fs/xfs/libxfs/xfs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_format.h"
  21 #include "xfs_log_format.h"
  22 #include "xfs_shared.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_bit.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_defer.h"
  28 #include "xfs_inode.h"
  29 #include "xfs_btree.h"
  30 #include "xfs_rmap.h"
  31 #include "xfs_alloc_btree.h"
  32 #include "xfs_alloc.h"
  33 #include "xfs_extent_busy.h"
  34 #include "xfs_error.h"
  35 #include "xfs_cksum.h"
  36 #include "xfs_trace.h"
  37 #include "xfs_trans.h"
  38 #include "xfs_buf_item.h"
  39 #include "xfs_log.h"
  40 #include "xfs_ag_resv.h"
  41
  42 struct workqueue_struct *xfs_alloc_wq;
  43
  44 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  45
  46 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  47 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  48
  49 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  50 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  51 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  52 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_small(xfs_alloc_arg_t *,
  53                 xfs_btree_cur_t *, xfs_agblock_t *, xfs_extlen_t *, int *);
  54
  55 /*
  56  * Size of the AGFL.  For CRC-enabled filesystes we steal a couple of slots in
  57  * the beginning of the block for a proper header with the location information
  58  * and CRC.
  59  */
  60 unsigned int
  61 xfs_agfl_size(
  62         struct xfs_mount        *mp)
  63 {
  64         unsigned int            size = mp->m_sb.sb_sectsize;
  65
  66         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
  67                 size -= sizeof(struct xfs_agfl);
  68
  69         return size / sizeof(xfs_agblock_t);
  70 }
  71
  72 unsigned int
  73 xfs_refc_block(
  74         struct xfs_mount        *mp)
  75 {
  76         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
  77                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
  78         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
  79                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
  80         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
  81 }
  82
  83 xfs_extlen_t
  84 xfs_prealloc_blocks(
  85         struct xfs_mount        *mp)
  86 {
  87         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
  88                 return xfs_refc_block(mp) + 1;
  89         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
  90                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
  91         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
  92                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
  93         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
  94 }
  95
  96 /*
  97  * In order to avoid ENOSPC-related deadlock caused by out-of-order locking of
  98  * AGF buffer (PV 947395), we place constraints on the relationship among
  99  * actual allocations for data blocks, freelist blocks, and potential file data
 100  * bmap btree blocks. However, these restrictions may result in no actual space
 101  * allocated for a delayed extent, for example, a data block in a certain AG is
 102  * allocated but there is no additional block for the additional bmap btree
 103  * block due to a split of the bmap btree of the file. The result of this may
 104  * lead to an infinite loop when the file gets flushed to disk and all delayed
 105  * extents need to be actually allocated. To get around this, we explicitly set
 106  * aside a few blocks which will not be reserved in delayed allocation.
 107  *
 108  * We need to reserve 4 fsbs _per AG_ for the freelist and 4 more to handle a
 109  * potential split of the file's bmap btree.
 110  */
 111 unsigned int
 112 xfs_alloc_set_aside(
 113         struct xfs_mount        *mp)
 114 {
 115         return mp->m_sb.sb_agcount * (XFS_ALLOC_AGFL_RESERVE + 4);
 116 }
 117
 118 /*
 119  * When deciding how much space to allocate out of an AG, we limit the
 120  * allocation maximum size to the size the AG. However, we cannot use all the
 121  * blocks in the AG - some are permanently used by metadata. These
 122  * blocks are generally:
 123  *      - the AG superblock, AGF, AGI and AGFL
 124  *      - the AGF (bno and cnt) and AGI btree root blocks, and optionally
 125  *        the AGI free inode and rmap btree root blocks.
 126  *      - blocks on the AGFL according to xfs_alloc_set_aside() limits
 127  *      - the rmapbt root block
 128  *
 129  * The AG headers are sector sized, so the amount of space they take up is
 130  * dependent on filesystem geometry. The others are all single blocks.
 131  */
 132 unsigned int
 133 xfs_alloc_ag_max_usable(
 134         struct xfs_mount        *mp)
 135 {
 136         unsigned int            blocks;
 137
 138         blocks = XFS_BB_TO_FSB(mp, XFS_FSS_TO_BB(mp, 4)); /* ag headers */
 139         blocks += XFS_ALLOC_AGFL_RESERVE;
 140         blocks += 3;                    /* AGF, AGI btree root blocks */
 141         if (xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
 142                 blocks++;               /* finobt root block */
 143         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
 144                 blocks++;               /* rmap root block */
 145         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
 146                 blocks++;               /* refcount root block */
 147
 148         return mp->m_sb.sb_agblocks - blocks;
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
 153  */
 154 STATIC int                              /* error */
 155 xfs_alloc_lookup_eq(
 156         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 157         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 158         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 159         int                     *stat)  /* success/failure */
 160 {
 161         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 162         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 163         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
 168  * in the btree given by cur.
 169  */
 170 int                             /* error */
 171 xfs_alloc_lookup_ge(
 172         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 173         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 174         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 175         int                     *stat)  /* success/failure */
 176 {
 177         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 178         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 179         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
 184  * in the btree given by cur.
 185  */
 186 static int                              /* error */
 187 xfs_alloc_lookup_le(
 188         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 189         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 190         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 191         int                     *stat)  /* success/failure */
 192 {
 193         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 194         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 195         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Update the record referred to by cur to the value given
 200  * by [bno, len].
 201  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 202  */
 203 STATIC int                              /* error */
 204 xfs_alloc_update(
 205         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 206         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 207         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 208 {
 209         union xfs_btree_rec     rec;
 210
 211         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 212         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 213         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Get the data from the pointed-to record.
 218  */
 219 int                                     /* error */
 220 xfs_alloc_get_rec(
 221         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 222         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 223         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 224         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 225 {
 226         union xfs_btree_rec     *rec;
 227         int                     error;
 228
 229         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 230         if (!error && *stat == 1) {
 231                 *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 232                 *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 233         }
 234         return error;
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Compute aligned version of the found extent.
 239  * Takes alignment and min length into account.
 240  */
 241 STATIC bool
 242 xfs_alloc_compute_aligned(
 243         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
 244         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 245         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 246         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 247         xfs_extlen_t    *reslen,        /* result length */
 248         unsigned        *busy_gen)
 249 {
 250         xfs_agblock_t   bno = foundbno;
 251         xfs_extlen_t    len = foundlen;
 252         xfs_extlen_t    diff;
 253         bool            busy;
 254
 255         /* Trim busy sections out of found extent */
 256         busy = xfs_extent_busy_trim(args, &bno, &len, busy_gen);
 257
 258         /*
 259          * If we have a largish extent that happens to start before min_agbno,
 260          * see if we can shift it into range...
 261          */
 262         if (bno < args->min_agbno && bno + len > args->min_agbno) {
 263                 diff = args->min_agbno - bno;
 264                 if (len > diff) {
 265                         bno += diff;
 266                         len -= diff;
 267                 }
 268         }
 269
 270         if (args->alignment > 1 && len >= args->minlen) {
 271                 xfs_agblock_t   aligned_bno = roundup(bno, args->alignment);
 272
 273                 diff = aligned_bno - bno;
 274
 275                 *resbno = aligned_bno;
 276                 *reslen = diff >= len ? 0 : len - diff;
 277         } else {
 278                 *resbno = bno;
 279                 *reslen = len;
 280         }
 281
 282         return busy;
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 287  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 288  */
 289 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 290 xfs_alloc_compute_diff(
 291         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 292         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 293         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 294         int             datatype,       /* are we allocating data? */
 295         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 296         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 297         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 298 {
 299         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 300         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 301         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 302         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 303         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 304         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 305         bool            userdata = xfs_alloc_is_userdata(datatype);
 306
 307         ASSERT(freelen >= wantlen);
 308         freeend = freebno + freelen;
 309         wantend = wantbno + wantlen;
 310         /*
 311          * We want to allocate from the start of a free extent if it is past
 312          * the desired block or if we are allocating user data and the free
 313          * extent is before desired block. The second case is there to allow
 314          * for contiguous allocation from the remaining free space if the file
 315          * grows in the short term.
