fs/xfs/libxfs/xfs_ialloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2002,2005 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_sb.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_inode.h"
  16 #include "xfs_btree.h"
  17 #include "xfs_ialloc.h"
  18 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_errortag.h"
  21 #include "xfs_error.h"
  22 #include "xfs_bmap.h"
  23 #include "xfs_trans.h"
  24 #include "xfs_buf_item.h"
  25 #include "xfs_icreate_item.h"
  26 #include "xfs_icache.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_log.h"
  29 #include "xfs_rmap.h"
  30
  31 /*
  32  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  33  */
  34 int                                     /* error */
  35 xfs_inobt_lookup(
  36         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  37         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  38         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  39         int                     *stat)  /* success/failure */
  40 {
  41         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  42         cur->bc_rec.i.ir_holemask = 0;
  43         cur->bc_rec.i.ir_count = 0;
  44         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  45         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  46         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  47 }
  48
  49 /*
  50  * Update the record referred to by cur to the value given.
  51  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  52  */
  53 STATIC int                              /* error */
  54 xfs_inobt_update(
  55         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  56         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  57 {
  58         union xfs_btree_rec     rec;
  59
  60         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  61         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&cur->bc_mp->m_sb)) {
  62                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_holemask = cpu_to_be16(irec->ir_holemask);
  63                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_count = irec->ir_count;
  64                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_freecount = irec->ir_freecount;
  65         } else {
  66                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
  67                 rec.inobt.ir_u.f.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  68         }
  69         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  70         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  71 }
  72
  73 /* Convert on-disk btree record to incore inobt record. */
  74 void
  75 xfs_inobt_btrec_to_irec(
  76         struct xfs_mount                *mp,
  77         union xfs_btree_rec             *rec,
  78         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec)
  79 {
  80         irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
  81         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&mp->m_sb)) {
  82                 irec->ir_holemask = be16_to_cpu(rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask);
  83                 irec->ir_count = rec->inobt.ir_u.sp.ir_count;
  84                 irec->ir_freecount = rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount;
  85         } else {
  86                 /*
  87                  * ir_holemask/ir_count not supported on-disk. Fill in hardcoded
  88                  * values for full inode chunks.
  89                  */
  90                 irec->ir_holemask = XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL;
  91                 irec->ir_count = XFS_INODES_PER_CHUNK;
  92                 irec->ir_freecount =
  93                                 be32_to_cpu(rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount);
  94         }
  95         irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Get the data from the pointed-to record.
 100  */
 101 int
 102 xfs_inobt_get_rec(
 103         struct xfs_btree_cur            *cur,
 104         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec,
 105         int                             *stat)
 106 {
 107         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
 108         xfs_agnumber_t                  agno = cur->bc_ag.agno;
 109         union xfs_btree_rec             *rec;
 110         int                             error;
 111         uint64_t                        realfree;
 112
 113         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 114         if (error || *stat == 0)
 115                 return error;
 116
 117         xfs_inobt_btrec_to_irec(mp, rec, irec);
 118
 119         if (!xfs_verify_agino(mp, agno, irec->ir_startino))
 120                 goto out_bad_rec;
 121         if (irec->ir_count < XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT ||
 122             irec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 123                 goto out_bad_rec;
 124         if (irec->ir_freecount > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 125                 goto out_bad_rec;
 126
 127         /* if there are no holes, return the first available offset */
 128         if (!xfs_inobt_issparse(irec->ir_holemask))
 129                 realfree = irec->ir_free;
 130         else
 131                 realfree = irec->ir_free & xfs_inobt_irec_to_allocmask(irec);
 132         if (hweight64(realfree) != irec->ir_freecount)
 133                 goto out_bad_rec;
 134
 135         return 0;
 136
 137 out_bad_rec:
 138         xfs_warn(mp,
 139                 "%s Inode BTree record corruption in AG %d detected!",
 140                 cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO ? "Used" : "Free", agno);
 141         xfs_warn(mp,
 142 "start inode 0x%x, count 0x%x, free 0x%x freemask 0x%llx, holemask 0x%x",
 143                 irec->ir_startino, irec->ir_count, irec->ir_freecount,
 144                 irec->ir_free, irec->ir_holemask);
 145         return -EFSCORRUPTED;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
 150  */
 151 int
 152 xfs_inobt_insert_rec(
 153         struct xfs_btree_cur    *cur,
 154         uint16_t                holemask,
 155         uint8_t                 count,
 156         int32_t                 freecount,
 157         xfs_inofree_t           free,
 158         int                     *stat)
 159 {
 160         cur->bc_rec.i.ir_holemask = holemask;
 161         cur->bc_rec.i.ir_count = count;
 162         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
 163         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
 164         return xfs_btree_insert(cur, stat);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
 169  */
 170 STATIC int
 171 xfs_inobt_insert(
 172         struct xfs_mount        *mp,
 173         struct xfs_trans        *tp,
 174         struct xfs_buf          *agbp,
 175         xfs_agino_t             newino,
 176         xfs_agino_t             newlen,
 177         xfs_btnum_t             btnum)
 178 {
 179         struct xfs_btree_cur    *cur;
 180         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
 181         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 182         xfs_agino_t             thisino;
 183         int                     i;
 184         int                     error;
 185
 186         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 187
 188         for (thisino = newino;
 189              thisino < newino + newlen;
 190              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 191                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 192                 if (error) {
 193                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 194                         return error;
 195                 }
 196                 ASSERT(i == 0);
 197
 198                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL,
 199                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 200                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
 201                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
 202                 if (error) {
 203                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 204                         return error;
 205                 }
 206                 ASSERT(i == 1);
 207         }
 208
 209         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 216  */
 217 #ifdef DEBUG
 218 STATIC int
 219 xfs_check_agi_freecount(
 220         struct xfs_btree_cur    *cur,
 221         struct xfs_agi          *agi)
 222 {
 223         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 224                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 225                 int             freecount = 0;
 226                 int             error;
 227                 int             i;
 228
 229                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 230                 if (error)
 231                         return error;
 232
 233                 do {
 234                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 235                         if (error)
 236                                 return error;
 237
 238                         if (i) {
 239                                 freecount += rec.ir_freecount;
 240                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 241                                 if (error)
 242                                         return error;
 243                         }
 244                 } while (i == 1);
 245
 246                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 247                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 248         }
 249         return 0;
 250 }
 251 #else
 252 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 253 #endif
 254
 255 /*
 256  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
 257  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
 258  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
 259  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
 260  */
 261 int
 262 xfs_ialloc_inode_init(
 263         struct xfs_mount        *mp,
 264         struct xfs_trans        *tp,
 265         struct list_head        *buffer_list,
 266         int                     icount,
 267         xfs_agnumber_t          agno,
 268         xfs_agblock_t           agbno,
 269         xfs_agblock_t           length,
 270         unsigned int            gen)
 271 {
 272         struct xfs_buf          *fbuf;
 273         struct xfs_dinode       *free;
 274         int                     nbufs;
 275         int                     version;
 276         int                     i, j;
 277         xfs_daddr_t             d;
 278         xfs_ino_t               ino = 0;
 279         int                     error;
 280
 281         /*
 282          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
 283          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
 284          * blocks size.
 285          */
 286         nbufs = length / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster;
 287
 288         /*
 289          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
 290          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
 291          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
 292          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
 293          * system.
 294          *
 295          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
 296          * so calculate the first inode number of the chunk here as
 297          * XFS_AGB_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
 298          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
 299          * be used in the cluster buffer loop below.
 300          *
 301          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
 302          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
 303          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
 304          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
 305          * inode cores.
 306          */
 307         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb)) {
 308                 version = 3;
 309                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, agbno));
 310
 311                 /*
 312                  * log the initialisation that is about to take place as an
 313                  * logical operation. This means the transaction does not
 314                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
 315                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
 316                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
 317                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
 318                  */
 319                 if (tp)
 320                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, icount,
 321                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
 322         } else
 323                 version = 2;
 324
 325         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 326                 /*
 327                  * Get the block.
 328                  */
 329                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno +
 330                                 (j * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster));
 331                 error = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 332                                 mp->m_bsize * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster,
 333                                 XBF_UNMAPPED, &fbuf);
 334                 if (error)
 335                         return error;
 336
 337                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
 338                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
 339                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
 340                 for (i = 0; i < M_IGEO(mp)->inodes_per_cluster; i++) {
 341                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 342                         uint    isize = XFS_DINODE_SIZE(&mp->m_sb);
 343
 344                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 345                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 346                         free->di_version = version;
 347                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 348                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 349
 350                         if (version == 3) {
 351                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
 352                                 ino++;
 353                                 uuid_copy(&free->di_uuid,
 354                                           &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
 355                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
 356                         } else if (tp) {
 357                                 /* just log the inode core */
 358                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
 359                                                   ioffset + isize - 1);
 360                         }
 361                 }
 362
 363                 if (tp) {
 364                         /*
 365                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
 366                          * sticks in AIL at the point of this allocation
 367                          * transaction. This ensures the they are on disk before
 368                          * the tail of the log can be moved past this
 369                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
 370                          * it forward in the log).
