fs/xfs/xfs_rtalloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  */
   6 #include "xfs.h"
   7 #include "xfs_fs.h"
   8 #include "xfs_shared.h"
   9 #include "xfs_format.h"
  10 #include "xfs_log_format.h"
  11 #include "xfs_trans_resv.h"
  12 #include "xfs_bit.h"
  13 #include "xfs_mount.h"
  14 #include "xfs_inode.h"
  15 #include "xfs_bmap.h"
  16 #include "xfs_bmap_btree.h"
  17 #include "xfs_trans.h"
  18 #include "xfs_trans_space.h"
  19 #include "xfs_icache.h"
  20 #include "xfs_rtalloc.h"
  21 #include "xfs_sb.h"
  22
  23 /*
  24  * Read and return the summary information for a given extent size,
  25  * bitmap block combination.
  26  * Keeps track of a current summary block, so we don't keep reading
  27  * it from the buffer cache.
  28  */
  29 static int
  30 xfs_rtget_summary(
  31         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
  32         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
  33         int             log,            /* log2 of extent size */
  34         xfs_rtblock_t   bbno,           /* bitmap block number */
  35         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
  36         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
  37         xfs_suminfo_t   *sum)           /* out: summary info for this block */
  38 {
  39         return xfs_rtmodify_summary_int(mp, tp, log, bbno, 0, rbpp, rsb, sum);
  40 }
  41
  42 /*
  43  * Return whether there are any free extents in the size range given
  44  * by low and high, for the bitmap block bbno.
  45  */
  46 STATIC int                              /* error */
  47 xfs_rtany_summary(
  48         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
  49         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
  50         int             low,            /* low log2 extent size */
  51         int             high,           /* high log2 extent size */
  52         xfs_rtblock_t   bbno,           /* bitmap block number */
  53         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
  54         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
  55         int             *stat)          /* out: any good extents here? */
  56 {
  57         int             error;          /* error value */
  58         int             log;            /* loop counter, log2 of ext. size */
  59         xfs_suminfo_t   sum;            /* summary data */
  60
  61         /* There are no extents at levels < m_rsum_cache[bbno]. */
  62         if (mp->m_rsum_cache && low < mp->m_rsum_cache[bbno])
  63                 low = mp->m_rsum_cache[bbno];
  64
  65         /*
  66          * Loop over logs of extent sizes.
  67          */
  68         for (log = low; log <= high; log++) {
  69                 /*
  70                  * Get one summary datum.
  71                  */
  72                 error = xfs_rtget_summary(mp, tp, log, bbno, rbpp, rsb, &sum);
  73                 if (error) {
  74                         return error;
  75                 }
  76                 /*
  77                  * If there are any, return success.
  78                  */
  79                 if (sum) {
  80                         *stat = 1;
  81                         goto out;
  82                 }
  83         }
  84         /*
  85          * Found nothing, return failure.
  86          */
  87         *stat = 0;
  88 out:
  89         /* There were no extents at levels < log. */
  90         if (mp->m_rsum_cache && log > mp->m_rsum_cache[bbno])
  91                 mp->m_rsum_cache[bbno] = log;
  92         return 0;
  93 }
  94
  95
  96 /*
  97  * Copy and transform the summary file, given the old and new
  98  * parameters in the mount structures.
  99  */
 100 STATIC int                              /* error */
 101 xfs_rtcopy_summary(
 102         xfs_mount_t     *omp,           /* old file system mount point */
 103         xfs_mount_t     *nmp,           /* new file system mount point */
 104         xfs_trans_t     *tp)            /* transaction pointer */
 105 {
 106         xfs_rtblock_t   bbno;           /* bitmap block number */
 107         struct xfs_buf  *bp;            /* summary buffer */
 108         int             error;          /* error return value */
 109         int             log;            /* summary level number (log length) */
 110         xfs_suminfo_t   sum;            /* summary data */
 111         xfs_fsblock_t   sumbno;         /* summary block number */
 112
 113         bp = NULL;
 114         for (log = omp->m_rsumlevels - 1; log >= 0; log--) {
 115                 for (bbno = omp->m_sb.sb_rbmblocks - 1;
 116                      (xfs_srtblock_t)bbno >= 0;
 117                      bbno--) {
 118                         error = xfs_rtget_summary(omp, tp, log, bbno, &bp,
 119                                 &sumbno, &sum);
 120                         if (error)
 121                                 return error;
 122                         if (sum == 0)
 123                                 continue;
 124                         error = xfs_rtmodify_summary(omp, tp, log, bbno, -sum,
 125                                 &bp, &sumbno);
 126                         if (error)
 127                                 return error;
 128                         error = xfs_rtmodify_summary(nmp, tp, log, bbno, sum,
 129                                 &bp, &sumbno);
 130                         if (error)
 131                                 return error;
 132                         ASSERT(sum > 0);
 133                 }
 134         }
 135         return 0;
 136 }
 137 /*
 138  * Mark an extent specified by start and len allocated.
 139  * Updates all the summary information as well as the bitmap.
 140  */
 141 STATIC int                              /* error */
 142 xfs_rtallocate_range(
 143         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 144         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 145         xfs_rtblock_t   start,          /* start block to allocate */
 146         xfs_extlen_t    len,            /* length to allocate */
 147         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 148         xfs_fsblock_t   *rsb)           /* in/out: summary block number */
 149 {
 150         xfs_rtblock_t   end;            /* end of the allocated extent */
 151         int             error;          /* error value */
 152         xfs_rtblock_t   postblock = 0;  /* first block allocated > end */
 153         xfs_rtblock_t   preblock = 0;   /* first block allocated < start */
 154
 155         end = start + len - 1;
 156         /*
 157          * Assume we're allocating out of the middle of a free extent.
 158          * We need to find the beginning and end of the extent so we can
 159          * properly update the summary.
 160          */
 161         error = xfs_rtfind_back(mp, tp, start, 0, &preblock);
 162         if (error) {
 163                 return error;
 164         }
 165         /*
 166          * Find the next allocated block (end of free extent).
 167          */
 168         error = xfs_rtfind_forw(mp, tp, end, mp->m_sb.sb_rextents - 1,
 169                 &postblock);
 170         if (error) {
 171                 return error;
 172         }
 173         /*
 174          * Decrement the summary information corresponding to the entire
 175          * (old) free extent.
 176          */
 177         error = xfs_rtmodify_summary(mp, tp,
 178                 XFS_RTBLOCKLOG(postblock + 1 - preblock),
 179                 XFS_BITTOBLOCK(mp, preblock), -1, rbpp, rsb);
 180         if (error) {
 181                 return error;
 182         }
 183         /*
 184          * If there are blocks not being allocated at the front of the
 185          * old extent, add summary data for them to be free.