 316          */
 317         if (freebno >= wantbno || (userdata && freeend < wantend)) {
 318                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 319                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 320         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 321                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 322                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 323                 if (newbno1 >= freeend)
 324                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 325                 else
 326                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 327                 if (newbno2 < freebno)
 328                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 329                 else
 330                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 331                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 332                         if (newlen1 < newlen2 ||
 333                             (newlen1 == newlen2 &&
 334                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 335                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 336                                 newbno1 = newbno2;
 337                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 338                         newbno1 = newbno2;
 339         } else if (freeend >= wantend) {
 340                 newbno1 = wantbno;
 341         } else if (alignment > 1) {
 342                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 343                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 344                     newbno1 - alignment >= freebno)
 345                         newbno1 -= alignment;
 346                 else if (newbno1 >= freeend)
 347                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 348         } else
 349                 newbno1 = freeend - wantlen;
 350         *newbnop = newbno1;
 351         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Fix up the length, based on mod and prod.
 356  * len should be k * prod + mod for some k.
 357  * If len is too small it is returned unchanged.
 358  * If len hits maxlen it is left alone.
 359  */
 360 STATIC void
 361 xfs_alloc_fix_len(
 362         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 363 {
 364         xfs_extlen_t    k;
 365         xfs_extlen_t    rlen;
 366
 367         ASSERT(args->mod < args->prod);
 368         rlen = args->len;
 369         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 370         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 371         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 372             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 373                 return;
 374         k = rlen % args->prod;
 375         if (k == args->mod)
 376                 return;
 377         if (k > args->mod)
 378                 rlen = rlen - (k - args->mod);
 379         else
 380                 rlen = rlen - args->prod + (args->mod - k);
 381         /* casts to (int) catch length underflows */
 382         if ((int)rlen < (int)args->minlen)
 383                 return;
 384         ASSERT(rlen >= args->minlen && rlen <= args->maxlen);
 385         ASSERT(rlen % args->prod == args->mod);
 386         ASSERT(args->pag->pagf_freeblks + args->pag->pagf_flcount >=
 387                 rlen + args->minleft);
 388         args->len = rlen;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 393  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 394  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 395  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 396  * relevant records.
 397  */
 398 STATIC int                              /* error code */
 399 xfs_alloc_fixup_trees(
 400         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 401         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 402         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 403         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 404         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 405         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 406         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 407 {
 408         int             error;          /* error code */
 409         int             i;              /* operation results */
 410         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 411         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 412         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 413         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 414         struct xfs_mount *mp;
 415
 416         mp = cnt_cur->bc_mp;
 417
 418         /*
 419          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 420          */
 421         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 422 #ifdef DEBUG
 423                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 424                         return error;
 425                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp,
 426                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 427 #endif
 428         } else {
 429                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 430                         return error;
 431                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 432         }
 433         /*
 434          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 435          */
 436         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 437 #ifdef DEBUG
 438                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 439                         return error;
 440                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp,
 441                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 442 #endif
 443         } else {
 444                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 445                         return error;
 446                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 447         }
 448
 449 #ifdef DEBUG
 450         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 451                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 452                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 453
 454                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 455                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 456
 457                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp,
 458                         bnoblock->bb_numrecs == cntblock->bb_numrecs);
 459         }
 460 #endif
 461
 462         /*
 463          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 464          * within the freespace record, so we can have new freespace
 465          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 466          */
 467         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 468                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 469         else if (rbno == fbno) {
 470                 nfbno1 = rbno + rlen;
 471                 nflen1 = flen - rlen;
 472                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 473         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 474                 nfbno1 = fbno;
 475                 nflen1 = flen - rlen;
 476                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 477         } else {
 478                 nfbno1 = fbno;
 479                 nflen1 = rbno - fbno;
 480                 nfbno2 = rbno + rlen;
 481                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 482         }
 483         /*
 484          * Delete the entry from the by-size btree.
 485          */
 486         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 487                 return error;
 488         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 489         /*
 490          * Add new by-size btree entry(s).
 491          */
 492         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 493                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 494                         return error;
 495                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 0);
 496                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 497                         return error;
 498                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 499         }
 500         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 501                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 502                         return error;
 503                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 0);
 504                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 505                         return error;
 506                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 507         }
 508         /*
 509          * Fix up the by-block btree entry(s).
 510          */
 511         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 512                 /*
 513                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 514                  */
 515                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 516                         return error;
 517                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 518         } else {
 519                 /*
 520                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 521                  */
 522                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 523                         return error;
 524         }
 525         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 526                 /*
 527                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 528                  */
 529                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 530                         return error;
 531                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 0);
 532                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 533                         return error;
 534                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(mp, i == 1);
 535         }
 536         return 0;
 537 }
 538
 539 static bool
 540 xfs_agfl_verify(
 541         struct xfs_buf  *bp)
 542 {
 543         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 544         struct xfs_agfl *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
 545         int             i;
 546
 547         if (!uuid_equal(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
 548                 return false;
 549         if (be32_to_cpu(agfl->agfl_magicnum) != XFS_AGFL_MAGIC)
 550                 return false;
 551         /*
 552          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
 553          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
 554          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
 555          * so we can detect and avoid this problem.
 556          */
 557         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agfl->agfl_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
 558                 return false;
 559
 560         for (i = 0; i < xfs_agfl_size(mp); i++) {
 561                 if (be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) != NULLAGBLOCK &&
 562                     be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[i]) >= mp->m_sb.sb_agblocks)
 563                         return false;
 564         }
 565
 566         return xfs_log_check_lsn(mp,
 567                                  be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn));
 568 }
 569
 570 static void
 571 xfs_agfl_read_verify(
 572         struct xfs_buf  *bp)
 573 {
 574         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 575
 576         /*
 577          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
 578          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
 579          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
 580          * can't verify just those entries are valid.
 581          */
 582         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 583                 return;
 584
 585         if (!xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF))
 586                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSBADCRC);
 587         else if (!xfs_agfl_verify(bp))
 588                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
 589
 590         if (bp->b_error)
 591                 xfs_verifier_error(bp);
 592 }
 593
 594 static void
 595 xfs_agfl_write_verify(
 596         struct xfs_buf  *bp)
 597 {
 598         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
 599         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
 600
 601         /* no verification of non-crc AGFLs */
 602         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
 603                 return;
 604
 605         if (!xfs_agfl_verify(bp)) {
 606                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
 607                 xfs_verifier_error(bp);
 608                 return;
 609         }
 610
 611         if (bip)
 612                 XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
 613
 614         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF);
 615 }
 616
 617 const struct xfs_buf_ops xfs_agfl_buf_ops = {
 618         .name = "xfs_agfl",
 619         .verify_read = xfs_agfl_read_verify,
 620         .verify_write = xfs_agfl_write_verify,
 621 };
 622
 623 /*
 624  * Read in the allocation group free block array.
 625  */
 626 int                                     /* error */
 627 xfs_alloc_read_agfl(
 628         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 629         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 630         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 631         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 632 {
 633         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 634         int             error;
 635
 636         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 637         error = xfs_trans_read_buf(
 638                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 639                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 640                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, &xfs_agfl_buf_ops);
 641         if (error)
 642                 return error;
 643         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_AGFL_REF);
 644         *bpp = bp;
 645         return 0;
 646 }
 647
 648 STATIC int
 649 xfs_alloc_update_counters(
 650         struct xfs_trans        *tp,
 651         struct xfs_perag        *pag,
 652         struct xfs_buf          *agbp,
 653         long                    len)
 654 {
 655         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
 656
 657         pag->pagf_freeblks += len;
 658         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
 659
 660         xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
 661         if (unlikely(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) >
 662                      be32_to_cpu(agf->agf_length)))
 663                 return -EFSCORRUPTED;
 664
 665         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
 666         return 0;
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Allocation group level functions.