 371                          */
 372                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 373                         if (version == 3) {
 374                                 /*
 375                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
 376                                  * not physically logged in the transaction but
 377                                  * still tracked in the AIL as part of the
 378                                  * transaction and pin the log appropriately.
 379                                  */
 380                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
 381                         }
 382                 } else {
 383                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
 384                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
 385                         xfs_buf_relse(fbuf);
 386                 }
 387         }
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Align startino and allocmask for a recently allocated sparse chunk such that
 393  * they are fit for insertion (or merge) into the on-disk inode btrees.
 394  *
 395  * Background:
 396  *
 397  * When enabled, sparse inode support increases the inode alignment from cluster
 398  * size to inode chunk size. This means that the minimum range between two
 399  * non-adjacent inode records in the inobt is large enough for a full inode
 400  * record. This allows for cluster sized, cluster aligned block allocation
 401  * without need to worry about whether the resulting inode record overlaps with
 402  * another record in the tree. Without this basic rule, we would have to deal
 403  * with the consequences of overlap by potentially undoing recent allocations in
 404  * the inode allocation codepath.
 405  *
 406  * Because of this alignment rule (which is enforced on mount), there are two
 407  * inobt possibilities for newly allocated sparse chunks. One is that the
 408  * aligned inode record for the chunk covers a range of inodes not already
 409  * covered in the inobt (i.e., it is safe to insert a new sparse record). The
 410  * other is that a record already exists at the aligned startino that considers
 411  * the newly allocated range as sparse. In the latter case, record content is
 412  * merged in hope that sparse inode chunks fill to full chunks over time.
 413  */
 414 STATIC void
 415 xfs_align_sparse_ino(
 416         struct xfs_mount                *mp,
 417         xfs_agino_t                     *startino,
 418         uint16_t                        *allocmask)
 419 {
 420         xfs_agblock_t                   agbno;
 421         xfs_agblock_t                   mod;
 422         int                             offset;
 423
 424         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, *startino);
 425         mod = agbno % mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 426         if (!mod)
 427                 return;
 428
 429         /* calculate the inode offset and align startino */
 430         offset = XFS_AGB_TO_AGINO(mp, mod);
 431         *startino -= offset;
 432
 433         /*
 434          * Since startino has been aligned down, left shift allocmask such that
 435          * it continues to represent the same physical inodes relative to the
 436          * new startino.
 437          */
 438         *allocmask <<= offset / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Determine whether the source inode record can merge into the target. Both
 443  * records must be sparse, the inode ranges must match and there must be no
 444  * allocation overlap between the records.
 445  */
 446 STATIC bool
 447 __xfs_inobt_can_merge(
 448         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* tgt record */
 449         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src record */
 450 {
 451         uint64_t                        talloc;
 452         uint64_t                        salloc;
 453
 454         /* records must cover the same inode range */
 455         if (trec->ir_startino != srec->ir_startino)
 456                 return false;
 457
 458         /* both records must be sparse */
 459         if (!xfs_inobt_issparse(trec->ir_holemask) ||
 460             !xfs_inobt_issparse(srec->ir_holemask))
 461                 return false;
 462
 463         /* both records must track some inodes */
 464         if (!trec->ir_count || !srec->ir_count)
 465                 return false;
 466
 467         /* can't exceed capacity of a full record */
 468         if (trec->ir_count + srec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
 469                 return false;
 470
 471         /* verify there is no allocation overlap */
 472         talloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(trec);
 473         salloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(srec);
 474         if (talloc & salloc)
 475                 return false;
 476
 477         return true;
 478 }
 479
 480 /*
 481  * Merge the source inode record into the target. The caller must call
 482  * __xfs_inobt_can_merge() to ensure the merge is valid.
 483  */
 484 STATIC void
 485 __xfs_inobt_rec_merge(
 486         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* target */
 487         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src */
 488 {
 489         ASSERT(trec->ir_startino == srec->ir_startino);
 490
 491         /* combine the counts */
 492         trec->ir_count += srec->ir_count;
 493         trec->ir_freecount += srec->ir_freecount;
 494
 495         /*
 496          * Merge the holemask and free mask. For both fields, 0 bits refer to
 497          * allocated inodes. We combine the allocated ranges with bitwise AND.
 498          */
 499         trec->ir_holemask &= srec->ir_holemask;
 500         trec->ir_free &= srec->ir_free;
 501 }
 502
 503 /*
 504  * Insert a new sparse inode chunk into the associated inode btree. The inode
 505  * record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that should match
 506  * any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows sparse chunks
 507  * to fill over time.
 508  *
 509  * This function supports two modes of handling preexisting records depending on
 510  * the merge flag. If merge is true, the provided record is merged with the
 511  * existing record and updated in place. The merged record is returned in nrec.
 512  * If merge is false, an existing record is replaced with the provided record.
 513  * If no preexisting record exists, the provided record is always inserted.
 514  *
 515  * It is considered corruption if a merge is requested and not possible. Given
 516  * the sparse inode alignment constraints, this should never happen.
 517  */
 518 STATIC int
 519 xfs_inobt_insert_sprec(
 520         struct xfs_mount                *mp,
 521         struct xfs_trans                *tp,
 522         struct xfs_buf                  *agbp,
 523         int                             btnum,
 524         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec,  /* in/out: new/merged rec. */
 525         bool                            merge)  /* merge or replace */
 526 {
 527         struct xfs_btree_cur            *cur;
 528         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
 529         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 530         int                             error;
 531         int                             i;
 532         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
 533
 534         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
 535
 536         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
 537         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 538         if (error)
 539                 goto error;
 540         /* if nothing there, insert a new record and return */
 541         if (i == 0) {
 542                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
 543                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
 544                                              nrec->ir_free, &i);
 545                 if (error)
 546                         goto error;
 547                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
 548                         error = -EFSCORRUPTED;
 549                         goto error;
 550                 }
 551
 552                 goto out;
 553         }
 554
 555         /*
 556          * A record exists at this startino. Merge or replace the record
 557          * depending on what we've been asked to do.
 558          */
 559         if (merge) {
 560                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 561                 if (error)
 562                         goto error;
 563                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
 564                         error = -EFSCORRUPTED;
 565                         goto error;
 566                 }
 567                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, rec.ir_startino != nrec->ir_startino)) {
 568                         error = -EFSCORRUPTED;
 569                         goto error;
 570                 }
 571
 572                 /*
 573                  * This should never fail. If we have coexisting records that
 574                  * cannot merge, something is seriously wrong.
 575                  */
 576                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !__xfs_inobt_can_merge(nrec, &rec))) {
 577                         error = -EFSCORRUPTED;
 578                         goto error;
 579                 }
 580
 581                 trace_xfs_irec_merge_pre(mp, agno, rec.ir_startino,
 582                                          rec.ir_holemask, nrec->ir_startino,
 583                                          nrec->ir_holemask);
 584
 585                 /* merge to nrec to output the updated record */
 586                 __xfs_inobt_rec_merge(nrec, &rec);
 587
 588                 trace_xfs_irec_merge_post(mp, agno, nrec->ir_startino,
 589                                           nrec->ir_holemask);
 590
 591                 error = xfs_inobt_rec_check_count(mp, nrec);
 592                 if (error)
 593                         goto error;
 594         }
 595
 596         error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
 597         if (error)
 598                 goto error;
 599
 600 out:
 601         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 602         return 0;
 603 error:
 604         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 605         return error;
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 610  * Return 0 for success, else error code.
 611  */
 612 STATIC int
 613 xfs_ialloc_ag_alloc(
 614         struct xfs_trans        *tp,
 615         struct xfs_buf          *agbp,
 616         int                     *alloc)
 617 {
 618         struct xfs_agi          *agi;
 619         struct xfs_alloc_arg    args;
 620         xfs_agnumber_t          agno;
 621         int                     error;
 622         xfs_agino_t             newino;         /* new first inode's number */
 623         xfs_agino_t             newlen;         /* new number of inodes */
 624         int                     isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe */
 625                                                 /* unit boundary */
 626         /* init. to full chunk */
 627         uint16_t                allocmask = (uint16_t) -1;
 628         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
 629         struct xfs_perag        *pag;
 630         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(tp->t_mountp);
 631         int                     do_sparse = 0;
 632
 633         memset(&args, 0, sizeof(args));
 634         args.tp = tp;
 635         args.mp = tp->t_mountp;
 636         args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 637         args.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_INODES;
 638
 639 #ifdef DEBUG
 640         /* randomly do sparse inode allocations */
 641         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&tp->t_mountp->m_sb) &&
 642             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks)
 643                 do_sparse = prandom_u32() & 1;
 644 #endif
 645
 646         /*
 647          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 648          * at one time.