 186          */
 187         if (preblock < start) {
 188                 error = xfs_rtmodify_summary(mp, tp,
 189                         XFS_RTBLOCKLOG(start - preblock),
 190                         XFS_BITTOBLOCK(mp, preblock), 1, rbpp, rsb);
 191                 if (error) {
 192                         return error;
 193                 }
 194         }
 195         /*
 196          * If there are blocks not being allocated at the end of the
 197          * old extent, add summary data for them to be free.
 198          */
 199         if (postblock > end) {
 200                 error = xfs_rtmodify_summary(mp, tp,
 201                         XFS_RTBLOCKLOG(postblock - end),
 202                         XFS_BITTOBLOCK(mp, end + 1), 1, rbpp, rsb);
 203                 if (error) {
 204                         return error;
 205                 }
 206         }
 207         /*
 208          * Modify the bitmap to mark this extent allocated.
 209          */
 210         error = xfs_rtmodify_range(mp, tp, start, len, 0);
 211         return error;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Make sure we don't run off the end of the rt volume.  Be careful that
 216  * adjusting maxlen downwards doesn't cause us to fail the alignment checks.
 217  */
 218 static inline xfs_extlen_t
 219 xfs_rtallocate_clamp_len(
 220         struct xfs_mount        *mp,
 221         xfs_rtblock_t           startrtx,
 222         xfs_extlen_t            rtxlen,
 223         xfs_extlen_t            prod)
 224 {
 225         xfs_extlen_t            ret;
 226
 227         ret = min(mp->m_sb.sb_rextents, startrtx + rtxlen) - startrtx;
 228         return rounddown(ret, prod);
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Attempt to allocate an extent minlen<=len<=maxlen starting from
 233  * bitmap block bbno.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 234  * the length, if given.  Returns error; returns starting block in *rtblock.
 235  * The lengths are all in rtextents.
 236  */
 237 STATIC int                              /* error */
 238 xfs_rtallocate_extent_block(
 239         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 240         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 241         xfs_rtblock_t   bbno,           /* bitmap block number */
 242         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 243         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 244         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 245         xfs_rtblock_t   *nextp,         /* out: next block to try */
 246         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 247         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 248         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 249         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 250 {
 251         xfs_rtblock_t   besti;          /* best rtblock found so far */
 252         xfs_rtblock_t   bestlen;        /* best length found so far */
 253         xfs_rtblock_t   end;            /* last rtblock in chunk */
 254         int             error;          /* error value */
 255         xfs_rtblock_t   i;              /* current rtblock trying */
 256         xfs_rtblock_t   next;           /* next rtblock to try */
 257         int             stat;           /* status from internal calls */
 258
 259         /*
 260          * Loop over all the extents starting in this bitmap block,
 261          * looking for one that's long enough.
 262          */
 263         for (i = XFS_BLOCKTOBIT(mp, bbno), besti = -1, bestlen = 0,
 264                 end = XFS_BLOCKTOBIT(mp, bbno + 1) - 1;
 265              i <= end;
 266              i++) {
 267                 /* Make sure we don't scan off the end of the rt volume. */
 268                 maxlen = xfs_rtallocate_clamp_len(mp, i, maxlen, prod);
 269
 270                 /*
 271                  * See if there's a free extent of maxlen starting at i.
 272                  * If it's not so then next will contain the first non-free.
 273                  */
 274                 error = xfs_rtcheck_range(mp, tp, i, maxlen, 1, &next, &stat);
 275                 if (error) {
 276                         return error;
 277                 }
 278                 if (stat) {
 279                         /*
 280                          * i for maxlen is all free, allocate and return that.
 281                          */
 282                         error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, i, maxlen, rbpp,
 283                                 rsb);
 284                         if (error) {
 285                                 return error;
 286                         }
 287                         *len = maxlen;
 288                         *rtblock = i;
 289                         return 0;
 290                 }
 291                 /*
 292                  * In the case where we have a variable-sized allocation
 293                  * request, figure out how big this free piece is,
 294                  * and if it's big enough for the minimum, and the best
 295                  * so far, remember it.
 296                  */
 297                 if (minlen < maxlen) {
 298                         xfs_rtblock_t   thislen;        /* this extent size */
 299
 300                         thislen = next - i;
 301                         if (thislen >= minlen && thislen > bestlen) {
 302                                 besti = i;
 303                                 bestlen = thislen;
 304                         }
 305                 }
 306                 /*
 307                  * If not done yet, find the start of the next free space.
 308                  */
 309                 if (next < end) {
 310                         error = xfs_rtfind_forw(mp, tp, next, end, &i);
 311                         if (error) {
 312                                 return error;
 313                         }
 314                 } else
 315                         break;
 316         }
 317         /*
 318          * Searched the whole thing & didn't find a maxlen free extent.
 319          */
 320         if (minlen < maxlen && besti != -1) {
 321                 xfs_extlen_t    p;      /* amount to trim length by */
 322
 323                 /*
 324                  * If size should be a multiple of prod, make that so.
 325                  */
 326                 if (prod > 1) {
 327                         div_u64_rem(bestlen, prod, &p);
 328                         if (p)
 329                                 bestlen -= p;
 330                 }
 331
 332                 /*
 333                  * Allocate besti for bestlen & return that.
 334                  */
 335                 error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, besti, bestlen, rbpp, rsb);
 336                 if (error) {
 337                         return error;
 338                 }
 339                 *len = bestlen;
 340                 *rtblock = besti;
 341                 return 0;
 342         }
 343         /*
 344          * Allocation failed.  Set *nextp to the next block to try.
 345          */
 346         *nextp = next;
 347         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, starting at block
 353  * bno.  If we don't get maxlen then use prod to trim the length, if given.
 354  * Returns error; returns starting block in *rtblock.
 355  * The lengths are all in rtextents.
 356  */
 357 STATIC int                              /* error */
 358 xfs_rtallocate_extent_exact(
 359         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 360         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 361         xfs_rtblock_t   bno,            /* starting block number to allocate */
 362         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 363         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 364         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 365         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 366         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 367         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 368         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 369 {
 370         int             error;          /* error value */
 371         xfs_extlen_t    i;              /* extent length trimmed due to prod */
 372         int             isfree;         /* extent is free */
 373         xfs_rtblock_t   next;           /* next block to try (dummy) */
 374
 375         ASSERT(minlen % prod == 0);
 376         ASSERT(maxlen % prod == 0);
 377         /*
 378          * Check if the range in question (for maxlen) is free.
 379          */
 380         error = xfs_rtcheck_range(mp, tp, bno, maxlen, 1, &next, &isfree);
 381         if (error) {
 382                 return error;
 383         }
 384         if (isfree) {
 385                 /*
 386                  * If it is, allocate it and return success.