 671  */
 672
 673 /*
 674  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 675  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 676  * extent will start.
 677  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 678  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 679  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 680  */
 681 STATIC int                      /* error */
 682 xfs_alloc_ag_vextent(
 683         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 684 {
 685         int             error=0;
 686
 687         ASSERT(args->minlen > 0);
 688         ASSERT(args->maxlen > 0);
 689         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 690         ASSERT(args->mod < args->prod);
 691         ASSERT(args->alignment > 0);
 692
 693         /*
 694          * Branch to correct routine based on the type.
 695          */
 696         args->wasfromfl = 0;
 697         switch (args->type) {
 698         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 699                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 700                 break;
 701         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 702                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 703                 break;
 704         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 705                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 706                 break;
 707         default:
 708                 ASSERT(0);
 709                 /* NOTREACHED */
 710         }
 711
 712         if (error || args->agbno == NULLAGBLOCK)
 713                 return error;
 714
 715         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 716         ASSERT(args->len <= args->maxlen);
 717         ASSERT(!args->wasfromfl || args->resv != XFS_AG_RESV_AGFL);
 718         ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 719
 720         /* if not file data, insert new block into the reverse map btree */
 721         if (args->oinfo.oi_owner != XFS_RMAP_OWN_UNKNOWN) {
 722                 error = xfs_rmap_alloc(args->tp, args->agbp, args->agno,
 723                                        args->agbno, args->len, &args->oinfo);
 724                 if (error)
 725                         return error;
 726         }
 727
 728         if (!args->wasfromfl) {
 729                 error = xfs_alloc_update_counters(args->tp, args->pag,
 730                                                   args->agbp,
 731                                                   -((long)(args->len)));
 732                 if (error)
 733                         return error;
 734
 735                 ASSERT(!xfs_extent_busy_search(args->mp, args->agno,
 736                                               args->agbno, args->len));
 737         }
 738
 739         xfs_ag_resv_alloc_extent(args->pag, args->resv, args);
 740
 741         XFS_STATS_INC(args->mp, xs_allocx);
 742         XFS_STATS_ADD(args->mp, xs_allocb, args->len);
 743         return error;
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 748  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 749  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 750  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 751  */
 752 STATIC int                      /* error */
 753 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 754         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 755 {
 756         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 757         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 758         int             error;
 759         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 760         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 761         xfs_agblock_t   tbno;   /* start block of busy extent */
 762         xfs_extlen_t    tlen;   /* length of busy extent */
 763         xfs_agblock_t   tend;   /* end block of busy extent */
 764         int             i;      /* success/failure of operation */
 765         unsigned        busy_gen;
 766
 767         ASSERT(args->alignment == 1);
 768
 769         /*
 770          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 771          */
 772         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 773                                           args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 774
 775         /*
 776          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 777          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 778          * if any free block does.
 779          */
 780         error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i);
 781         if (error)
 782                 goto error0;
 783         if (!i)
 784                 goto not_found;
 785
 786         /*
 787          * Grab the freespace record.
 788          */
 789         error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i);
 790         if (error)
 791                 goto error0;
 792         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
 793         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 794
 795         /*
 796          * Check for overlapping busy extents.
 797          */
 798         tbno = fbno;
 799         tlen = flen;
 800         xfs_extent_busy_trim(args, &tbno, &tlen, &busy_gen);
 801
 802         /*
 803          * Give up if the start of the extent is busy, or the freespace isn't
 804          * long enough for the minimum request.
 805          */
 806         if (tbno > args->agbno)
 807                 goto not_found;
 808         if (tlen < args->minlen)
 809                 goto not_found;
 810         tend = tbno + tlen;
 811         if (tend < args->agbno + args->minlen)
 812                 goto not_found;
 813
 814         /*
 815          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 816          * maximal requested end.
 817          *
 818          * Fix the length according to mod and prod if given.
 819          */
 820         args->len = XFS_AGBLOCK_MIN(tend, args->agbno + args->maxlen)
 821                                                 - args->agbno;
 822         xfs_alloc_fix_len(args);
 823         ASSERT(args->agbno + args->len <= tend);
 824
 825         /*
 826          * We are allocating agbno for args->len
 827          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 828          */
 829         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 830                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 831         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 832                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 833         error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen, args->agbno,
 834                                       args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK);
 835         if (error) {
 836                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 837                 goto error0;
 838         }
 839
 840         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 841         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 842
 843         args->wasfromfl = 0;
 844         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
 845         return 0;
 846
 847 not_found:
 848         /* Didn't find it, return null. */
 849         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 850         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 851         trace_xfs_alloc_exact_notfound(args);
 852         return 0;
 853
 854 error0:
 855         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 856         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
 857         return error;
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Search the btree in a given direction via the search cursor and compare
 862  * the records found against the good extent we've already found.
 863  */
 864 STATIC int
 865 xfs_alloc_find_best_extent(
 866         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
 867         struct xfs_btree_cur    **gcur, /* good cursor */
 868         struct xfs_btree_cur    **scur, /* searching cursor */
 869         xfs_agblock_t           gdiff,  /* difference for search comparison */
 870         xfs_agblock_t           *sbno,  /* extent found by search */
 871         xfs_extlen_t            *slen,  /* extent length */
 872         xfs_agblock_t           *sbnoa, /* aligned extent found by search */
 873         xfs_extlen_t            *slena, /* aligned extent length */
 874         int                     dir)    /* 0 = search right, 1 = search left */
 875 {
 876         xfs_agblock_t           new;
 877         xfs_agblock_t           sdiff;
 878         int                     error;
 879         int                     i;
 880         unsigned                busy_gen;
 881
 882         /* The good extent is perfect, no need to  search. */
 883         if (!gdiff)
 884                 goto out_use_good;
 885
 886         /*
 887          * Look until we find a better one, run out of space or run off the end.
 888          */
 889         do {
 890                 error = xfs_alloc_get_rec(*scur, sbno, slen, &i);
 891                 if (error)
 892                         goto error0;
 893                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
 894                 xfs_alloc_compute_aligned(args, *sbno, *slen,
 895                                 sbnoa, slena, &busy_gen);
 896
 897                 /*
 898                  * The good extent is closer than this one.
 899                  */
 900                 if (!dir) {
 901                         if (*sbnoa > args->max_agbno)
 902                                 goto out_use_good;
 903                         if (*sbnoa >= args->agbno + gdiff)
 904                                 goto out_use_good;
 905                 } else {
 906                         if (*sbnoa < args->min_agbno)
 907                                 goto out_use_good;
 908                         if (*sbnoa <= args->agbno - gdiff)
 909                                 goto out_use_good;
 910                 }
 911
 912                 /*
 913                  * Same distance, compare length and pick the best.
 914                  */
 915                 if (*slena >= args->minlen) {
 916                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(*slena, args->maxlen);
 917                         xfs_alloc_fix_len(args);
 918
 919                         sdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 920                                                        args->alignment,
 921                                                        args->datatype, *sbnoa,
 922                                                        *slena, &new);
 923
 924                         /*
 925                          * Choose closer size and invalidate other cursor.
