fs/xfs/xfs_ialloc.c

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