 387                  */
 388                 error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, bno, maxlen, rbpp, rsb);
 389                 if (error) {
 390                         return error;
 391                 }
 392                 *len = maxlen;
 393                 *rtblock = bno;
 394                 return 0;
 395         }
 396         /*
 397          * If not, allocate what there is, if it's at least minlen.
 398          */
 399         maxlen = next - bno;
 400         if (maxlen < minlen) {
 401                 /*
 402                  * Failed, return failure status.
 403                  */
 404                 *rtblock = NULLRTBLOCK;
 405                 return 0;
 406         }
 407         /*
 408          * Trim off tail of extent, if prod is specified.
 409          */
 410         if (prod > 1 && (i = maxlen % prod)) {
 411                 maxlen -= i;
 412                 if (maxlen < minlen) {
 413                         /*
 414                          * Now we can't do it, return failure status.
 415                          */
 416                         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 417                         return 0;
 418                 }
 419         }
 420         /*
 421          * Allocate what we can and return it.
 422          */
 423         error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, bno, maxlen, rbpp, rsb);
 424         if (error) {
 425                 return error;
 426         }
 427         *len = maxlen;
 428         *rtblock = bno;
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, starting as near
 434  * to bno as possible.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 435  * the length, if given.  The lengths are all in rtextents.
 436  */
 437 STATIC int                              /* error */
 438 xfs_rtallocate_extent_near(
 439         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 440         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 441         xfs_rtblock_t   bno,            /* starting block number to allocate */
 442         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 443         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 444         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 445         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 446         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 447         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 448         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 449 {
 450         int             any;            /* any useful extents from summary */
 451         xfs_rtblock_t   bbno;           /* bitmap block number */
 452         int             error;          /* error value */
 453         int             i;              /* bitmap block offset (loop control) */
 454         int             j;              /* secondary loop control */
 455         int             log2len;        /* log2 of minlen */
 456         xfs_rtblock_t   n;              /* next block to try */
 457         xfs_rtblock_t   r;              /* result block */
 458
 459         ASSERT(minlen % prod == 0);
 460         ASSERT(maxlen % prod == 0);
 461
 462         /*
 463          * If the block number given is off the end, silently set it to
 464          * the last block.
 465          */
 466         if (bno >= mp->m_sb.sb_rextents)
 467                 bno = mp->m_sb.sb_rextents - 1;
 468
 469         /* Make sure we don't run off the end of the rt volume. */
 470         maxlen = xfs_rtallocate_clamp_len(mp, bno, maxlen, prod);
 471         if (maxlen < minlen) {
 472                 *rtblock = NULLRTBLOCK;
 473                 return 0;
 474         }
 475
 476         /*
 477          * Try the exact allocation first.
 478          */
 479         error = xfs_rtallocate_extent_exact(mp, tp, bno, minlen, maxlen, len,
 480                 rbpp, rsb, prod, &r);
 481         if (error) {
 482                 return error;
 483         }
 484         /*
 485          * If the exact allocation worked, return that.
 486          */
 487         if (r != NULLRTBLOCK) {
 488                 *rtblock = r;
 489                 return 0;
 490         }
 491         bbno = XFS_BITTOBLOCK(mp, bno);
 492         i = 0;
 493         ASSERT(minlen != 0);
 494         log2len = xfs_highbit32(minlen);
 495         /*
 496          * Loop over all bitmap blocks (bbno + i is current block).
 497          */
 498         for (;;) {
 499                 /*
 500                  * Get summary information of extents of all useful levels
 501                  * starting in this bitmap block.
 502                  */
 503                 error = xfs_rtany_summary(mp, tp, log2len, mp->m_rsumlevels - 1,
 504                         bbno + i, rbpp, rsb, &any);
 505                 if (error) {
 506                         return error;
 507                 }
 508                 /*
 509                  * If there are any useful extents starting here, try
 510                  * allocating one.
 511                  */
 512                 if (any) {
 513                         /*
 514                          * On the positive side of the starting location.
 515                          */
 516                         if (i >= 0) {
 517                                 /*
 518                                  * Try to allocate an extent starting in
 519                                  * this block.
 520                                  */
 521                                 error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp,
 522                                         bbno + i, minlen, maxlen, len, &n, rbpp,
 523                                         rsb, prod, &r);
 524                                 if (error) {
 525                                         return error;
 526                                 }
 527                                 /*
 528                                  * If it worked, return it.
 529                                  */
 530                                 if (r != NULLRTBLOCK) {
 531                                         *rtblock = r;
 532                                         return 0;
 533                                 }
 534                         }
 535                         /*
 536                          * On the negative side of the starting location.
 537                          */
 538                         else {          /* i < 0 */
 539                                 /*
 540                                  * Loop backwards through the bitmap blocks from
 541                                  * the starting point-1 up to where we are now.
 542                                  * There should be an extent which ends in this
 543                                  * bitmap block and is long enough.
 544                                  */
 545                                 for (j = -1; j > i; j--) {
 546                                         /*
 547                                          * Grab the summary information for
 548                                          * this bitmap block.
 549                                          */
 550                                         error = xfs_rtany_summary(mp, tp,
 551                                                 log2len, mp->m_rsumlevels - 1,
 552                                                 bbno + j, rbpp, rsb, &any);
 553                                         if (error) {
 554                                                 return error;
 555                                         }
 556                                         /*
 557                                          * If there's no extent given in the
 558                                          * summary that means the extent we
 559                                          * found must carry over from an
 560                                          * earlier block.  If there is an
 561                                          * extent given, we've already tried
 562                                          * that allocation, don't do it again.
 563                                          */
 564                                         if (any)
 565                                                 continue;
 566                                         error = xfs_rtallocate_extent_block(mp,
 567                                                 tp, bbno + j, minlen, maxlen,
 568                                                 len, &n, rbpp, rsb, prod, &r);
 569                                         if (error) {
 570                                                 return error;
 571                                         }
 572                                         /*
 573                                          * If it works, return the extent.
 574                                          */
 575                                         if (r != NULLRTBLOCK) {
 576                                                 *rtblock = r;
 577                                                 return 0;
 578                                         }
 579                                 }
 580                                 /*
 581                                  * There weren't intervening bitmap blocks
 582                                  * with a long enough extent, or the
 583                                  * allocation didn't work for some reason
 584                                  * (i.e. it's a little * too short).
 585                                  * Try to allocate from the summary block
 586                                  * that we found.
 587                                  */
 588                                 error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp,
 589                                         bbno + i, minlen, maxlen, len, &n, rbpp,
 590                                         rsb, prod, &r);
 591                                 if (error) {
 592                                         return error;
 593                                 }
 594                                 /*
 595                                  * If it works, return the extent.