 926                          */
 927                         if (sdiff < gdiff)
 928                                 goto out_use_search;
 929                         goto out_use_good;
 930                 }
 931
 932                 if (!dir)
 933                         error = xfs_btree_increment(*scur, 0, &i);
 934                 else
 935                         error = xfs_btree_decrement(*scur, 0, &i);
 936                 if (error)
 937                         goto error0;
 938         } while (i);
 939
 940 out_use_good:
 941         xfs_btree_del_cursor(*scur, XFS_BTREE_NOERROR);
 942         *scur = NULL;
 943         return 0;
 944
 945 out_use_search:
 946         xfs_btree_del_cursor(*gcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 947         *gcur = NULL;
 948         return 0;
 949
 950 error0:
 951         /* caller invalidates cursors */
 952         return error;
 953 }
 954
 955 /*
 956  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 957  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 958  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 959  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 960  */
 961 STATIC int                              /* error */
 962 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 963         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 964 {
 965         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 966         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 967         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 968         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 969         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 970         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 971         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 972         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 973         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 974         int             error;          /* error code */
 975         int             i;              /* result code, temporary */
 976         int             j;              /* result code, temporary */
 977         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 978         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 979         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 980         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 981         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 982         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 983         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 984         bool            busy;
 985         unsigned        busy_gen;
 986 #ifdef DEBUG
 987         /*
 988          * Randomly don't execute the first algorithm.
 989          */
 990         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 991
 992         dofirst = prandom_u32() & 1;
 993 #endif
 994
 995         /* handle unitialized agbno range so caller doesn't have to */
 996         if (!args->min_agbno && !args->max_agbno)
 997                 args->max_agbno = args->mp->m_sb.sb_agblocks - 1;
 998         ASSERT(args->min_agbno <= args->max_agbno);
 999
1000         /* clamp agbno to the range if it's outside */
1001         if (args->agbno < args->min_agbno)
1002                 args->agbno = args->min_agbno;
1003         if (args->agbno > args->max_agbno)
1004                 args->agbno = args->max_agbno;
1005
1006 restart:
1007         bno_cur_lt = NULL;
1008         bno_cur_gt = NULL;
1009         ltlen = 0;
1010         gtlena = 0;
1011         ltlena = 0;
1012         busy = false;
1013
1014         /*
1015          * Get a cursor for the by-size btree.
1016          */
1017         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1018                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1019
1020         /*
1021          * See if there are any free extents as big as maxlen.
1022          */
1023         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
1024                 goto error0;
1025         /*
1026          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
1027          * tree is empty.
1028          */
1029         if (!i) {
1030                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
1031                                 &ltlen, &i)))
1032                         goto error0;
1033                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
1034                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1035                         trace_xfs_alloc_near_noentry(args);
1036                         return 0;
1037                 }
1038                 ASSERT(i == 1);
1039         }
1040         args->wasfromfl = 0;
1041
1042         /*
1043          * First algorithm.
1044          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
1045          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
1046          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
1047          * block, then we just examine all the entries in that block
1048          * that are big enough, and pick the best one.
1049          * This is written as a while loop so we can break out of it,
1050          * but we never loop back to the top.
1051          */
1052         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
1053                 xfs_extlen_t    bdiff;
1054                 int             besti=0;
1055                 xfs_extlen_t    blen=0;
1056                 xfs_agblock_t   bnew=0;
1057
1058 #ifdef DEBUG
1059                 if (dofirst)
1060                         break;
1061 #endif
1062                 /*
1063                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
1064                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
1065                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
1066                  * and skip all those smaller than minlen.
1067                  */
1068                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
1069                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
1070                         do {
1071                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
1072                                                 &ltlen, &i)))
1073                                         goto error0;
1074                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1075                                 if (ltlen >= args->minlen)
1076                                         break;
1077                                 if ((error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i)))
1078                                         goto error0;
1079                         } while (i);
1080                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
1081                         if (!i)
1082                                 break;
1083                 }
1084                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
1085                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
1086                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
1087                      error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
1088                         /*
1089                          * For each entry, decide if it's better than
1090                          * the previous best entry.
1091                          */
1092                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1093                                 goto error0;
1094                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1095                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
1096                                         &ltbnoa, &ltlena, &busy_gen);
1097                         if (ltlena < args->minlen)
1098                                 continue;
1099                         if (ltbnoa < args->min_agbno || ltbnoa > args->max_agbno)
1100                                 continue;
1101                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1102                         xfs_alloc_fix_len(args);
1103                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
1104                         if (args->len < blen)
1105                                 continue;
1106                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1107                                 args->alignment, args->datatype, ltbnoa,
1108                                 ltlena, &ltnew);
1109                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
1110                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
1111                                 bdiff = ltdiff;
1112                                 bnew = ltnew;
1113                                 blen = args->len;
1114                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
1115                         }
1116                 }
1117                 /*
1118                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
1119                  * there's a good record somewhere, so try again.
1120                  */
1121                 if (blen == 0)
1122                         break;
1123                 /*
1124                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
1125                  */
1126                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
1127                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1128                         goto error0;
1129                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1130                 ASSERT(ltbno + ltlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1131                 args->len = blen;
1132
1133                 /*
1134                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
1135                  */
1136                 args->agbno = bnew;
1137                 ASSERT(bnew >= ltbno);
1138                 ASSERT(bnew + blen <= ltbno + ltlen);
1139                 /*
1140                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
1141                  */
1142                 bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
1143                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1144                 /*
1145                  * Fix up the btree entries.
1146                  */
1147                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
1148                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1149                         goto error0;
1150                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1151                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1152
1153                 trace_xfs_alloc_near_first(args);
1154                 return 0;
1155         }
1156         /*
1157          * Second algorithm.
1158          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
1159          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
1160          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
1161          * we deallocate that cursor.
1162          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
1163          * the better one.
1164          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
1165          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
1166          * is not supposed to do this.
1167          */
1168         /*
1169          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
1170          */
1171         bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1172                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1173         /*
1174          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
1175          */
1176         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
1177                 goto error0;
1178         if (!i) {
1179                 /*
1180                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
1181                  * search.
1182                  */
1183                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
1184                 bno_cur_lt = NULL;
1185         }
1186         /*
1187          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
1188          */
1189         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
1190                 goto error0;
1191         /*
1192          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
1193          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
1194          */
1195         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1196                 goto error0;
1197         if (!i) {
1198                 /*
1199                  * It failed, there are no rightward entries.
1200                  */
1201                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
1202                 bno_cur_gt = NULL;
1203         }
1204         /*
1205          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
1206          * rightward cursor, until either both directions give up or
1207          * we find an entry at least as big as minlen.
1208          */
1209         do {
1210                 if (bno_cur_lt) {
1211                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
1212                                 goto error0;
1213                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1214                         busy |= xfs_alloc_compute_aligned(args, ltbno, ltlen,
1215                                         &ltbnoa, &ltlena, &busy_gen);
1216                         if (ltlena >= args->minlen && ltbnoa >= args->min_agbno)
1217                                 break;
1218                         if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
1219                                 goto error0;
1220                         if (!i || ltbnoa < args->min_agbno) {
1221                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1222                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1223                                 bno_cur_lt = NULL;
1224                         }
1225                 }
1226                 if (bno_cur_gt) {
1227                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
1228                                 goto error0;
1229                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1230                         busy |= xfs_alloc_compute_aligned(args, gtbno, gtlen,
1231                                         &gtbnoa, &gtlena, &busy_gen);
1232                         if (gtlena >= args->minlen && gtbnoa <= args->max_agbno)
1233                                 break;
1234                         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
1235                                 goto error0;
1236                         if (!i || gtbnoa > args->max_agbno) {
1237                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1238                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1239                                 bno_cur_gt = NULL;
1240                         }
1241                 }
1242         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
1243
1244         /*
1245          * Got both cursors still active, need to find better entry.
1246          */
1247         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1248                 if (ltlena >= args->minlen) {
1249                         /*
1250                          * Left side is good, look for a right side entry.
1251                          */
1252                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1253                         xfs_alloc_fix_len(args);
1254                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1255                                 args->alignment, args->datatype, ltbnoa,
1256                                 ltlena, &ltnew);
1257
1258                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1259                                                 &bno_cur_lt, &bno_cur_gt,
1260                                                 ltdiff, &gtbno, &gtlen,
1261                                                 &gtbnoa, &gtlena,
1262                                                 0 /* search right */);
1263                 } else {
1264                         ASSERT(gtlena >= args->minlen);
1265
1266                         /*
1267                          * Right side is good, look for a left side entry.
