609         args.agno = XFS_FSB_TO_AGNO(args.mp, bno);
2610         if (args.agno >= args.mp->m_sb.sb_agcount)
2611                 return EFSCORRUPTED;
2612
2613         args.agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(args.mp, bno);
2614         if (args.agbno >= args.mp->m_sb.sb_agblocks)
2615                 return EFSCORRUPTED;
2616
2617         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
2618         ASSERT(args.pag);
2619
2620         error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING);
2621         if (error)
2622                 goto error0;
2623
2624         /* validate the extent size is legal now we have the agf locked */
2625         if (args.agbno + len >
2626                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args.agbp)->agf_length)) {
2627                 error = EFSCORRUPTED;
2628                 goto error0;
2629         }
2630
2631         error = xfs_free_ag_extent(tp, args.agbp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2632         if (!error)
2633                 xfs_extent_busy_insert(tp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2634 error0:
2635         xfs_perag_put(args.pag);
2636         return error;
2637 }