 596                                  */
 597                                 if (r != NULLRTBLOCK) {
 598                                         *rtblock = r;
 599                                         return 0;
 600                                 }
 601                         }
 602                 }
 603                 /*
 604                  * Loop control.  If we were on the positive side, and there's
 605                  * still more blocks on the negative side, go there.
 606                  */
 607                 if (i > 0 && (int)bbno - i >= 0)
 608                         i = -i;
 609                 /*
 610                  * If positive, and no more negative, but there are more
 611                  * positive, go there.
 612                  */
 613                 else if (i > 0 && (int)bbno + i < mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1)
 614                         i++;
 615                 /*
 616                  * If negative or 0 (just started), and there are positive
 617                  * blocks to go, go there.  The 0 case moves to block 1.
 618                  */
 619                 else if (i <= 0 && (int)bbno - i < mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1)
 620                         i = 1 - i;
 621                 /*
 622                  * If negative or 0 and there are more negative blocks,
 623                  * go there.
 624                  */
 625                 else if (i <= 0 && (int)bbno + i > 0)
 626                         i--;
 627                 /*
 628                  * Must be done.  Return failure.
 629                  */
 630                 else
 631                         break;
 632         }
 633         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 634         return 0;
 635 }
 636
 637 /*
 638  * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, with no position
 639  * specified.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 640  * the length, if given.  The lengths are all in rtextents.
 641  */
 642 STATIC int                              /* error */
 643 xfs_rtallocate_extent_size(
 644         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 645         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 646         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 647         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 648         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 649         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 650         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 651         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 652         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 653 {
 654         int             error;          /* error value */
 655         int             i;              /* bitmap block number */
 656         int             l;              /* level number (loop control) */
 657         xfs_rtblock_t   n;              /* next block to be tried */
 658         xfs_rtblock_t   r;              /* result block number */
 659         xfs_suminfo_t   sum;            /* summary information for extents */
 660
 661         ASSERT(minlen % prod == 0);
 662         ASSERT(maxlen % prod == 0);
 663         ASSERT(maxlen != 0);
 664
 665         /*
 666          * Loop over all the levels starting with maxlen.
 667          * At each level, look at all the bitmap blocks, to see if there
 668          * are extents starting there that are long enough (>= maxlen).
 669          * Note, only on the initial level can the allocation fail if
 670          * the summary says there's an extent.
 671          */
 672         for (l = xfs_highbit32(maxlen); l < mp->m_rsumlevels; l++) {
 673                 /*
 674                  * Loop over all the bitmap blocks.
 675                  */
 676                 for (i = 0; i < mp->m_sb.sb_rbmblocks; i++) {
 677                         /*
 678                          * Get the summary for this level/block.
 679                          */
 680                         error = xfs_rtget_summary(mp, tp, l, i, rbpp, rsb,
 681                                 &sum);
 682                         if (error) {
 683                                 return error;
 684                         }
 685                         /*
 686                          * Nothing there, on to the next block.
 687                          */
 688                         if (!sum)
 689                                 continue;
 690                         /*
 691                          * Try allocating the extent.
 692                          */
 693                         error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp, i, maxlen,
 694                                 maxlen, len, &n, rbpp, rsb, prod, &r);
 695                         if (error) {
 696                                 return error;
 697                         }
 698                         /*
 699                          * If it worked, return that.
 700                          */
 701                         if (r != NULLRTBLOCK) {
 702                                 *rtblock = r;
 703                                 return 0;
 704                         }
 705                         /*
 706                          * If the "next block to try" returned from the
 707                          * allocator is beyond the next bitmap block,
 708                          * skip to that bitmap block.
 709                          */
 710                         if (XFS_BITTOBLOCK(mp, n) > i + 1)
 711                                 i = XFS_BITTOBLOCK(mp, n) - 1;
 712                 }
 713         }
 714         /*
 715          * Didn't find any maxlen blocks.  Try smaller ones, unless
 716          * we're asking for a fixed size extent.
 717          */
 718         if (minlen > --maxlen) {
 719                 *rtblock = NULLRTBLOCK;
 720                 return 0;
 721         }
 722         ASSERT(minlen != 0);
 723         ASSERT(maxlen != 0);
 724
 725         /*
 726          * Loop over sizes, from maxlen down to minlen.
 727          * This time, when we do the allocations, allow smaller ones
 728          * to succeed.
 729          */
 730         for (l = xfs_highbit32(maxlen); l >= xfs_highbit32(minlen); l--) {
 731                 /*
 732                  * Loop over all the bitmap blocks, try an allocation
 733                  * starting in that block.
 734                  */
 735                 for (i = 0; i < mp->m_sb.sb_rbmblocks; i++) {
 736                         /*
 737                          * Get the summary information for this level/block.
 738                          */
 739                         error = xfs_rtget_summary(mp, tp, l, i, rbpp, rsb,
 740                                                   &sum);
 741                         if (error) {
 742                                 return error;
 743                         }
 744                         /*
 745                          * If nothing there, go on to next.
 746                          */
 747                         if (!sum)
 748                                 continue;
 749                         /*
 750                          * Try the allocation.  Make sure the specified
 751                          * minlen/maxlen are in the possible range for
 752                          * this summary level.
 753                          */
 754                         error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp, i,
 755                                         XFS_RTMAX(minlen, 1 << l),
 756                                         XFS_RTMIN(maxlen, (1 << (l + 1)) - 1),
 757                                         len, &n, rbpp, rsb, prod, &r);
 758                         if (error) {
 759                                 return error;
 760                         }
 761                         /*
 762                          * If it worked, return that extent.
 763                          */
 764                         if (r != NULLRTBLOCK) {
 765                                 *rtblock = r;
 766                                 return 0;
 767                         }
 768                         /*
 769                          * If the "next block to try" returned from the
 770                          * allocator is beyond the next bitmap block,
 771                          * skip to that bitmap block.
 772                          */
 773                         if (XFS_BITTOBLOCK(mp, n) > i + 1)
 774                                 i = XFS_BITTOBLOCK(mp, n) - 1;
 775                 }
 776         }
 777         /*
 778          * Got nothing, return failure.
 779          */
 780         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 781         return 0;
 782 }
 783
 784 /*
 785  * Allocate space to the bitmap or summary file, and zero it, for growfs.