1268                          */
1269                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1270                         xfs_alloc_fix_len(args);
1271                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1272                                 args->alignment, args->datatype, gtbnoa,
1273                                 gtlena, &gtnew);
1274
1275                         error = xfs_alloc_find_best_extent(args,
1276                                                 &bno_cur_gt, &bno_cur_lt,
1277                                                 gtdiff, &ltbno, &ltlen,
1278                                                 &ltbnoa, &ltlena,
1279                                                 1 /* search left */);
1280                 }
1281
1282                 if (error)
1283                         goto error0;
1284         }
1285
1286         /*
1287          * If we couldn't get anything, give up.
1288          */
1289         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1290                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1291
1292                 if (busy) {
1293                         trace_xfs_alloc_near_busy(args);
1294                         xfs_extent_busy_flush(args->mp, args->pag, busy_gen);
1295                         goto restart;
1296                 }
1297                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1298                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1299                 return 0;
1300         }
1301
1302         /*
1303          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1304          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1305          * useful variables to the "left" set so we only have one
1306          * copy of this code.
1307          */
1308         if (bno_cur_gt) {
1309                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1310                 bno_cur_gt = NULL;
1311                 ltbno = gtbno;
1312                 ltbnoa = gtbnoa;
1313                 ltlen = gtlen;
1314                 ltlena = gtlena;
1315                 j = 1;
1316         } else
1317                 j = 0;
1318
1319         /*
1320          * Fix up the length and compute the useful address.
1321          */
1322         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1323         xfs_alloc_fix_len(args);
1324         rlen = args->len;
1325         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment,
1326                                      args->datatype, ltbnoa, ltlena, &ltnew);
1327         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1328         ASSERT(ltnew + rlen <= ltbnoa + ltlena);
1329         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1330         ASSERT(ltnew >= args->min_agbno && ltnew <= args->max_agbno);
1331         args->agbno = ltnew;
1332
1333         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1334                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1335                 goto error0;
1336
1337         if (j)
1338                 trace_xfs_alloc_near_greater(args);
1339         else
1340                 trace_xfs_alloc_near_lesser(args);
1341
1342         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1343         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1344         return 0;
1345
1346  error0:
1347         trace_xfs_alloc_near_error(args);
1348         if (cnt_cur != NULL)
1349                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1350         if (bno_cur_lt != NULL)
1351                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1352         if (bno_cur_gt != NULL)
1353                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1354         return error;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1359  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1360  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1361  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1362  */
1363 STATIC int                              /* error */
1364 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1365         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1366 {
1367         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1368         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1369         int             error;          /* error result */
1370         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1371         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1372         int             i;              /* temp status variable */
1373         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1374         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1375         bool            busy;
1376         unsigned        busy_gen;
1377
1378 restart:
1379         /*
1380          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1381          */
1382         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1383                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1384         bno_cur = NULL;
1385         busy = false;
1386
1387         /*
1388          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1389          */
1390         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1391                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1392                 goto error0;
1393
1394         /*
1395          * If none then we have to settle for a smaller extent. In the case that
1396          * there are no large extents, this will return the last entry in the
1397          * tree unless the tree is empty. In the case that there are only busy
1398          * large extents, this will return the largest small extent unless there
1399          * are no smaller extents available.
1400          */
1401         if (!i) {
1402                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur,
1403                                                    &fbno, &flen, &i);
1404                 if (error)
1405                         goto error0;
1406                 if (i == 0 || flen == 0) {
1407                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1408                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1409                         return 0;
1410                 }
1411                 ASSERT(i == 1);
1412                 busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen, &rbno,
1413                                 &rlen, &busy_gen);
1414         } else {
1415                 /*
1416                  * Search for a non-busy extent that is large enough.
1417                  */
1418                 for (;;) {
1419                         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i);
1420                         if (error)
1421                                 goto error0;
1422                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1423
1424                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1425                                         &rbno, &rlen, &busy_gen);
1426
1427                         if (rlen >= args->maxlen)
1428                                 break;
1429
1430                         error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i);
1431                         if (error)
1432                                 goto error0;
1433                         if (i == 0) {
1434                                 /*
1435                                  * Our only valid extents must have been busy.
1436                                  * Make it unbusy by forcing the log out and
1437                                  * retrying.
1438                                  */
1439                                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur,
1440                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1441                                 trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1442                                 xfs_extent_busy_flush(args->mp,
1443                                                         args->pag, busy_gen);
1444                                 goto restart;
1445                         }
1446                 }
1447         }
1448
1449         /*
1450          * In the first case above, we got the last entry in the
1451          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1452          * once aligned; if not, we search left for something better.
1453          * This can't happen in the second case above.
1454          */
1455         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1456         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, rlen == 0 ||
1457                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1458         if (rlen < args->maxlen) {
1459                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1460                 xfs_extlen_t    bestflen;
1461                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1462                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1463
1464                 bestrlen = rlen;
1465                 bestrbno = rbno;
1466                 bestflen = flen;
1467                 bestfbno = fbno;
1468                 for (;;) {
1469                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1470                                 goto error0;
1471                         if (i == 0)
1472                                 break;
1473                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1474                                         &i)))
1475                                 goto error0;
1476                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1477                         if (flen < bestrlen)
1478                                 break;
1479                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1480                                         &rbno, &rlen, &busy_gen);
1481                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1482                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, rlen == 0 ||
1483                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1484                                 error0);
1485                         if (rlen > bestrlen) {
1486                                 bestrlen = rlen;
1487                                 bestrbno = rbno;
1488                                 bestflen = flen;
1489                                 bestfbno = fbno;
1490                                 if (rlen == args->maxlen)
1491                                         break;
1492                         }
1493                 }
1494                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1495                                 &i)))
1496                         goto error0;
1497                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1498                 rlen = bestrlen;
1499                 rbno = bestrbno;
1500                 flen = bestflen;
1501                 fbno = bestfbno;
1502         }
1503         args->wasfromfl = 0;
1504         /*
1505          * Fix up the length.
1506          */
1507         args->len = rlen;
1508         if (rlen < args->minlen) {
1509                 if (busy) {
1510                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1511                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1512                         xfs_extent_busy_flush(args->mp, args->pag, busy_gen);
1513                         goto restart;
1514                 }
1515                 goto out_nominleft;
1516         }
1517         xfs_alloc_fix_len(args);
1518
1519         rlen = args->len;
1520         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, rlen <= flen, error0);
1521         /*
1522          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1523          */
1524         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1525                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1526         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1527                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1528                 goto error0;
1529         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1530         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1531         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1532         args->len = rlen;
1533         args->agbno = rbno;
1534         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp,
1535                 args->agbno + args->len <=
1536                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1537                 error0);
1538         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1539         return 0;
1540
1541 error0:
1542         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1543         if (cnt_cur)
1544                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1545         if (bno_cur)
1546                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1547         return error;
1548
1549 out_nominleft:
1550         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1551         trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1552         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1553         return 0;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1558  * Either return the contents of the last freespace record,
1559  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1560  */
1561 STATIC int                      /* error */
1562 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1563         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1564         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1565         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1566         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1567         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1568 {
1569         struct xfs_owner_info   oinfo;
1570         struct xfs_perag        *pag;
1571         int             error;
1572         xfs_agblock_t   fbno;
1573         xfs_extlen_t    flen;
1574         int             i;
1575
1576         if ((error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i)))
1577                 goto error0;
1578         if (i) {
1579                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1580                         goto error0;
1581                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp, i == 1, error0);
1582         }
1583         /*
1584          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1585          * to respect minleft even when pulling from the
1586          * freelist.