 649          */
 650         newlen = igeo->ialloc_inos;
 651         if (igeo->maxicount &&
 652             percpu_counter_read_positive(&args.mp->m_icount) + newlen >
 653                                                         igeo->maxicount)
 654                 return -ENOSPC;
 655         args.minlen = args.maxlen = igeo->ialloc_blks;
 656         /*
 657          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 658          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 659          * an entire stripe unit with inodes.
 660          */
 661         agi = agbp->b_addr;
 662         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 663         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 664         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 665                      igeo->ialloc_blks;
 666         if (do_sparse)
 667                 goto sparse_alloc;
 668         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 669                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 670                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 671                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 672                 args.prod = 1;
 673
 674                 /*
 675                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 676                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 677                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 678                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 679                  * a dirty transaction and shutting down.
 680                  *
 681                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 682                  * however we need to take cluster alignment into account when
 683                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 684                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 685                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 686                  */
 687                 args.alignment = 1;
 688                 args.minalignslop = igeo->cluster_align - 1;
 689
 690                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 691                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels - 1;
 692                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 693                         return error;
 694
 695                 /*
 696                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
 697                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
 698                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
 699                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
 700                  * instead. It is critical that the total size of the request
 701                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
 702                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
 703                  * subsequent requests.
 704                  */
 705                 args.minalignslop = 0;
 706         }
 707
 708         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 709                 /*
 710                  * Set the alignment for the allocation.
 711                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 712                  * boundary.
 713                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 714                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 715                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 716                  */
 717                 isaligned = 0;
 718                 if (igeo->ialloc_align) {
 719                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 720                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 721                         isaligned = 1;
 722                 } else
 723                         args.alignment = igeo->cluster_align;
 724                 /*
 725                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 726                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 727                  * For now, just allocate blocks up front.
 728                  */
 729                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 730                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 731                 /*
 732                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 733                  */
 734                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 735                 args.prod = 1;
 736                 /*
 737                  * Allow space for the inode btree to split.
 738                  */
 739                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels - 1;
 740                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 741                         return error;
 742         }
 743
 744         /*
 745          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 746          * alignment.
 747          */
 748         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 749                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 750                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 751                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 752                 args.alignment = igeo->cluster_align;
 753                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 754                         return error;
 755         }
 756
 757         /*
 758          * Finally, try a sparse allocation if the filesystem supports it and
 759          * the sparse allocation length is smaller than a full chunk.
 760          */
 761         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&args.mp->m_sb) &&
 762             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks &&
 763             args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 764 sparse_alloc:
 765                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 766                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 767                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 768                 args.alignment = args.mp->m_sb.sb_spino_align;
 769                 args.prod = 1;
 770
 771                 args.minlen = igeo->ialloc_min_blks;
 772                 args.maxlen = args.minlen;
 773
 774                 /*
 775                  * The inode record will be aligned to full chunk size. We must
 776                  * prevent sparse allocation from AG boundaries that result in
 777                  * invalid inode records, such as records that start at agbno 0
 778                  * or extend beyond the AG.
 779                  *
 780                  * Set min agbno to the first aligned, non-zero agbno and max to
 781                  * the last aligned agbno that is at least one full chunk from
 782                  * the end of the AG.
 783                  */
 784                 args.min_agbno = args.mp->m_sb.sb_inoalignmt;
 785                 args.max_agbno = round_down(args.mp->m_sb.sb_agblocks,
 786                                             args.mp->m_sb.sb_inoalignmt) -
 787                                  igeo->ialloc_blks;
 788
 789                 error = xfs_alloc_vextent(&args);
 790                 if (error)
 791                         return error;
 792
 793                 newlen = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.len);
 794                 ASSERT(newlen <= XFS_INODES_PER_CHUNK);
 795                 allocmask = (1 << (newlen / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT)) - 1;
 796         }
 797
 798         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 799                 *alloc = 0;
 800                 return 0;
 801         }
 802         ASSERT(args.len == args.minlen);
 803
 804         /*
 805          * Stamp and write the inode buffers.
 806          *
 807          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 808          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 809          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 810          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 811          * number from being easily guessable.
 812          */
 813         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, agno,
 814                         args.agbno, args.len, prandom_u32());
 815
 816         if (error)
 817                 return error;
 818         /*
 819          * Convert the results.
 820          */
 821         newino = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.agbno);
 822
 823         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
 824                 /*
 825                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
 826                  */
 827                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
 828
 829                 rec.ir_startino = newino;
 830                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
 831                 rec.ir_count = newlen;
 832                 rec.ir_freecount = newlen;
 833                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 834
 835                 /*
 836                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
 837                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
 838                  * merged record.
 839                  */
 840                 error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, XFS_BTNUM_INO,
 841                                                &rec, true);
 842                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
 843                         xfs_alert(args.mp,
 844         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
 845                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, agno,
 846                                                    rec.ir_startino),
 847                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
 848                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
 849                 }
 850                 if (error)
 851                         return error;
 852
 853                 /*
 854                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
 855                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
 856                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
 857                  * sparse chunk.
 858                  *
 859                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
 860                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
 861                  * from the previous call. Set merge false to replace any
 862                  * existing record with this one.
 863                  */
 864                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 865                         error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp,
 866                                                        XFS_BTNUM_FINO, &rec,
 867                                                        false);
 868                         if (error)
 869                                 return error;
 870                 }
 871         } else {
 872                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
 873                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino, newlen,
 874                                          XFS_BTNUM_INO);
 875                 if (error)
 876                         return error;
 877
 878                 if (xfs_sb_version_hasfinobt(&args.mp->m_sb)) {
 879                         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, newino,
 880                                                  newlen, XFS_BTNUM_FINO);
 881                         if (error)
 882                                 return error;
 883                 }
 884         }
 885
 886         /*
 887          * Update AGI counts and newino.
 888          */
 889         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 890         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 891         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 892         pag->pagi_freecount += newlen;
 893         pag->pagi_count += newlen;
 894         xfs_perag_put(pag);
 895         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 896
 897         /*
 898          * Log allocation group header fields
 899          */
 900         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 901                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 902         /*
 903          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 904          */
 905         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 906         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 907         *alloc = 1;
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 STATIC xfs_agnumber_t
 912 xfs_ialloc_next_ag(
 913         xfs_mount_t     *mp)
 914 {
 915         xfs_agnumber_t  agno;
 916
 917         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 918         agno = mp->m_agirotor;
 919         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
 920                 mp->m_agirotor = 0;
 921         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 922
 923         return agno;
 924 }
 925
 926 /*
 927  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 928  * inode and the mode.  Return the allocation group buffer.
 929  */
 930 STATIC xfs_agnumber_t
 931 xfs_ialloc_ag_select(
 932         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 933         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 934         umode_t         mode)           /* bits set to indicate file type */
 935 {
 936         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 937         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 938         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 939         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 940         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 941         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 942         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 943         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 944         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 945         int             error;
 946
 947         /*
 948          * Files of these types need at least one block if length > 0
 949          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 950          */
 951         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 952         mp = tp->t_mountp;
 953         agcount = mp->m_maxagi;
 954         if (S_ISDIR(mode))
 955                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 956         else {
 957                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 958                 if (pagno >= agcount)
 959                         pagno = 0;
 960         }
 961
 962         ASSERT(pagno < agcount);
 963
 964         /*
 965          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 966          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 967          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 968          * to mean that blocks must be allocated for them,
 969          * if none are currently free.
 970          */
 971         agno = pagno;
 972         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 973         for (;;) {
 974                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 975                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 976                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 977                         goto nextag;
 978                 }
 979
 980                 if (!pag->pagi_init) {
 981                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
 982                         if (error)
 983                                 goto nextag;
 984                 }
 985
 986                 if (pag->pagi_freecount) {
 987                         xfs_perag_put(pag);
 988                         return agno;
 989                 }
 990
 991                 if (!pag->pagf_init) {
 992                         error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 993                         if (error)
 994                                 goto nextag;
 995                 }
 996
 997                 /*
 998                  * Check that there is enough free space for the file plus a
 999                  * chunk of inodes if we need to allocate some. If this is the
1000                  * first pass across the AGs, take into account the potential
1001                  * space needed for alignment of inode chunks when checking the
1002                  * longest contiguous free space in the AG - this prevents us
1003                  * from getting ENOSPC because we have free space larger than
1004                  * ialloc_blks but alignment constraints prevent us from using
1005                  * it.
1006                  *
1007                  * If we can't find an AG with space for full alignment slack to
1008                  * be taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.