 786  */
 787 STATIC int
 788 xfs_growfs_rt_alloc(
 789         struct xfs_mount        *mp,            /* file system mount point */
 790         xfs_extlen_t            oblocks,        /* old count of blocks */
 791         xfs_extlen_t            nblocks,        /* new count of blocks */
 792         struct xfs_inode        *ip)            /* inode (bitmap/summary) */
 793 {
 794         xfs_fileoff_t           bno;            /* block number in file */
 795         struct xfs_buf          *bp;    /* temporary buffer for zeroing */
 796         xfs_daddr_t             d;              /* disk block address */
 797         int                     error;          /* error return value */
 798         xfs_fsblock_t           fsbno;          /* filesystem block for bno */
 799         struct xfs_bmbt_irec    map;            /* block map output */
 800         int                     nmap;           /* number of block maps */
 801         int                     resblks;        /* space reservation */
 802         enum xfs_blft           buf_type;
 803         struct xfs_trans        *tp;
 804
 805         if (ip == mp->m_rsumip)
 806                 buf_type = XFS_BLFT_RTSUMMARY_BUF;
 807         else
 808                 buf_type = XFS_BLFT_RTBITMAP_BUF;
 809
 810         /*
 811          * Allocate space to the file, as necessary.
 812          */
 813         while (oblocks < nblocks) {
 814                 resblks = XFS_GROWFSRT_SPACE_RES(mp, nblocks - oblocks);
 815                 /*
 816                  * Reserve space & log for one extent added to the file.
 817                  */
 818                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growrtalloc, resblks,
 819                                 0, 0, &tp);
 820                 if (error)
 821                         return error;
 822                 /*
 823                  * Lock the inode.
 824                  */
 825                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 826                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 827
 828                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 829                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 830                 if (error == -EFBIG)
 831                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
 832                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 833                 if (error)
 834                         goto out_trans_cancel;
 835
 836                 /*
 837                  * Allocate blocks to the bitmap file.
 838                  */
 839                 nmap = 1;
 840                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, oblocks, nblocks - oblocks,
 841                                         XFS_BMAPI_METADATA, 0, &map, &nmap);
 842                 if (!error && nmap < 1)
 843                         error = -ENOSPC;
 844                 if (error)
 845                         goto out_trans_cancel;
 846                 /*
 847                  * Free any blocks freed up in the transaction, then commit.
 848                  */
 849                 error = xfs_trans_commit(tp);
 850                 if (error)
 851                         return error;
 852                 /*
 853                  * Now we need to clear the allocated blocks.
 854                  * Do this one block per transaction, to keep it simple.
 855                  */
 856                 for (bno = map.br_startoff, fsbno = map.br_startblock;
 857                      bno < map.br_startoff + map.br_blockcount;
 858                      bno++, fsbno++) {
 859                         /*
 860                          * Reserve log for one block zeroing.
 861                          */
 862                         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growrtzero,
 863                                         0, 0, 0, &tp);
 864                         if (error)
 865                                 return error;
 866                         /*
 867                          * Lock the bitmap inode.
 868                          */
 869                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 870                         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 871                         /*
 872                          * Get a buffer for the block.
 873                          */
 874                         d = XFS_FSB_TO_DADDR(mp, fsbno);
 875                         error = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 876                                         mp->m_bsize, 0, &bp);
 877                         if (error)
 878                                 goto out_trans_cancel;
 879
 880                         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, buf_type);
 881                         bp->b_ops = &xfs_rtbuf_ops;
 882                         memset(bp->b_addr, 0, mp->m_sb.sb_blocksize);
 883                         xfs_trans_log_buf(tp, bp, 0, mp->m_sb.sb_blocksize - 1);
 884                         /*
 885                          * Commit the transaction.
 886                          */
 887                         error = xfs_trans_commit(tp);
 888                         if (error)
 889                                 return error;
 890                 }
 891                 /*
 892                  * Go on to the next extent, if any.
 893                  */
 894                 oblocks = map.br_startoff + map.br_blockcount;
 895         }
 896
 897         return 0;
 898
 899 out_trans_cancel:
 900         xfs_trans_cancel(tp);
 901         return error;
 902 }
 903
 904 static void
 905 xfs_alloc_rsum_cache(
 906         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
 907         xfs_extlen_t    rbmblocks)      /* number of rt bitmap blocks */
 908 {
 909         /*
 910          * The rsum cache is initialized to all zeroes, which is trivially a
 911          * lower bound on the minimum level with any free extents. We can
 912          * continue without the cache if it couldn't be allocated.
 913          */
 914         mp->m_rsum_cache = kvzalloc(rbmblocks, GFP_KERNEL);
 915         if (!mp->m_rsum_cache)
 916                 xfs_warn(mp, "could not allocate realtime summary cache");
 917 }
 918
 919 /*
 920  * Visible (exported) functions.
 921  */
 922
 923 /*
 924  * Grow the realtime area of the filesystem.
 925  */
 926 int
 927 xfs_growfs_rt(
 928         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point for filesystem */
 929         xfs_growfs_rt_t *in)            /* growfs rt input struct */
 930 {
 931         xfs_rtblock_t   bmbno;          /* bitmap block number */
 932         struct xfs_buf  *bp;            /* temporary buffer */
 933         int             error;          /* error return value */
 934         xfs_mount_t     *nmp;           /* new (fake) mount structure */
 935         xfs_rfsblock_t  nrblocks;       /* new number of realtime blocks */
 936         xfs_extlen_t    nrbmblocks;     /* new number of rt bitmap blocks */
 937         xfs_rtblock_t   nrextents;      /* new number of realtime extents */
 938         uint8_t         nrextslog;      /* new log2 of sb_rextents */
 939         xfs_extlen_t    nrsumblocks;    /* new number of summary blocks */
 940         uint            nrsumlevels;    /* new rt summary levels */
 941         uint            nrsumsize;      /* new size of rt summary, bytes */
 942         xfs_sb_t        *nsbp;          /* new superblock */
 943         xfs_extlen_t    rbmblocks;      /* current number of rt bitmap blocks */
 944         xfs_extlen_t    rsumblocks;     /* current number of rt summary blks */
 945         xfs_sb_t        *sbp;           /* old superblock */
 946         xfs_fsblock_t   sumbno;         /* summary block number */
 947         uint8_t         *rsum_cache;    /* old summary cache */
 948
 949         sbp = &mp->m_sb;
 950
 951         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 952                 return -EPERM;
 953
 954         /* Needs to have been mounted with an rt device. */
 955         if (!XFS_IS_REALTIME_MOUNT(mp))
 956                 return -EINVAL;
 957         /*
 958          * Mount should fail if the rt bitmap/summary files don't load, but
 959          * we'll check anyway.