1587          */
1588         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 &&
1589                  args->resv != XFS_AG_RESV_AGFL &&
1590                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1591                   > args->minleft)) {
1592                 error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1593                 if (error)
1594                         goto error0;
1595                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1596                         xfs_extent_busy_reuse(args->mp, args->agno, fbno, 1,
1597                               xfs_alloc_allow_busy_reuse(args->datatype));
1598
1599                         if (xfs_alloc_is_userdata(args->datatype)) {
1600                                 xfs_buf_t       *bp;
1601
1602                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1603                                         args->agno, fbno, 0);
1604                                 if (!bp) {
1605                                         error = -EFSCORRUPTED;
1606                                         goto error0;
1607                                 }
1608                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1609                         }
1610                         args->len = 1;
1611                         args->agbno = fbno;
1612                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(args->mp,
1613                                 args->agbno + args->len <=
1614                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1615                                 error0);
1616                         args->wasfromfl = 1;
1617                         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1618
1619                         /*
1620                          * If we're feeding an AGFL block to something that
1621                          * doesn't live in the free space, we need to clear
1622                          * out the OWN_AG rmap and add the block back to
1623                          * the AGFL per-AG reservation.
1624                          */
1625                         xfs_rmap_ag_owner(&oinfo, XFS_RMAP_OWN_AG);
1626                         error = xfs_rmap_free(args->tp, args->agbp, args->agno,
1627                                         fbno, 1, &oinfo);
1628                         if (error)
1629                                 goto error0;
1630                         pag = xfs_perag_get(args->mp, args->agno);
1631                         xfs_ag_resv_free_extent(pag, XFS_AG_RESV_AGFL,
1632                                         args->tp, 1);
1633                         xfs_perag_put(pag);
1634
1635                         *stat = 0;
1636                         return 0;
1637                 }
1638                 /*
1639                  * Nothing in the freelist.
1640                  */
1641                 else
1642                         flen = 0;
1643         }
1644         /*
1645          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1646          */
1647         else {
1648                 fbno = NULLAGBLOCK;
1649                 flen = 0;
1650         }
1651         /*
1652          * Can't do the allocation, give up.
1653          */
1654         if (flen < args->minlen) {
1655                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1656                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1657                 flen = 0;
1658         }
1659         *fbnop = fbno;
1660         *flenp = flen;
1661         *stat = 1;
1662         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1663         return 0;
1664
1665 error0:
1666         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1667         return error;
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1672  */
1673 STATIC int
1674 xfs_free_ag_extent(
1675         xfs_trans_t             *tp,
1676         xfs_buf_t               *agbp,
1677         xfs_agnumber_t          agno,
1678         xfs_agblock_t           bno,
1679         xfs_extlen_t            len,
1680         struct xfs_owner_info   *oinfo,
1681         enum xfs_ag_resv_type   type)
1682 {
1683         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1684         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1685         int             error;          /* error return value */
1686         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1687         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1688         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1689         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1690         int             i;              /* temp, result code */
1691         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1692         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1693         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1694         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1695         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1696         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1697
1698         bno_cur = cnt_cur = NULL;
1699         mp = tp->t_mountp;
1700
1701         if (oinfo->oi_owner != XFS_RMAP_OWN_UNKNOWN) {
1702                 error = xfs_rmap_free(tp, agbp, agno, bno, len, oinfo);
1703                 if (error)
1704                         goto error0;
1705         }
1706
1707         /*
1708          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1709          */
1710         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1711         /*
1712          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1713          * that is contiguous with this space.
1714          */
1715         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1716                 goto error0;
1717         if (haveleft) {
1718                 /*
1719                  * There is a block to our left.
1720                  */
1721                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1722                         goto error0;
1723                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1724                 /*
1725                  * It's not contiguous, though.
1726                  */
1727                 if (ltbno + ltlen < bno)
1728                         haveleft = 0;
1729                 else {
1730                         /*
1731                          * If this failure happens the request to free this
1732                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1733                          * Very bad.
1734                          */
1735                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
1736                                                 ltbno + ltlen <= bno, error0);
1737                 }
1738         }
1739         /*
1740          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1741          * that is contiguous with this space.
1742          */
1743         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1744                 goto error0;
1745         if (haveright) {
1746                 /*
1747                  * There is a block to our right.
1748                  */
1749                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1750                         goto error0;
1751                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1752                 /*
1753                  * It's not contiguous, though.
1754                  */
1755                 if (bno + len < gtbno)
1756                         haveright = 0;
1757                 else {
1758                         /*
1759                          * If this failure happens the request to free this
1760                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1761                          * Very bad.
1762                          */
1763                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, gtbno >= bno + len, error0);
1764                 }
1765         }
1766         /*
1767          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1768          */
1769         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1770         /*
1771          * Have both left and right contiguous neighbors.
1772          * Merge all three into a single free block.
1773          */
1774         if (haveleft && haveright) {
1775                 /*
1776                  * Delete the old by-size entry on the left.
1777                  */
1778                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1779                         goto error0;
1780                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1781                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1782                         goto error0;
1783                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1784                 /*
1785                  * Delete the old by-size entry on the right.
1786                  */
1787                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1788                         goto error0;
1789                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1790                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1791                         goto error0;
1792                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1793                 /*
1794                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1795                  */
1796                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
1797                         goto error0;
1798                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1799                 /*
1800                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1801                  */
1802                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1803                         goto error0;
1804                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1805 #ifdef DEBUG
1806                 /*
1807                  * Check that this is the right record: delete didn't
1808                  * mangle the cursor.
1809                  */
1810                 {
1811                         xfs_agblock_t   xxbno;
1812                         xfs_extlen_t    xxlen;
1813
1814                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1815                                         &i)))
1816                                 goto error0;
1817                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
1818                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1819                                 error0);
1820                 }
1821 #endif
1822                 /*
1823                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1824                  */
1825                 nbno = ltbno;
1826                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1827                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1828                         goto error0;
1829         }
1830         /*
1831          * Have only a left contiguous neighbor.
1832          * Merge it together with the new freespace.
1833          */
1834         else if (haveleft) {
1835                 /*
1836                  * Delete the old by-size entry on the left.
1837                  */
1838                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1839                         goto error0;
1840                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1841                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1842                         goto error0;
1843                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1844                 /*
1845                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1846                  * update its length.
1847                  */
1848                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1849                         goto error0;
1850                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1851                 nbno = ltbno;
1852                 nlen = len + ltlen;
1853                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1854                         goto error0;
1855         }
1856         /*
1857          * Have only a right contiguous neighbor.
1858          * Merge it together with the new freespace.
1859          */
1860         else if (haveright) {
1861                 /*
1862                  * Delete the old by-size entry on the right.
1863                  */
1864                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1865                         goto error0;
1866                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1867                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1868                         goto error0;
1869                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1870                 /*
1871                  * Update the starting block and length of the right
1872                  * neighbor in the by-block tree.
1873                  */
1874                 nbno = bno;
1875                 nlen = len + gtlen;
1876                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1877                         goto error0;
1878         }
1879         /*
1880          * No contiguous neighbors.
1881          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1882          */
1883         else {
1884                 nbno = bno;
1885                 nlen = len;
1886                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
1887                         goto error0;
1888                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1889         }
1890         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1891         bno_cur = NULL;
1892         /*
1893          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1894          */
1895         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1896                 goto error0;
1897         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 0, error0);
1898         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
1899                 goto error0;
1900         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, i == 1, error0);
1901         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1902         cnt_cur = NULL;
1903
1904         /*
1905          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1906          */
1907         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1908         error = xfs_alloc_update_counters(tp, pag, agbp, len);
1909         xfs_ag_resv_free_extent(pag, type, tp, len);
1910         xfs_perag_put(pag);
1911         if (error)
1912                 goto error0;
1913
1914         XFS_STATS_INC(mp, xs_freex);
1915         XFS_STATS_ADD(mp, xs_freeb, len);
1916
1917         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, type == XFS_AG_RESV_AGFL,
1918                         haveleft, haveright);
1919
1920         return 0;
1921
1922  error0:
1923         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, type == XFS_AG_RESV_AGFL,
1924                         -1, -1);
1925         if (bno_cur)
1926                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1927         if (cnt_cur)
1928                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1929         return error;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Visible (exported) allocation/free functions.