1009                  * Hence we don't include alignment for the second pass and so
1010                  * if we fail allocation due to alignment issues then it is most
1011                  * likely a real ENOSPC condition.
1012                  */
1013                 ineed = M_IGEO(mp)->ialloc_min_blks;
1014                 if (flags && ineed > 1)
1015                         ineed += M_IGEO(mp)->cluster_align;
1016                 longest = pag->pagf_longest;
1017                 if (!longest)
1018                         longest = pag->pagf_flcount > 0;
1019
1020                 if (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
1021                     longest >= ineed) {
1022                         xfs_perag_put(pag);
1023                         return agno;
1024                 }
1025 nextag:
1026                 xfs_perag_put(pag);
1027                 /*
1028                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
1029                  * down.
1030                  */
1031                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1032                         return NULLAGNUMBER;
1033                 agno++;
1034                 if (agno >= agcount)
1035                         agno = 0;
1036                 if (agno == pagno) {
1037                         if (flags == 0)
1038                                 return NULLAGNUMBER;
1039                         flags = 0;
1040                 }
1041         }
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
1046  */
1047 STATIC int
1048 xfs_ialloc_next_rec(
1049         struct xfs_btree_cur    *cur,
1050         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1051         int                     *done,
1052         int                     left)
1053 {
1054         int                     error;
1055         int                     i;
1056
1057         if (left)
1058                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1059         else
1060                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1061
1062         if (error)
1063                 return error;
1064         *done = !i;
1065         if (i) {
1066                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1067                 if (error)
1068                         return error;
1069                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1070                         return -EFSCORRUPTED;
1071         }
1072
1073         return 0;
1074 }
1075
1076 STATIC int
1077 xfs_ialloc_get_rec(
1078         struct xfs_btree_cur    *cur,
1079         xfs_agino_t             agino,
1080         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
1081         int                     *done)
1082 {
1083         int                     error;
1084         int                     i;
1085
1086         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1087         if (error)
1088                 return error;
1089         *done = !i;
1090         if (i) {
1091                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1092                 if (error)
1093                         return error;
1094                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1095                         return -EFSCORRUPTED;
1096         }
1097
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 /*
1102  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
1103  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
1104  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
1105  */
1106 STATIC int
1107 xfs_inobt_first_free_inode(
1108         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1109 {
1110         xfs_inofree_t                   realfree;
1111
1112         /* if there are no holes, return the first available offset */
1113         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
1114                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
1115
1116         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
1117         realfree &= rec->ir_free;
1118
1119         return xfs_lowbit64(realfree);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
1124  */
1125 STATIC int
1126 xfs_dialloc_ag_inobt(
1127         struct xfs_trans        *tp,
1128         struct xfs_buf          *agbp,
1129         xfs_ino_t               parent,
1130         xfs_ino_t               *inop)
1131 {
1132         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1133         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
1134         xfs_agnumber_t          agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1135         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1136         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1137         struct xfs_perag        *pag;
1138         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
1139         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
1140         xfs_ino_t               ino;
1141         int                     error;
1142         int                     offset;
1143         int                     i, j;
1144         int                     searchdistance = 10;
1145
1146         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1147
1148         ASSERT(pag->pagi_init);
1149         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1150         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1151
1152  restart_pagno:
1153         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1154         /*
1155          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1156          * This must work because we've just allocated some.
1157          */
1158         if (!pagino)
1159                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1160
1161         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1162         if (error)
1163                 goto error0;
1164
1165         /*
1166          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1167          */
1168         if (pagno == agno) {
1169                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1170                 int             doneright;      /* done, to the right */
1171
1172                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1173                 if (error)
1174                         goto error0;
1175                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1176                         error = -EFSCORRUPTED;
1177                         goto error0;
1178                 }
1179
1180                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1181                 if (error)
1182                         goto error0;
1183                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, j != 1)) {
1184                         error = -EFSCORRUPTED;
1185                         goto error0;
1186                 }
1187
1188                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1189                         /*
1190                          * Found a free inode in the same chunk
1191                          * as the parent, done.
1192                          */
1193                         goto alloc_inode;
1194                 }
1195
1196
1197                 /*
1198                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1199                  */
1200
1201                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1202                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1203                 if (error)
1204                         goto error0;
1205
1206                 /*
1207                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1208                  */
1209                 if (pagino != NULLAGINO &&
1210                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1211                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1212                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1213                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1214                                                    &trec, &doneleft);
1215                         if (error)
1216                                 goto error1;
1217
1218                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1219                                                    &rec, &doneright);
1220                         if (error)
1221                                 goto error1;
1222                 } else {
1223                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1224                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1225                         if (error)
1226                                 goto error1;
1227
1228                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1229                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1230                         if (error)
1231                                 goto error1;
1232                 }
1233
1234                 /*
1235                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1236                  */
1237                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1238                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1239
1240                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1241                         if (!doneleft && !doneright) {
1242                                 useleft = pagino -
1243                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1244                                   rec.ir_startino - pagino;
1245                         } else {
1246                                 useleft = !doneleft;
1247                         }
1248
1249                         /* free inodes to the left? */
1250                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1251                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1252                                 cur = tcur;
1253
1254                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1255                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1256                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1257                                 rec = trec;
1258                                 goto alloc_inode;
1259                         }
1260
1261                         /* free inodes to the right? */
1262                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1263                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1264
1265                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1266                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1267                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1268                                 goto alloc_inode;
1269                         }
1270
1271                         /* get next record to check */
1272                         if (useleft) {
1273                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1274                                                                  &doneleft, 1);
1275                         } else {
1276                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1277                                                                  &doneright, 0);
1278                         }
1279                         if (error)
1280                                 goto error1;
1281                 }
1282
1283                 if (searchdistance <= 0) {
1284                         /*
1285                          * Not in range - save last search
1286                          * location and allocate a new inode
1287                          */
1288                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1289                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1290                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1291                         pag->pagl_pagino = pagino;
1292
1293                 } else {
1294                         /*
1295                          * We've reached the end of the btree. because
1296                          * we are only searching a small chunk of the
1297                          * btree each search, there is obviously free
1298                          * inodes closer to the parent inode than we
1299                          * are now. restart the search again.
1300                          */
1301                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1302                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1303                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1304                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1305                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1306                         goto restart_pagno;
1307                 }
1308         }
1309
1310         /*
1311          * In a different AG from the parent.
1312          * See if the most recently allocated block has any free.
1313          */
1314         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1315                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1316                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1317                 if (error)
1318                         goto error0;
1319
1320                 if (i == 1) {
1321                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1322                         if (error)
1323                                 goto error0;
1324
1325                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1326                                 /*
1327                                  * The last chunk allocated in the group
1328                                  * still has a free inode.
1329                                  */
1330                                 goto alloc_inode;
1331                         }
1332                 }
1333         }
1334
1335         /*
1336          * None left in the last group, search the whole AG
1337          */
1338         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1339         if (error)
1340                 goto error0;
1341         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1342                 error = -EFSCORRUPTED;
1343                 goto error0;
1344         }
1345
1346         for (;;) {
1347                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1348                 if (error)
1349                         goto error0;
1350                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1351                         error = -EFSCORRUPTED;
1352                         goto error0;
1353                 }
1354                 if (rec.ir_freecount > 0)
1355                         break;
1356                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1357                 if (error)
1358                         goto error0;
1359                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1360                         error = -EFSCORRUPTED;
1361                         goto error0;
1362                 }
1363         }
1364
1365 alloc_inode:
1366         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1367         ASSERT(offset >= 0);
1368         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1369         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1370                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1371         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1372         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1373         rec.ir_freecount--;
1374         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1375         if (error)
1376                 goto error0;
1377         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1378         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1379         pag->pagi_freecount--;
1380
1381         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1382         if (error)
1383                 goto error0;
1384
1385         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1386         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1387         xfs_perag_put(pag);
1388         *inop = ino;
1389         return 0;
1390 error1:
1391         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1392 error0:
1393         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1394         xfs_perag_put(pag);
1395         return error;
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1400  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1401  */
1402 STATIC int
1403 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1404         xfs_agino_t                     pagino,
1405         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1406         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1407 {
1408         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1409         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1410         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1411         int                             error;
1412         int                             i, j;
1413
1414         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1415         if (error)
1416                 return error;
1417
1418         if (i == 1) {
1419                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1420                 if (error)
1421                         return error;
1422                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1))
1423                         return -EFSCORRUPTED;
1424
1425                 /*
1426                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1427                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1428                  * existence is enough.