 960          */
 961         if (!mp->m_rbmip || !mp->m_rsumip)
 962                 return -EINVAL;
 963
 964         /* Shrink not supported. */
 965         if (in->newblocks <= sbp->sb_rblocks)
 966                 return -EINVAL;
 967
 968         /* Can only change rt extent size when adding rt volume. */
 969         if (sbp->sb_rblocks > 0 && in->extsize != sbp->sb_rextsize)
 970                 return -EINVAL;
 971
 972         /* Range check the extent size. */
 973         if (XFS_FSB_TO_B(mp, in->extsize) > XFS_MAX_RTEXTSIZE ||
 974             XFS_FSB_TO_B(mp, in->extsize) < XFS_MIN_RTEXTSIZE)
 975                 return -EINVAL;
 976
 977         /* Unsupported realtime features. */
 978         if (xfs_has_rmapbt(mp) || xfs_has_reflink(mp) || xfs_has_quota(mp))
 979                 return -EOPNOTSUPP;
 980
 981         nrblocks = in->newblocks;
 982         error = xfs_sb_validate_fsb_count(sbp, nrblocks);
 983         if (error)
 984                 return error;
 985         /*
 986          * Read in the last block of the device, make sure it exists.
 987          */
 988         error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_rtdev_targp,
 989                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, nrblocks - 1),
 990                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, NULL);
 991         if (error)
 992                 return error;
 993         xfs_buf_relse(bp);
 994
 995         /*
 996          * Calculate new parameters.  These are the final values to be reached.
 997          */
 998         nrextents = nrblocks;
 999         do_div(nrextents, in->extsize);
1000         nrbmblocks = howmany_64(nrextents, NBBY * sbp->sb_blocksize);
1001         nrextslog = xfs_highbit32(nrextents);
1002         nrsumlevels = nrextslog + 1;
1003         nrsumsize = (uint)sizeof(xfs_suminfo_t) * nrsumlevels * nrbmblocks;
1004         nrsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, nrsumsize);
1005         nrsumsize = XFS_FSB_TO_B(mp, nrsumblocks);
1006         /*
1007          * New summary size can't be more than half the size of
1008          * the log.  This prevents us from getting a log overflow,
1009          * since we'll log basically the whole summary file at once.
1010          */
1011         if (nrsumblocks > (mp->m_sb.sb_logblocks >> 1))
1012                 return -EINVAL;
1013         /*
1014          * Get the old block counts for bitmap and summary inodes.
1015          * These can't change since other growfs callers are locked out.
1016          */
1017         rbmblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_rbmip->i_disk_size);
1018         rsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_rsumip->i_disk_size);
1019         /*
1020          * Allocate space to the bitmap and summary files, as necessary.
1021          */
1022         error = xfs_growfs_rt_alloc(mp, rbmblocks, nrbmblocks, mp->m_rbmip);
1023         if (error)
1024                 return error;
1025         error = xfs_growfs_rt_alloc(mp, rsumblocks, nrsumblocks, mp->m_rsumip);
1026         if (error)
1027                 return error;
1028
1029         rsum_cache = mp->m_rsum_cache;
1030         if (nrbmblocks != sbp->sb_rbmblocks)
1031                 xfs_alloc_rsum_cache(mp, nrbmblocks);
1032
1033         /*
1034          * Allocate a new (fake) mount/sb.
1035          */
1036         nmp = kmem_alloc(sizeof(*nmp), 0);
1037         /*
1038          * Loop over the bitmap blocks.
1039          * We will do everything one bitmap block at a time.
1040          * Skip the current block if it is exactly full.
1041          * This also deals with the case where there were no rtextents before.
1042          */
1043         for (bmbno = sbp->sb_rbmblocks -
1044                      ((sbp->sb_rextents & ((1 << mp->m_blkbit_log) - 1)) != 0);
1045              bmbno < nrbmblocks;
1046              bmbno++) {
1047                 struct xfs_trans        *tp;
1048                 xfs_rfsblock_t          nrblocks_step;
1049
1050                 *nmp = *mp;
1051                 nsbp = &nmp->m_sb;
1052                 /*
1053                  * Calculate new sb and mount fields for this round.
1054                  */
1055                 nsbp->sb_rextsize = in->extsize;
1056                 nsbp->sb_rbmblocks = bmbno + 1;
1057                 nrblocks_step = (bmbno + 1) * NBBY * nsbp->sb_blocksize *
1058                                 nsbp->sb_rextsize;
1059                 nsbp->sb_rblocks = min(nrblocks, nrblocks_step);
1060                 nsbp->sb_rextents = nsbp->sb_rblocks;
1061                 do_div(nsbp->sb_rextents, nsbp->sb_rextsize);
1062                 ASSERT(nsbp->sb_rextents != 0);
1063                 nsbp->sb_rextslog = xfs_highbit32(nsbp->sb_rextents);
1064                 nrsumlevels = nmp->m_rsumlevels = nsbp->sb_rextslog + 1;
1065                 nrsumsize =
1066                         (uint)sizeof(xfs_suminfo_t) * nrsumlevels *
1067                         nsbp->sb_rbmblocks;
1068                 nrsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, nrsumsize);
1069                 nmp->m_rsumsize = nrsumsize = XFS_FSB_TO_B(mp, nrsumblocks);
1070                 /*
1071                  * Start a transaction, get the log reservation.
1072                  */
1073                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growrtfree, 0, 0, 0,
1074                                 &tp);
1075                 if (error)
1076                         break;
1077                 /*
1078                  * Lock out other callers by grabbing the bitmap inode lock.
1079                  */
1080                 xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_RTBITMAP);
1081                 xfs_trans_ijoin(tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
1082                 /*
1083                  * Update the bitmap inode's size ondisk and incore.  We need
1084                  * to update the incore size so that inode inactivation won't
1085                  * punch what it thinks are "posteof" blocks.
1086                  */
1087                 mp->m_rbmip->i_disk_size =
1088                         nsbp->sb_rbmblocks * nsbp->sb_blocksize;
1089                 i_size_write(VFS_I(mp->m_rbmip), mp->m_rbmip->i_disk_size);
1090                 xfs_trans_log_inode(tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOG_CORE);
1091                 /*
1092                  * Get the summary inode into the transaction.
1093                  */
1094                 xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_RTSUM);
1095                 xfs_trans_ijoin(tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
1096                 /*
1097                  * Update the summary inode's size.  We need to update the
1098                  * incore size so that inode inactivation won't punch what it
1099                  * thinks are "posteof" blocks.
1100                  */
1101                 mp->m_rsumip->i_disk_size = nmp->m_rsumsize;
1102                 i_size_write(VFS_I(mp->m_rsumip), mp->m_rsumip->i_disk_size);
1103                 xfs_trans_log_inode(tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOG_CORE);
1104                 /*
1105                  * Copy summary data from old to new sizes.
1106                  * Do this when the real size (not block-aligned) changes.
1107                  */
1108                 if (sbp->sb_rbmblocks != nsbp->sb_rbmblocks ||
1109                     mp->m_rsumlevels != nmp->m_rsumlevels) {
1110                         error = xfs_rtcopy_summary(mp, nmp, tp);
1111                         if (error)
1112                                 goto error_cancel;
1113                 }
1114                 /*
1115                  * Update superblock fields.