1934  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1935  */
1936
1937 /*
1938  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1939  */
1940 void
1941 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1942         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1943 {
1944         mp->m_ag_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(mp, mp->m_alloc_mnr,
1945                         (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2);
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Find the length of the longest extent in an AG.  The 'need' parameter
1950  * specifies how much space we're going to need for the AGFL and the
1951  * 'reserved' parameter tells us how many blocks in this AG are reserved for
1952  * other callers.
1953  */
1954 xfs_extlen_t
1955 xfs_alloc_longest_free_extent(
1956         struct xfs_mount        *mp,
1957         struct xfs_perag        *pag,
1958         xfs_extlen_t            need,
1959         xfs_extlen_t            reserved)
1960 {
1961         xfs_extlen_t            delta = 0;
1962
1963         /*
1964          * If the AGFL needs a recharge, we'll have to subtract that from the
1965          * longest extent.
1966          */
1967         if (need > pag->pagf_flcount)
1968                 delta = need - pag->pagf_flcount;
1969
1970         /*
1971          * If we cannot maintain others' reservations with space from the
1972          * not-longest freesp extents, we'll have to subtract /that/ from
1973          * the longest extent too.
1974          */
1975         if (pag->pagf_freeblks - pag->pagf_longest < reserved)
1976                 delta += reserved - (pag->pagf_freeblks - pag->pagf_longest);
1977
1978         /*
1979          * If the longest extent is long enough to satisfy all the
1980          * reservations and AGFL rules in place, we can return this extent.
1981          */
1982         if (pag->pagf_longest > delta)
1983                 return pag->pagf_longest - delta;
1984
1985         /* Otherwise, let the caller try for 1 block if there's space. */
1986         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
1987 }
1988
1989 unsigned int
1990 xfs_alloc_min_freelist(
1991         struct xfs_mount        *mp,
1992         struct xfs_perag        *pag)
1993 {
1994         unsigned int            min_free;
1995
1996         /* space needed by-bno freespace btree */
1997         min_free = min_t(unsigned int, pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] + 1,
1998                                        mp->m_ag_maxlevels);
1999         /* space needed by-size freespace btree */
2000         min_free += min_t(unsigned int, pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] + 1,
2001                                        mp->m_ag_maxlevels);
2002         /* space needed reverse mapping used space btree */
2003         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
2004                 min_free += min_t(unsigned int,
2005                                   pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] + 1,
2006                                   mp->m_rmap_maxlevels);
2007
2008         return min_free;
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Check if the operation we are fixing up the freelist for should go ahead or
2013  * not. If we are freeing blocks, we always allow it, otherwise the allocation
2014  * is dependent on whether the size and shape of free space available will
2015  * permit the requested allocation to take place.
2016  */
2017 static bool
2018 xfs_alloc_space_available(
2019         struct xfs_alloc_arg    *args,
2020         xfs_extlen_t            min_free,
2021         int                     flags)
2022 {
2023         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2024         xfs_extlen_t            alloc_len, longest;
2025         xfs_extlen_t            reservation; /* blocks that are still reserved */
2026         int                     available;
2027
2028         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2029                 return true;
2030
2031         reservation = xfs_ag_resv_needed(pag, args->resv);
2032
2033         /* do we have enough contiguous free space for the allocation? */
2034         alloc_len = args->minlen + (args->alignment - 1) + args->minalignslop;
2035         longest = xfs_alloc_longest_free_extent(args->mp, pag, min_free,
2036                         reservation);
2037         if (longest < alloc_len)
2038                 return false;
2039
2040         /* do we have enough free space remaining for the allocation? */
2041         available = (int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
2042                           reservation - min_free - args->minleft);
2043         if (available < (int)max(args->total, alloc_len))
2044                 return false;
2045
2046         /*
2047          * Clamp maxlen to the amount of free space available for the actual
2048          * extent allocation.
2049          */
2050         if (available < (int)args->maxlen && !(flags & XFS_ALLOC_FLAG_CHECK)) {
2051                 args->maxlen = available;
2052                 ASSERT(args->maxlen > 0);
2053                 ASSERT(args->maxlen >= args->minlen);
2054         }
2055
2056         return true;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Check the agfl fields of the agf for inconsistency or corruption. The purpose
2061  * is to detect an agfl header padding mismatch between current and early v5
2062  * kernels. This problem manifests as a 1-slot size difference between the
2063  * on-disk flcount and the active [first, last] range of a wrapped agfl. This
2064  * may also catch variants of agfl count corruption unrelated to padding. Either
2065  * way, we'll reset the agfl and warn the user.
2066  *
2067  * Return true if a reset is required before the agfl can be used, false
2068  * otherwise.
2069  */
2070 static bool
2071 xfs_agfl_needs_reset(
2072         struct xfs_mount        *mp,
2073         struct xfs_agf          *agf)
2074 {
2075         uint32_t                f = be32_to_cpu(agf->agf_flfirst);
2076         uint32_t                l = be32_to_cpu(agf->agf_fllast);
2077         uint32_t                c = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2078         int                     agfl_size = xfs_agfl_size(mp);
2079         int                     active;
2080
2081         /* no agfl header on v4 supers */
2082         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2083                 return false;
2084
2085         /*
2086          * The agf read verifier catches severe corruption of these fields.
2087          * Repeat some sanity checks to cover a packed -> unpacked mismatch if
2088          * the verifier allows it.
2089          */
2090         if (f >= agfl_size || l >= agfl_size)
2091                 return true;
2092         if (c > agfl_size)
2093                 return true;
2094
2095         /*
2096          * Check consistency between the on-disk count and the active range. An
2097          * agfl padding mismatch manifests as an inconsistent flcount.
2098          */
2099         if (c && l >= f)
2100                 active = l - f + 1;
2101         else if (c)
2102                 active = agfl_size - f + l + 1;
2103         else
2104                 active = 0;
2105
2106         return active != c;
2107 }
2108
2109 /*
2110  * Reset the agfl to an empty state. Ignore/drop any existing blocks since the
2111  * agfl content cannot be trusted. Warn the user that a repair is required to
2112  * recover leaked blocks.
2113  *
2114  * The purpose of this mechanism is to handle filesystems affected by the agfl
2115  * header padding mismatch problem. A reset keeps the filesystem online with a
2116  * relatively minor free space accounting inconsistency rather than suffer the
2117  * inevitable crash from use of an invalid agfl block.
2118  */
2119 static void
2120 xfs_agfl_reset(
2121         struct xfs_trans        *tp,
2122         struct xfs_buf          *agbp,
2123         struct xfs_perag        *pag)
2124 {
2125         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2126         struct xfs_agf          *agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2127
2128         ASSERT(pag->pagf_agflreset);
2129         trace_xfs_agfl_reset(mp, agf, 0, _RET_IP_);
2130
2131         xfs_warn(mp,
2132                "WARNING: Reset corrupted AGFL on AG %u. %d blocks leaked. "
2133                "Please unmount and run xfs_repair.",
2134                  pag->pag_agno, pag->pagf_flcount);
2135
2136         agf->agf_flfirst = 0;
2137         agf->agf_fllast = cpu_to_be32(xfs_agfl_size(mp) - 1);
2138         agf->agf_flcount = 0;
2139         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLLAST |
2140                                     XFS_AGF_FLCOUNT);
2141
2142         pag->pagf_flcount = 0;
2143         pag->pagf_agflreset = false;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
2148  * If so, fix up the btree freelist's size.