1429                  */
1430                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1431                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1432                         return 0;
1433         }
1434
1435         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1436         if (error)
1437                 return error;
1438
1439         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1440         if (error)
1441                 goto error_rcur;
1442         if (j == 1) {
1443                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1444                 if (error)
1445                         goto error_rcur;
1446                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, j != 1)) {
1447                         error = -EFSCORRUPTED;
1448                         goto error_rcur;
1449                 }
1450         }
1451
1452         if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1 && j != 1)) {
1453                 error = -EFSCORRUPTED;
1454                 goto error_rcur;
1455         }
1456         if (i == 1 && j == 1) {
1457                 /*
1458                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1459                  * inode chunk to the target.
1460                  */
1461                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1462                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1463                         *rec = rrec;
1464                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1465                         *ocur = rcur;
1466                 } else {
1467                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1468                 }
1469         } else if (j == 1) {
1470                 /* only the right record is valid */
1471                 *rec = rrec;
1472                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1473                 *ocur = rcur;
1474         } else if (i == 1) {
1475                 /* only the left record is valid */
1476                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1477         }
1478
1479         return 0;
1480
1481 error_rcur:
1482         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1483         return error;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1488  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1489  */
1490 STATIC int
1491 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1492         struct xfs_agi                  *agi,
1493         struct xfs_btree_cur            *cur,
1494         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1495 {
1496         int error;
1497         int i;
1498
1499         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1500                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1501                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1502                 if (error)
1503                         return error;
1504                 if (i == 1) {
1505                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1506                         if (error)
1507                                 return error;
1508                         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1509                                 return -EFSCORRUPTED;
1510                         return 0;
1511                 }
1512         }
1513
1514         /*
1515          * Find the first inode available in the AG.
1516          */
1517         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1518         if (error)
1519                 return error;
1520         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1521                 return -EFSCORRUPTED;
1522
1523         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1524         if (error)
1525                 return error;
1526         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1527                 return -EFSCORRUPTED;
1528
1529         return 0;
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1534  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1535  */
1536 STATIC int
1537 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1538         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1539         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1540         int                             offset) /* inode offset */
1541 {
1542         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1543         int                             error;
1544         int                             i;
1545
1546         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1547         if (error)
1548                 return error;
1549         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1550                 return -EFSCORRUPTED;
1551
1552         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1553         if (error)
1554                 return error;
1555         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1556                 return -EFSCORRUPTED;
1557         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1558                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1559
1560         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1561         rec.ir_freecount--;
1562
1563         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp,
1564                            rec.ir_free != frec->ir_free ||
1565                            rec.ir_freecount != frec->ir_freecount))
1566                 return -EFSCORRUPTED;
1567
1568         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1573  * back to the inobt search algorithm.
1574  *
1575  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1576  * available.
1577  */
1578 STATIC int
1579 xfs_dialloc_ag(
1580         struct xfs_trans        *tp,
1581         struct xfs_buf          *agbp,
1582         xfs_ino_t               parent,
1583         xfs_ino_t               *inop)
1584 {
1585         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1586         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1587         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1588         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1589         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1590         struct xfs_perag                *pag;
1591         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1592         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1593         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1594         xfs_ino_t                       ino;
1595         int                             error;
1596         int                             offset;
1597         int                             i;
1598
1599         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
1600                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, parent, inop);
1601
1602         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1603
1604         /*
1605          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1606          * This must work because we've just allocated some.
1607          */
1608         if (!pagino)
1609                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1610
1611         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
1612
1613         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1614         if (error)
1615                 goto error_cur;
1616
1617         /*
1618          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1619          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1620          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1621          */
1622         if (agno == pagno)
1623                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1624         else
1625                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1626         if (error)
1627                 goto error_cur;
1628
1629         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1630         ASSERT(offset >= 0);
1631         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1632         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1633                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1634         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1635
1636         /*
1637          * Modify or remove the finobt record.
1638          */
1639         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1640         rec.ir_freecount--;
1641         if (rec.ir_freecount)
1642                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1643         else
1644                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1645         if (error)
1646                 goto error_cur;
1647
1648         /*
1649          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1650          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1651          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1652          * the inobt using the finobt record and offset information.
1653          */
1654         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1655
1656         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1657         if (error)
1658                 goto error_icur;
1659
1660         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1661         if (error)
1662                 goto error_icur;
1663
1664         /*
1665          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1666          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1667          */
1668         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1669         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1670         pag->pagi_freecount--;
1671
1672         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1673
1674         error = xfs_check_agi_freecount(icur, agi);
1675         if (error)
1676                 goto error_icur;
1677         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1678         if (error)
1679                 goto error_icur;
1680
1681         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1682         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1683         xfs_perag_put(pag);
1684         *inop = ino;
1685         return 0;
1686
1687 error_icur:
1688         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1689 error_cur:
1690         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1691         xfs_perag_put(pag);
1692         return error;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Allocate an inode on disk.
1697  *
1698  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether it
1699  * is a directory.
1700  *
1701  * This function is designed to be called twice if it has to do an allocation
1702  * to make more free inodes.  On the first call, *IO_agbp should be set to NULL.
1703  * If an inode is available without having to performn an allocation, an inode
1704  * number is returned.  In this case, *IO_agbp is set to NULL.  If an allocation
1705  * needs to be done, xfs_dialloc returns the current AGI buffer in *IO_agbp.
1706  * The caller should then commit the current transaction, allocate a
1707  * new transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous value
1708  * of *IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions. Since the AGI
1709  * buffer is locked across the two calls, the second call is guaranteed to have
1710  * a free inode available.
1711  *
1712  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the on-disk
1713  * data structures are updated.  The inode itself is not read in, since doing so
1714  * would break ordering constraints with xfs_reclaim.
1715  */
1716 int
1717 xfs_dialloc(
1718         struct xfs_trans        *tp,
1719         xfs_ino_t               parent,
1720         umode_t                 mode,
1721         struct xfs_buf          **IO_agbp,
1722         xfs_ino_t               *inop)
1723 {
1724         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1725         struct xfs_buf          *agbp;
1726         xfs_agnumber_t          agno;
1727         int                     error;
1728         int                     ialloced;
1729         int                     noroom = 0;
1730         xfs_agnumber_t          start_agno;
1731         struct xfs_perag        *pag;
1732         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
1733         int                     okalloc = 1;
1734
1735         if (*IO_agbp) {
1736                 /*
1737                  * If the caller passes in a pointer to the AGI buffer,
1738                  * continue where we left off before.  In this case, we
1739                  * know that the allocation group has free inodes.
1740                  */
1741                 agbp = *IO_agbp;
1742                 goto out_alloc;
1743         }
1744
1745         /*
1746          * We do not have an agbp, so select an initial allocation
1747          * group for inode allocation.
1748          */
1749         start_agno = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode);
1750         if (start_agno == NULLAGNUMBER) {
1751                 *inop = NULLFSINO;
1752                 return 0;
1753         }
1754
1755         /*
1756          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1757          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
1758          * inode.
1759          *
1760          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1761          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1762          */
1763         if (igeo->maxicount &&
1764             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + igeo->ialloc_inos
1765                                                         > igeo->maxicount) {
1766                 noroom = 1;
1767                 okalloc = 0;
1768         }
1769
1770         /*
1771          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1772          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1773          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1774          */
1775         agno = start_agno;
1776         for (;;) {
1777                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1778                 if (!pag->pagi_inodeok) {
1779                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
1780                         goto nextag;
1781                 }
1782
1783                 if (!pag->pagi_init) {
1784                         error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, agno);
1785                         if (error)
1786                                 goto out_error;
1787                 }
1788
1789                 /*
1790                  * Do a first racy fast path check if this AG is usable.
1791                  */
1792                 if (!pag->pagi_freecount && !okalloc)
1793                         goto nextag;
1794
1795                 /*
1796                  * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1797                  * lock held.
1798                  */
1799                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1800                 if (error)
1801                         goto out_error;
1802
1803                 if (pag->pagi_freecount) {
1804                         xfs_perag_put(pag);
1805                         goto out_alloc;
1806                 }
1807
1808                 if (!okalloc)
1809                         goto nextag_relse_buffer;
1810
1811
1812                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced);
1813                 if (error) {
1814                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1815
1816                         if (error != -ENOSPC)
1817                                 goto out_error;
1818
1819                         xfs_perag_put(pag);
1820                         *inop = NULLFSINO;
1821                         return 0;
1822                 }
1823
1824                 if (ialloced) {
1825                         /*
1826                          * We successfully allocated some inodes, return
1827                          * the current context to the caller so that it
1828                          * can commit the current transaction and call
1829                          * us again where we left off.