1116                  */
1117                 if (nsbp->sb_rextsize != sbp->sb_rextsize)
1118                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTSIZE,
1119                                 nsbp->sb_rextsize - sbp->sb_rextsize);
1120                 if (nsbp->sb_rbmblocks != sbp->sb_rbmblocks)
1121                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RBMBLOCKS,
1122                                 nsbp->sb_rbmblocks - sbp->sb_rbmblocks);
1123                 if (nsbp->sb_rblocks != sbp->sb_rblocks)
1124                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RBLOCKS,
1125                                 nsbp->sb_rblocks - sbp->sb_rblocks);
1126                 if (nsbp->sb_rextents != sbp->sb_rextents)
1127                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTENTS,
1128                                 nsbp->sb_rextents - sbp->sb_rextents);
1129                 if (nsbp->sb_rextslog != sbp->sb_rextslog)
1130                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTSLOG,
1131                                 nsbp->sb_rextslog - sbp->sb_rextslog);
1132                 /*
1133                  * Free new extent.
1134                  */
1135                 bp = NULL;
1136                 error = xfs_rtfree_range(nmp, tp, sbp->sb_rextents,
1137                         nsbp->sb_rextents - sbp->sb_rextents, &bp, &sumbno);
1138                 if (error) {
1139 error_cancel:
1140                         xfs_trans_cancel(tp);
1141                         break;
1142                 }
1143                 /*
1144                  * Mark more blocks free in the superblock.
1145                  */
1146                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FREXTENTS,
1147                         nsbp->sb_rextents - sbp->sb_rextents);
1148                 /*
1149                  * Update mp values into the real mp structure.
1150                  */
1151                 mp->m_rsumlevels = nrsumlevels;
1152                 mp->m_rsumsize = nrsumsize;
1153
1154                 error = xfs_trans_commit(tp);
1155                 if (error)
1156                         break;
1157
1158                 /* Ensure the mount RT feature flag is now set. */
1159                 mp->m_features |= XFS_FEAT_REALTIME;
1160         }
1161         if (error)
1162                 goto out_free;
1163
1164         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
1165         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
1166
1167 out_free:
1168         /*
1169          * Free the fake mp structure.
1170          */
1171         kmem_free(nmp);
1172
1173         /*
1174          * If we had to allocate a new rsum_cache, we either need to free the
1175          * old one (if we succeeded) or free the new one and restore the old one
1176          * (if there was an error).
1177          */
1178         if (rsum_cache != mp->m_rsum_cache) {
1179                 if (error) {
1180                         kmem_free(mp->m_rsum_cache);
1181                         mp->m_rsum_cache = rsum_cache;
1182                 } else {
1183                         kmem_free(rsum_cache);
1184                 }
1185         }
1186
1187         return error;
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Allocate an extent in the realtime subvolume, with the usual allocation
1192  * parameters.  The length units are all in realtime extents, as is the
1193  * result block number.
1194  */
1195 int                                     /* error */
1196 xfs_rtallocate_extent(
1197         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1198         xfs_rtblock_t   bno,            /* starting block number to allocate */
1199         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
1200         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
1201         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
1202         int             wasdel,         /* was a delayed allocation extent */
1203         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
1204         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
1205 {
1206         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
1207         int             error;          /* error value */
1208         xfs_rtblock_t   r;              /* result allocated block */
1209         xfs_fsblock_t   sb;             /* summary file block number */
1210         struct xfs_buf  *sumbp;         /* summary file block buffer */
1211
1212         ASSERT(xfs_isilocked(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL));
1213         ASSERT(minlen > 0 && minlen <= maxlen);
1214
1215         /*
1216          * If prod is set then figure out what to do to minlen and maxlen.
1217          */
1218         if (prod > 1) {
1219                 xfs_extlen_t    i;
1220
1221                 if ((i = maxlen % prod))
1222                         maxlen -= i;
1223                 if ((i = minlen % prod))
1224                         minlen += prod - i;
1225                 if (maxlen < minlen) {
1226                         *rtblock = NULLRTBLOCK;
1227                         return 0;
1228                 }
1229         }
1230
1231 retry:
1232         sumbp = NULL;
1233         if (bno == 0) {
1234                 error = xfs_rtallocate_extent_size(mp, tp, minlen, maxlen, len,
1235                                 &sumbp, &sb, prod, &r);
1236         } else {
1237                 error = xfs_rtallocate_extent_near(mp, tp, bno, minlen, maxlen,
1238                                 len, &sumbp, &sb, prod, &r);
1239         }
1240
1241         if (error)
1242                 return error;
1243
1244         /*
1245          * If it worked, update the superblock.
1246          */
1247         if (r != NULLRTBLOCK) {
1248                 long    slen = (long)*len;
1249
1250                 ASSERT(*len >= minlen && *len <= maxlen);
1251                 if (wasdel)
1252                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RES_FREXTENTS, -slen);
1253                 else
1254                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FREXTENTS, -slen);
1255         } else if (prod > 1) {
1256                 prod = 1;
1257                 goto retry;
1258         }
1259
1260         *rtblock = r;
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Initialize realtime fields in the mount structure.
1266  */
1267 int                             /* error */
1268 xfs_rtmount_init(
1269         struct xfs_mount        *mp)    /* file system mount structure */
1270 {
1271         struct xfs_buf          *bp;    /* buffer for last block of subvolume */
1272         struct xfs_sb           *sbp;   /* filesystem superblock copy in mount */
1273         xfs_daddr_t             d;      /* address of last block of subvolume */
1274         int                     error;
1275
1276         sbp = &mp->m_sb;
1277         if (sbp->sb_rblocks == 0)
1278                 return 0;
1279         if (mp->m_rtdev_targp == NULL) {
1280                 xfs_warn(mp,
1281         "Filesystem has a realtime volume, use rtdev=device option");
1282                 return -ENODEV;
1283         }
1284         mp->m_rsumlevels = sbp->sb_rextslog + 1;
1285         mp->m_rsumsize =
1286                 (uint)sizeof(xfs_suminfo_t) * mp->m_rsumlevels *
1287                 sbp->sb_rbmblocks;
1288         mp->m_rsumsize = roundup(mp->m_rsumsize, sbp->sb_blocksize);
1289         mp->m_rbmip = mp->m_rsumip = NULL;
1290         /*
1291          * Check that the realtime section is an ok size.
1292          */
1293         d = (xfs_daddr_t)XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_rblocks);
1294         if (XFS_BB_TO_FSB(mp, d) != mp->m_sb.sb_rblocks) {
1295                 xfs_warn(mp, "realtime mount -- %llu != %llu",
1296                         (unsigned long long) XFS_BB_TO_FSB(mp, d),
1297                         (unsigned long long) mp->m_sb.sb_rblocks);
1298                 return -EFBIG;
1299         }
1300         error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_rtdev_targp,
1301                                         d - XFS_FSB_TO_BB(mp, 1),
1302                                         XFS_FSB_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, NULL);
1303         if (error) {
1304                 xfs_warn(mp, "realtime device size check failed");
1305                 return error;
1306         }
1307         xfs_buf_relse(bp);
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 static int
1312 xfs_rtalloc_count_frextent(
1313         struct xfs_mount                *mp,
1314         struct xfs_trans                *tp,
1315         const struct xfs_rtalloc_rec    *rec,
1316         void                            *priv)
1317 {
1318         uint64_t                        *valp = priv;
1319
1320         *valp += rec->ar_extcount;
1321         return 0;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Reinitialize the number of free realtime extents from the realtime bitmap.
1326  * Callers must ensure that there is no other activity in the filesystem.
1327  */
1328 int
1329 xfs_rtalloc_reinit_frextents(
1330         struct xfs_mount        *mp)
1331 {
1332         uint64_t                val = 0;
1333         int                     error;
1334
1335         xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_SHARED | XFS_ILOCK_RTBITMAP);
1336         error = xfs_rtalloc_query_all(mp, NULL, xfs_rtalloc_count_frextent,
1337                         &val);
1338         xfs_iunlock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_SHARED | XFS_ILOCK_RTBITMAP);
1339         if (error)
1340                 return error;
1341
1342         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
1343         mp->m_sb.sb_frextents = val;
1344         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
1345         percpu_counter_set(&mp->m_frextents, mp->m_sb.sb_frextents);
1346         return 0;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Read in the bmbt of an rt metadata inode so that we never have to load them
1351  * at runtime.  This enables the use of shared ILOCKs for rtbitmap scans.  Use
1352  * an empty transaction to avoid deadlocking on loops in the bmbt.
1353  */
1354 static inline int
1355 xfs_rtmount_iread_extents(
1356         struct xfs_inode        *ip,
1357         unsigned int            lock_class)
1358 {
1359         struct xfs_trans        *tp;
1360         int                     error;
1361
1362         error = xfs_trans_alloc_empty(ip->i_mount, &tp);
1363         if (error)
1364                 return error;
1365
1366         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | lock_class);
1367
1368         error = xfs_iread_extents(tp, ip, XFS_DATA_FORK);
1369         if (error)
1370                 goto out_unlock;
1371
1372         if (xfs_inode_has_attr_fork(ip)) {
1373                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, XFS_ATTR_FORK);
1374                 if (error)
1375                         goto out_unlock;
1376         }
1377
1378 out_unlock:
1379         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | lock_class);
1380         xfs_trans_cancel(tp);
1381         return error;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Get the bitmap and summary inodes and the summary cache into the mount
1386  * structure at mount time.
1387  */
1388 int                                     /* error */
1389 xfs_rtmount_inodes(
1390         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1391 {
1392         int             error;          /* error return value */
1393         xfs_sb_t        *sbp;
1394
1395         sbp = &mp->m_sb;
1396         error = xfs_iget(mp, NULL, sbp->sb_rbmino, 0, 0, &mp->m_rbmip);
1397         if (error)
1398                 return error;
1399         ASSERT(mp->m_rbmip != NULL);
1400
1401         error = xfs_rtmount_iread_extents(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_RTBITMAP);
1402         if (error)
1403                 goto out_rele_bitmap;
1404
1405         error = xfs_iget(mp, NULL, sbp->sb_rsumino, 0, 0, &mp->m_rsumip);
1406         if (error)
1407                 goto out_rele_bitmap;
1408         ASSERT(mp->m_rsumip != NULL);
1409
1410         error = xfs_rtmount_iread_extents(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_RTSUM);
1411         if (error)
1412                 goto out_rele_summary;
1413
1414         xfs_alloc_rsum_cache(mp, sbp->sb_rbmblocks);
1415         return 0;
1416
1417 out_rele_summary:
1418         xfs_irele(mp->m_rsumip);
1419 out_rele_bitmap:
1420         xfs_irele(mp->m_rbmip);
1421         return error;
1422 }
1423
1424 void
1425 xfs_rtunmount_inodes(
1426         struct xfs_mount        *mp)
1427 {
1428         kmem_free(mp->m_rsum_cache);
1429         if (mp->m_rbmip)
1430                 xfs_irele(mp->m_rbmip);
1431         if (mp->m_rsumip)
1432                 xfs_irele(mp->m_rsumip);
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Pick an extent for allocation at the start of a new realtime file.
1437  * Use the sequence number stored in the atime field of the bitmap inode.
1438  * Translate this to a fraction of the rtextents, and return the product
1439  * of rtextents and the fraction.
1440  * The fraction sequence is 0, 1/2, 1/4, 3/4, 1/8, ..., 7/8, 1/16, ...
1441  */
1442 int                                     /* error */
1443 xfs_rtpick_extent(
1444         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
1445         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1446         xfs_extlen_t    len,            /* allocation length (rtextents) */
1447         xfs_rtblock_t   *pick)          /* result rt extent */
1448 {
1449         xfs_rtblock_t   b;              /* result block */
1450         int             log2;           /* log of sequence number */
1451         uint64_t        resid;          /* residual after log removed */
1452         uint64_t        seq;            /* sequence number of file creation */
1453         uint64_t        *seqp;          /* pointer to seqno in inode */
1454
1455         ASSERT(xfs_isilocked(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL));
1456
1457         seqp = (uint64_t *)&VFS_I(mp->m_rbmip)->i_atime;
1458         if (!(mp->m_rbmip->i_diflags & XFS_DIFLAG_NEWRTBM)) {
1459                 mp->m_rbmip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_NEWRTBM;
1460                 *seqp = 0;
1461         }
1462         seq = *seqp;
1463         if ((log2 = xfs_highbit64(seq)) == -1)
1464                 b = 0;
1465         else {
1466                 resid = seq - (1ULL << log2);
1467                 b = (mp->m_sb.sb_rextents * ((resid << 1) + 1ULL)) >>
1468                     (log2 + 1);
1469                 if (b >= mp->m_sb.sb_rextents)
1470                         div64_u64_rem(b, mp->m_sb.sb_rextents, &b);
1471                 if (b + len > mp->m_sb.sb_rextents)
1472                         b = mp->m_sb.sb_rextents - len;
1473         }
1474         *seqp = seq + 1;
1475         xfs_trans_log_inode(tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOG_CORE);
1476         *pick = b;
1477         return 0;
1478 }