1830                          */
1831                         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1832                         xfs_perag_put(pag);
1833
1834                         *IO_agbp = agbp;
1835                         *inop = NULLFSINO;
1836                         return 0;
1837                 }
1838
1839 nextag_relse_buffer:
1840                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1841 nextag:
1842                 xfs_perag_put(pag);
1843                 if (++agno == mp->m_sb.sb_agcount)
1844                         agno = 0;
1845                 if (agno == start_agno) {
1846                         *inop = NULLFSINO;
1847                         return noroom ? -ENOSPC : 0;
1848                 }
1849         }
1850
1851 out_alloc:
1852         *IO_agbp = NULL;
1853         return xfs_dialloc_ag(tp, agbp, parent, inop);
1854 out_error:
1855         xfs_perag_put(pag);
1856         return error;
1857 }
1858
1859 /*
1860  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1861  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1862  * chunk.
1863  */
1864 STATIC void
1865 xfs_difree_inode_chunk(
1866         struct xfs_trans                *tp,
1867         xfs_agnumber_t                  agno,
1868         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1869 {
1870         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1871         xfs_agblock_t                   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp,
1872                                                         rec->ir_startino);
1873         int                             startidx, endidx;
1874         int                             nextbit;
1875         xfs_agblock_t                   agbno;
1876         int                             contigblk;
1877         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1878
1879         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1880                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1881                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1882                                   M_IGEO(mp)->ialloc_blks,
1883                                   &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1884                 return;
1885         }
1886
1887         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1888         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1889         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1890
1891         /*
1892          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1893          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1894          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1895          * the mask.
1896          */
1897         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1898                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1899         nextbit = startidx + 1;
1900         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1901                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1902                                              nextbit);
1903                 /*
1904                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1905                  * the current range and continue.
1906                  */
1907                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1908                     nextbit == endidx + 1) {
1909                         endidx = nextbit;
1910                         goto next;
1911                 }
1912
1913                 /*
1914                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1915                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1916                  * list.
1917                  */
1918                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1919                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1920                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1921                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1922                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1923
1924                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1925                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1926                 xfs_bmap_add_free(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1927                                   contigblk, &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1928
1929                 /* reset range to current bit and carry on... */
1930                 startidx = endidx = nextbit;
1931
1932 next:
1933                 nextbit++;
1934         }
1935 }
1936
1937 STATIC int
1938 xfs_difree_inobt(
1939         struct xfs_mount                *mp,
1940         struct xfs_trans                *tp,
1941         struct xfs_buf                  *agbp,
1942         xfs_agino_t                     agino,
1943         struct xfs_icluster             *xic,
1944         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1945 {
1946         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1947         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
1948         struct xfs_perag                *pag;
1949         struct xfs_btree_cur            *cur;
1950         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1951         int                             ilen;
1952         int                             error;
1953         int                             i;
1954         int                             off;
1955
1956         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1957         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1958
1959         /*
1960          * Initialize the cursor.
1961          */
1962         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
1963
1964         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1965         if (error)
1966                 goto error0;
1967
1968         /*
1969          * Look for the entry describing this inode.
1970          */
1971         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1972                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1973                         __func__, error);
1974                 goto error0;
1975         }
1976         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1977                 error = -EFSCORRUPTED;
1978                 goto error0;
1979         }
1980         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1981         if (error) {
1982                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1983                         __func__, error);
1984                 goto error0;
1985         }
1986         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1987                 error = -EFSCORRUPTED;
1988                 goto error0;
1989         }
1990         /*
1991          * Get the offset in the inode chunk.
1992          */
1993         off = agino - rec.ir_startino;
1994         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1995         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1996         /*
1997          * Mark the inode free & increment the count.
1998          */
1999         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
2000         rec.ir_freecount++;
2001
2002         /*
2003          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
2004          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
2005          * chunks (that might not be free).
2006          */
2007         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
2008             rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2009             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
2010                 xic->deleted = true;
2011                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
2012                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
2013
2014                 /*
2015                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
2016                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
2017                  * to be freed when the transaction is committed.
2018                  */
2019                 ilen = rec.ir_freecount;
2020                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
2021                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
2022                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
2023                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2024                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
2025                 pag->pagi_count -= ilen;
2026                 xfs_perag_put(pag);
2027                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
2028                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
2029
2030                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
2031                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
2032                                 __func__, error);
2033                         goto error0;
2034                 }
2035
2036                 xfs_difree_inode_chunk(tp, agno, &rec);
2037         } else {
2038                 xic->deleted = false;
2039
2040                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2041                 if (error) {
2042                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
2043                                 __func__, error);
2044                         goto error0;
2045                 }
2046
2047                 /*
2048                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
2049                  */
2050                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
2051                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2052                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2053                 pag->pagi_freecount++;
2054                 xfs_perag_put(pag);
2055                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2056         }
2057
2058         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2059         if (error)
2060                 goto error0;
2061
2062         *orec = rec;
2063         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2064         return 0;
2065
2066 error0:
2067         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2068         return error;
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Free an inode in the free inode btree.
2073  */
2074 STATIC int
2075 xfs_difree_finobt(
2076         struct xfs_mount                *mp,
2077         struct xfs_trans                *tp,
2078         struct xfs_buf                  *agbp,
2079         xfs_agino_t                     agino,
2080         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2081 {
2082         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
2083         xfs_agnumber_t                  agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
2084         struct xfs_btree_cur            *cur;
2085         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2086         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2087         int                             error;
2088         int                             i;
2089
2090         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_FINO);
2091
2092         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2093         if (error)
2094                 goto error;
2095         if (i == 0) {
2096                 /*
2097                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2098                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2099                  * something is out of sync.
2100                  */
2101                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ibtrec->ir_freecount != 1)) {
2102                         error = -EFSCORRUPTED;
2103                         goto error;
2104                 }
2105
2106                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2107                                              ibtrec->ir_count,
2108                                              ibtrec->ir_freecount,
2109                                              ibtrec->ir_free, &i);
2110                 if (error)
2111                         goto error;
2112                 ASSERT(i == 1);
2113
2114                 goto out;
2115         }
2116
2117         /*
2118          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2119          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2120          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2121          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2122          * to another.
2123          */
2124         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2125         if (error)
2126                 goto error;
2127         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2128                 error = -EFSCORRUPTED;
2129                 goto error;
2130         }
2131
2132         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2133         rec.ir_freecount++;
2134
2135         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2136                            rec.ir_free != ibtrec->ir_free ||
2137                            rec.ir_freecount != ibtrec->ir_freecount)) {
2138                 error = -EFSCORRUPTED;
2139                 goto error;
2140         }
2141
2142         /*
2143          * The content of inobt records should always match between the inobt
2144          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2145          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2146          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2147          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2148          * Otherwise, update the record with the new information.
2149          *
2150          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2151          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2152          * with the inobt.
2153          */
2154         if (rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2155             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK &&
2156             !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
2157                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2158                 if (error)
2159                         goto error;
2160                 ASSERT(i == 1);
2161         } else {
2162                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2163                 if (error)
2164                         goto error;
2165         }
2166
2167 out:
2168         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
2169         if (error)
2170                 goto error;
2171
2172         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2173         return 0;
2174
2175 error:
2176         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2177         return error;
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2182  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2183  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2184  * btree (free inode mask) is changed.
2185  */
2186 int
2187 xfs_difree(
2188         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
2189         xfs_ino_t               inode,          /* inode to be freed */
2190         struct xfs_icluster     *xic)   /* cluster info if deleted */
2191 {
2192         /* REFERENCED */
2193         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2194         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2195         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2196         xfs_agnumber_t          agno;   /* allocation group number */
2197         int                     error;  /* error return value */
2198         struct xfs_mount        *mp;    /* mount structure for filesystem */
2199         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2200
2201         mp = tp->t_mountp;
2202
2203         /*
2204          * Break up inode number into its components.
2205          */
2206         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
2207         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
2208                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
2209                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2210                 ASSERT(0);
2211                 return -EINVAL;
2212         }
2213         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2214         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
2215                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2216                         __func__, (unsigned long long)inode,
2217                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2218                 ASSERT(0);
2219                 return -EINVAL;
2220         }
2221         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2222         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2223                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2224                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2225                 ASSERT(0);
2226                 return -EINVAL;
2227         }
2228         /*
2229          * Get the allocation group header.
2230          */
2231         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2232         if (error) {
2233                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2234                         __func__, error);
2235                 return error;
2236         }
2237
2238         /*
2239          * Fix up the inode allocation btree.
2240          */
2241         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, agino, xic, &rec);
2242         if (error)
2243                 goto error0;
2244
2245         /*
2246          * Fix up the free inode btree.
2247          */
2248         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb)) {
2249                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, agino, &rec);
2250                 if (error)
2251                         goto error0;
2252         }
2253
2254         return 0;
2255
2256 error0:
2257         return error;
2258 }
2259
2260 STATIC int
2261 xfs_imap_lookup(
2262         struct xfs_mount        *mp,
2263         struct xfs_trans        *tp,
2264         xfs_agnumber_t          agno,
2265         xfs_agino_t             agino,
2266         xfs_agblock_t           agbno,
2267         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2268         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2269         int                     flags)
2270 {
2271         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2272         struct xfs_btree_cur    *cur;
2273         struct xfs_buf          *agbp;
2274         int                     error;
2275         int                     i;
2276
2277         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
2278         if (error) {
2279                 xfs_alert(mp,
2280                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2281                         __func__, error, agno);
2282                 return error;
2283         }
2284
2285         /*
2286          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2287          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2288          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2289          * we are looking up.
2290          */
2291         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_INO);
2292         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2293         if (!error) {
2294                 if (i)
2295                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2296                 if (!error && i == 0)
2297                         error = -EINVAL;
2298         }
2299
2300         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2301         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2302         if (error)
2303                 return error;
2304
2305         /* check that the returned record contains the required inode */
2306         if (rec.ir_startino > agino ||
2307             rec.ir_startino + M_IGEO(mp)->ialloc_inos <= agino)
2308                 return -EINVAL;
2309
2310         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2311         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2312             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2313                 return -EINVAL;
2314
2315         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2316         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2317         return 0;
2318 }
2319
2320 /*
2321  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2322  */
2323 int
2324 xfs_imap(
2325         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
2326         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
2327         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
2328         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
2329         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
2330 {
2331         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2332         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
2333         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
2334         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2335         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2336         int             error;  /* error code */
2337         int             offset; /* index of inode in its buffer */
2338         xfs_agblock_t   offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2339
2340         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2341
2342         /*
2343          * Split up the inode number into its parts.
2344          */
2345         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
2346         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2347         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2348         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2349             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2350 #ifdef DEBUG
2351                 /*
2352                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2353                  * as they can be invalid without implying corruption.
2354                  */
2355                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2356                         return -EINVAL;
2357                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
2358                         xfs_alert(mp,
2359                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
2360                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
2361                 }
2362                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2363                         xfs_alert(mp,
2364                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2365                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2366                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2367                 }
2368                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
2369                         xfs_alert(mp,
2370                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2371                                 __func__, ino,
2372                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
2373                 }
2374                 xfs_stack_trace();
2375 #endif /* DEBUG */
2376                 return -EINVAL;
2377         }
2378
2379         /*
2380          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2381          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2382          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2383          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2384          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2385          */
2386         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2387                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2388                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2389                 if (error)
2390                         return error;
2391                 goto out_map;
2392         }
2393
2394         /*
2395          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2396          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2397          */
2398         if (M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster == 1) {
2399                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2400                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2401
2402                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
2403                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2404                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2405                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2406                 return 0;
2407         }
2408
2409         /*
2410          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2411          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2412          * lookup to find the location.
2413          */
2414         if (M_IGEO(mp)->inoalign_mask) {
2415                 offset_agbno = agbno & M_IGEO(mp)->inoalign_mask;
2416                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2417         } else {
2418                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
2419                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2420                 if (error)
2421                         return error;
2422         }
2423
2424 out_map:
2425         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2426         cluster_agbno = chunk_agbno +
2427                 ((offset_agbno / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster) *
2428                  M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2429         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2430                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2431
2432         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
2433         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2434         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2435
2436         /*
2437          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2438          * of the file system then return NULL rather than calling
2439          * read_buf and panicing when we get an error from the
2440          * driver.
2441          */
2442         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2443             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2444                 xfs_alert(mp,
2445         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2446                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2447                         (unsigned long long) imap->im_len,
2448                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2449                 return -EINVAL;
2450         }
2451         return 0;
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2456  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2457  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2458  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2459  *
2460  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2461  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2462  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2463  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2464  * the structure in another.
2465  */
2466 void
2467 xfs_ialloc_log_agi(
2468         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2469         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
2470         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
2471 {
2472         int                     first;          /* first byte number */
2473         int                     last;           /* last byte number */
2474         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2475                                         /* keep in sync with bit definitions */
2476                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2477                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2478                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2479                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2480                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2481                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2482                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2483                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2484                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2485                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2486                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2487                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2488                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2489                 sizeof(xfs_agi_t)
2490         };
2491 #ifdef DEBUG
2492         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2493
2494         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2495 #endif
2496
2497         /*
2498          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2499          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2500          * agi_unlinked.
2501          */
2502         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2503                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2504                                   &first, &last);
2505                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2506         }
2507
2508         /*
2509          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2510          * last field offsets for any bits in the second region.
2511          */
2512         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2513         if (fields) {
2514                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2515                                   &first, &last);
2516                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2517         }
2518 }
2519
2520 static xfs_failaddr_t
2521 xfs_agi_verify(
2522         struct xfs_buf  *bp)
2523 {
2524         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2525         struct xfs_agi  *agi = bp->b_addr;
2526         int             i;
2527
2528         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2529                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2530                         return __this_address;
2531                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agi->agi_lsn)))
2532                         return __this_address;
2533         }
2534
2535         /*
2536          * Validate the magic number of the agi block.
2537          */
2538         if (!xfs_verify_magic(bp, agi->agi_magicnum))
2539                 return __this_address;
2540         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2541                 return __this_address;
2542
2543         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2544             be32_to_cpu(agi->agi_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2545                 return __this_address;
2546
2547         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb) &&
2548             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2549              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2550                 return __this_address;
2551
2552         /*
2553          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2554          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2555          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2556          * so we can detect and avoid this problem.
2557          */
2558         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2559                 return __this_address;
2560
2561         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++) {
2562                 if (agi->agi_unlinked[i] == cpu_to_be32(NULLAGINO))
2563                         continue;
2564                 if (!xfs_verify_ino(mp, be32_to_cpu(agi->agi_unlinked[i])))
2565                         return __this_address;
2566         }
2567
2568         return NULL;
2569 }
2570
2571 static void
2572 xfs_agi_read_verify(
2573         struct xfs_buf  *bp)
2574 {
2575         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2576         xfs_failaddr_t  fa;
2577
2578         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2579             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2580                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2581         else {
2582                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2583                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2584                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2585         }
2586 }
2587
2588 static void
2589 xfs_agi_write_verify(
2590         struct xfs_buf  *bp)
2591 {
2592         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2593         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2594         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2595         xfs_failaddr_t          fa;
2596
2597         fa = xfs_agi_verify(bp);
2598         if (fa) {
2599                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2600                 return;
2601         }
2602
2603         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2604                 return;
2605
2606         if (bip)
2607                 agi->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2608         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2609 }
2610
2611 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2612         .name = "xfs_agi",
2613         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) },
2614         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2615         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2616         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2617 };
2618
2619 /*
2620  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2621  */
2622 int
2623 xfs_read_agi(
2624         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2625         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2626         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2627         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2628 {
2629         int                     error;
2630
2631         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2632
2633         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2634         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2635                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2636                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2637         if (error)
2638                 return error;
2639         if (tp)
2640                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2641
2642         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2643         return 0;
2644 }
2645
2646 int
2647 xfs_ialloc_read_agi(
2648         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2649         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2650         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2651         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2652 {
2653         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2654         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2655         int                     error;
2656
2657         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2658
2659         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2660         if (error)
2661                 return error;
2662
2663         agi = (*bpp)->b_addr;
2664         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2665         if (!pag->pagi_init) {
2666                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2667                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2668                 pag->pagi_init = 1;
2669         }
2670
2671         /*
2672          * It's possible for these to be out of sync if
2673          * we are in the middle of a forced shutdown.
2674          */
2675         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2676                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
2677         xfs_perag_put(pag);
2678         return 0;
2679 }
2680
2681 /*
2682  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2683  */
2684 int
2685 xfs_ialloc_pagi_init(
2686         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2687         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2688         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2689 {
2690         xfs_buf_t       *bp = NULL;
2691         int             error;
2692
2693         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2694         if (error)
2695                 return error;
2696         if (bp)
2697                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 /* Is there an inode record covering a given range of inode numbers? */
2702 int
2703 xfs_ialloc_has_inode_record(
2704         struct xfs_btree_cur    *cur,
2705         xfs_agino_t             low,
2706         xfs_agino_t             high,
2707         bool                    *exists)
2708 {
2709         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2710         xfs_agino_t             agino;
2711         uint16_t                holemask;
2712         int                     has_record;
2713         int                     i;
2714         int                     error;
2715
2716         *exists = false;
2717         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2718         while (error == 0 && has_record) {
2719                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2720                 if (error || irec.ir_startino > high)
2721                         break;
2722
2723                 agino = irec.ir_startino;
2724                 holemask = irec.ir_holemask;
2725                 for (i = 0; i < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS; holemask >>= 1,
2726                                 i++, agino += XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) {
2727                         if (holemask & 1)
2728                                 continue;
2729                         if (agino + XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT > low &&
2730                                         agino <= high) {
2731                                 *exists = true;
2732                                 return 0;
2733                         }
2734                 }
2735
2736                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2737         }
2738         return error;
2739 }
2740
2741 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2742 int
2743 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2744         struct xfs_btree_cur    *cur,
2745         xfs_agblock_t           bno,
2746         xfs_extlen_t            len,
2747         bool                    *exists)
2748 {
2749         xfs_agino_t             low;
2750         xfs_agino_t             high;
2751
2752         low = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno);
2753         high = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len) - 1;
2754
2755         return xfs_ialloc_has_inode_record(cur, low, high, exists);
2756 }
2757
2758 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2759         xfs_agino_t                     count;
2760         xfs_agino_t                     freecount;
2761 };
2762
2763 /* Record inode counts across all inobt records. */
2764 STATIC int
2765 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2766         struct xfs_btree_cur            *cur,
2767         union xfs_btree_rec             *rec,
2768         void                            *priv)
2769 {
2770         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2771         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2772
2773         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2774         ci->count += irec.ir_count;
2775         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2776
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2781 int
2782 xfs_ialloc_count_inodes(
2783         struct xfs_btree_cur            *cur,
2784         xfs_agino_t                     *count,
2785         xfs_agino_t                     *freecount)
2786 {
2787         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2788         int                             error;
2789
2790         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO);
2791         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2792         if (error)
2793                 return error;
2794
2795         *count = ci.count;
2796         *freecount = ci.freecount;
2797         return 0;
2798 }
2799
2800 /*
2801  * Initialize inode-related geometry information.
2802  *
2803  * Compute the inode btree min and max levels and set maxicount.
2804  *
2805  * Set the inode cluster size.  This may still be overridden by the file
2806  * system block size if it is larger than the chosen cluster size.
2807  *
2808  * For v5 filesystems, scale the cluster size with the inode size to keep a
2809  * constant ratio of inode per cluster buffer, but only if mkfs has set the
2810  * inode alignment value appropriately for larger cluster sizes.
2811  *
2812  * Then compute the inode cluster alignment information.
2813  */
2814 void
2815 xfs_ialloc_setup_geometry(
2816         struct xfs_mount        *mp)
2817 {
2818         struct xfs_sb           *sbp = &mp->m_sb;
2819         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2820         uint64_t                icount;
2821         uint                    inodes;
2822
2823         /* Compute inode btree geometry. */
2824         igeo->agino_log = sbp->sb_inopblog + sbp->sb_agblklog;
2825         igeo->inobt_mxr[0] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 1);
2826         igeo->inobt_mxr[1] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 0);
2827         igeo->inobt_mnr[0] = igeo->inobt_mxr[0] / 2;
2828         igeo->inobt_mnr[1] = igeo->inobt_mxr[1] / 2;
2829
2830         igeo->ialloc_inos = max_t(uint16_t, XFS_INODES_PER_CHUNK,
2831                         sbp->sb_inopblock);
2832         igeo->ialloc_blks = igeo->ialloc_inos >> sbp->sb_inopblog;
2833
2834         if (sbp->sb_spino_align)
2835                 igeo->ialloc_min_blks = sbp->sb_spino_align;
2836         else
2837                 igeo->ialloc_min_blks = igeo->ialloc_blks;
2838
2839         /* Compute and fill in value of m_ino_geo.inobt_maxlevels. */
2840         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2841         igeo->inobt_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(igeo->inobt_mnr,
2842                         inodes);
2843
2844         /*
2845          * Set the maximum inode count for this filesystem, being careful not
2846          * to use obviously garbage sb_inopblog/sb_inopblock values.  Regular
2847          * users should never get here due to failing sb verification, but
2848          * certain users (xfs_db) need to be usable even with corrupt metadata.
2849          */
2850         if (sbp->sb_imax_pct && igeo->ialloc_blks) {
2851                 /*
2852                  * Make sure the maximum inode count is a multiple
2853                  * of the units we allocate inodes in.
2854                  */
2855                 icount = sbp->sb_dblocks * sbp->sb_imax_pct;
2856                 do_div(icount, 100);
2857                 do_div(icount, igeo->ialloc_blks);
2858                 igeo->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp,
2859                                 icount * igeo->ialloc_blks);
2860         } else {
2861                 igeo->maxicount = 0;
2862         }
2863
2864         /*
2865          * Compute the desired size of an inode cluster buffer size, which
2866          * starts at 8K and (on v5 filesystems) scales up with larger inode
2867          * sizes.
2868          *
2869          * Preserve the desired inode cluster size because the sparse inodes
2870          * feature uses that desired size (not the actual size) to compute the
2871          * sparse inode alignment.  The mount code validates this value, so we
2872          * cannot change the behavior.
2873          */
2874         igeo->inode_cluster_size_raw = XFS_INODE_BIG_CLUSTER_SIZE;
2875         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb)) {
2876                 int     new_size = igeo->inode_cluster_size_raw;
2877
2878                 new_size *= mp->m_sb.sb_inodesize / XFS_DINODE_MIN_SIZE;
2879                 if (mp->m_sb.sb_inoalignmt >= XFS_B_TO_FSBT(mp, new_size))
2880                         igeo->inode_cluster_size_raw = new_size;
2881         }
2882
2883         /* Calculate inode cluster ratios. */
2884         if (igeo->inode_cluster_size_raw > mp->m_sb.sb_blocksize)
2885                 igeo->blocks_per_cluster = XFS_B_TO_FSBT(mp,
2886                                 igeo->inode_cluster_size_raw);
2887         else
2888                 igeo->blocks_per_cluster = 1;
2889         igeo->inode_cluster_size = XFS_FSB_TO_B(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2890         igeo->inodes_per_cluster = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2891
2892         /* Calculate inode cluster alignment. */
2893         if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2894             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= igeo->blocks_per_cluster)
2895                 igeo->cluster_align = mp->m_sb.sb_inoalignmt;
2896         else
2897                 igeo->cluster_align = 1;
2898         igeo->inoalign_mask = igeo->cluster_align - 1;
2899         igeo->cluster_align_inodes = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->cluster_align);
2900
2901         /*
2902          * If we are using stripe alignment, check whether
2903          * the stripe unit is a multiple of the inode alignment
2904          */
2905         if (mp->m_dalign && igeo->inoalign_mask &&
2906             !(mp->m_dalign & igeo->inoalign_mask))
2907                 igeo->ialloc_align = mp->m_dalign;
2908         else
2909                 igeo->ialloc_align = 0;
2910 }
2911
2912 /* Compute the location of the root directory inode that is laid out by mkfs. */
2913 xfs_ino_t
2914 xfs_ialloc_calc_rootino(
2915         struct xfs_mount        *mp,
2916         int                     sunit)
2917 {
2918         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2919         xfs_agblock_t           first_bno;
2920
2921         /*
2922          * Pre-calculate the geometry of AG 0.  We know what it looks like
2923          * because libxfs knows how to create allocation groups now.
2924          *
2925          * first_bno is the first block in which mkfs could possibly have
2926          * allocated the root directory inode, once we factor in the metadata
2927          * that mkfs formats before it.  Namely, the four AG headers...
2928          */
2929         first_bno = howmany(4 * mp->m_sb.sb_sectsize, mp->m_sb.sb_blocksize);
2930
2931         /* ...the two free space btree roots... */
2932         first_bno += 2;
2933
2934         /* ...the inode btree root... */
2935         first_bno += 1;
2936
2937         /* ...the initial AGFL... */
2938         first_bno += xfs_alloc_min_freelist(mp, NULL);
2939
2940         /* ...the free inode btree root... */
2941         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
2942                 first_bno++;
2943
2944         /* ...the reverse mapping btree root... */
2945         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
2946                 first_bno++;
2947
2948         /* ...the reference count btree... */
2949         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
2950                 first_bno++;
2951
2952         /*
2953          * ...and the log, if it is allocated in the first allocation group.
2954          *
2955          * This can happen with filesystems that only have a single
2956          * allocation group, or very odd geometries created by old mkfs
2957          * versions on very small filesystems.
2958          */
2959         if (mp->m_sb.sb_logstart &&
2960             XFS_FSB_TO_AGNO(mp, mp->m_sb.sb_logstart) == 0)
2961                  first_bno += mp->m_sb.sb_logblocks;
2962
2963         /*
2964          * Now round first_bno up to whatever allocation alignment is given
2965          * by the filesystem or was passed in.
2966          */
2967         if (xfs_sb_version_hasdalign(&mp->m_sb) && igeo->ialloc_align > 0)
2968                 first_bno = roundup(first_bno, sunit);
2969         else if (xfs_sb_version_hasalign(&mp->m_sb) &&
2970                         mp->m_sb.sb_inoalignmt > 1)
2971                 first_bno = roundup(first_bno, mp->m_sb.sb_inoalignmt);
2972
2973         return XFS_AGINO_TO_INO(mp, 0, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, first_bno));
2974 }