2149  */
2150 int                     /* error */
2151 xfs_alloc_fix_freelist(
2152         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
2153         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2154 {
2155         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
2156         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2157         struct xfs_trans        *tp = args->tp;
2158         struct xfs_buf          *agbp = NULL;
2159         struct xfs_buf          *agflbp = NULL;
2160         struct xfs_alloc_arg    targs;  /* local allocation arguments */
2161         xfs_agblock_t           bno;    /* freelist block */
2162         xfs_extlen_t            need;   /* total blocks needed in freelist */
2163         int                     error = 0;
2164
2165         if (!pag->pagf_init) {
2166                 error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags, &agbp);
2167                 if (error)
2168                         goto out_no_agbp;
2169                 if (!pag->pagf_init) {
2170                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
2171                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2172                         goto out_agbp_relse;
2173                 }
2174         }
2175
2176         /*
2177          * If this is a metadata preferred pag and we are user data then try
2178          * somewhere else if we are not being asked to try harder at this
2179          * point
2180          */
2181         if (pag->pagf_metadata && xfs_alloc_is_userdata(args->datatype) &&
2182             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
2183                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2184                 goto out_agbp_relse;
2185         }
2186
2187         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2188         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, flags |
2189                         XFS_ALLOC_FLAG_CHECK))
2190                 goto out_agbp_relse;
2191
2192         /*
2193          * Get the a.g. freespace buffer.
2194          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
2195          */
2196         if (!agbp) {
2197                 error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags, &agbp);
2198                 if (error)
2199                         goto out_no_agbp;
2200                 if (!agbp) {
2201                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
2202                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2203                         goto out_no_agbp;
2204                 }
2205         }
2206
2207         /* reset a padding mismatched agfl before final free space check */
2208         if (pag->pagf_agflreset)
2209                 xfs_agfl_reset(tp, agbp, pag);
2210
2211         /* If there isn't enough total space or single-extent, reject it. */
2212         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2213         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, flags))
2214                 goto out_agbp_relse;
2215
2216         /*
2217          * Make the freelist shorter if it's too long.
2218          *
2219          * Note that from this point onwards, we will always release the agf and
2220          * agfl buffers on error. This handles the case where we error out and
2221          * the buffers are clean or may not have been joined to the transaction
2222          * and hence need to be released manually. If they have been joined to
2223          * the transaction, then xfs_trans_brelse() will handle them
2224          * appropriately based on the recursion count and dirty state of the
2225          * buffer.
2226          *
2227          * XXX (dgc): When we have lots of free space, does this buy us
2228          * anything other than extra overhead when we need to put more blocks
2229          * back on the free list? Maybe we should only do this when space is
2230          * getting low or the AGFL is more than half full?
2231          *
2232          * The NOSHRINK flag prevents the AGFL from being shrunk if it's too
2233          * big; the NORMAP flag prevents AGFL expand/shrink operations from
2234          * updating the rmapbt.  Both flags are used in xfs_repair while we're
2235          * rebuilding the rmapbt, and neither are used by the kernel.  They're
2236          * both required to ensure that rmaps are correctly recorded for the
2237          * regenerated AGFL, bnobt, and cntbt.  See repair/phase5.c and
2238          * repair/rmap.c in xfsprogs for details.
2239          */
2240         memset(&targs, 0, sizeof(targs));
2241         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_NORMAP)
2242                 xfs_rmap_skip_owner_update(&targs.oinfo);
2243         else
2244                 xfs_rmap_ag_owner(&targs.oinfo, XFS_RMAP_OWN_AG);
2245         while (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_NOSHRINK) && pag->pagf_flcount > need) {
2246                 struct xfs_buf  *bp;
2247
2248                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
2249                 if (error)
2250                         goto out_agbp_relse;
2251                 error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1,
2252                                            &targs.oinfo, XFS_AG_RESV_AGFL);
2253                 if (error)
2254                         goto out_agbp_relse;
2255                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
2256                 if (!bp) {
2257                         error = -EFSCORRUPTED;
2258                         goto out_agbp_relse;
2259                 }
2260                 xfs_trans_binval(tp, bp);
2261         }
2262
2263         targs.tp = tp;
2264         targs.mp = mp;
2265         targs.agbp = agbp;
2266         targs.agno = args->agno;
2267         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = 1;
2268         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2269         targs.pag = pag;
2270         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp);
2271         if (error)
2272                 goto out_agbp_relse;
2273
2274         /* Make the freelist longer if it's too short. */
2275         while (pag->pagf_flcount < need) {
2276                 targs.agbno = 0;
2277                 targs.maxlen = need - pag->pagf_flcount;
2278                 targs.resv = XFS_AG_RESV_AGFL;
2279
2280                 /* Allocate as many blocks as possible at once. */
2281                 error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs);
2282                 if (error)
2283                         goto out_agflbp_relse;
2284
2285                 /*
2286                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
2287                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
2288                  * on a completely full ag.
2289                  */
2290                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
2291                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2292                                 break;
2293                         goto out_agflbp_relse;
2294                 }
2295                 /*
2296                  * Put each allocated block on the list.
2297                  */
2298                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
2299                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
2300                                                         agflbp, bno, 0);
2301                         if (error)
2302                                 goto out_agflbp_relse;
2303                 }
2304         }
2305         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2306         args->agbp = agbp;
2307         return 0;
2308
2309 out_agflbp_relse:
2310         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2311 out_agbp_relse:
2312         if (agbp)
2313                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2314 out_no_agbp:
2315         args->agbp = NULL;
2316         return error;
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Get a block from the freelist.
2321  * Returns with the buffer for the block gotten.
2322  */
2323 int                             /* error */
2324 xfs_alloc_get_freelist(
2325         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2326         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
2327         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
2328         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
2329 {
2330         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
2331         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
2332         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
2333         __be32          *agfl_bno;
2334         int             error;
2335         int             logflags;
2336         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
2337         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
2338
2339         /*
2340          * Freelist is empty, give up.
2341          */
2342         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2343         if (!agf->agf_flcount) {
2344                 *bnop = NULLAGBLOCK;
2345                 return 0;
2346         }
2347         /*
2348          * Read the array of free blocks.
2349          */
2350         error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno),
2351                                     &agflbp);
2352         if (error)
2353                 return error;
2354
2355
2356         /*
2357          * Get the block number and update the data structures.
2358          */
2359         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2360         bno = be32_to_cpu(agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
2361         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
2362         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2363         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == xfs_agfl_size(mp))
2364                 agf->agf_flfirst = 0;
2365
2366         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2367         ASSERT(!pag->pagf_agflreset);
2368         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
2369         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
2370         pag->pagf_flcount--;
2371         xfs_perag_put(pag);
2372
2373         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2374         if (btreeblk) {
2375                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
2376                 pag->pagf_btreeblks++;
2377                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2378         }
2379
2380         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2381         *bnop = bno;
2382
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Log the given fields from the agf structure.
2388  */
2389 void
2390 xfs_alloc_log_agf(
2391         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2392         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2393         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2394 {
2395         int     first;          /* first byte offset */
2396         int     last;           /* last byte offset */
2397         static const short      offsets[] = {
2398                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2399                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2400                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2401                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2402                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2403                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2404                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2405                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2406                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2407                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2408                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2409                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2410                 offsetof(xfs_agf_t, agf_uuid),
2411                 offsetof(xfs_agf_t, agf_rmap_blocks),
2412                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_blocks),
2413                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_root),
2414                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_level),
2415                 /* needed so that we don't log the whole rest of the structure: */
2416                 offsetof(xfs_agf_t, agf_spare64),
2417                 sizeof(xfs_agf_t)
2418         };
2419
2420         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, XFS_BUF_TO_AGF(bp), fields, _RET_IP_);
2421
2422         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGF_BUF);
2423
2424         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2425         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2426 }
2427
2428 /*
2429  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2430  */
2431 int                                     /* error */
2432 xfs_alloc_pagf_init(
2433         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2434         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2435         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2436         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2437 {
2438         xfs_buf_t               *bp;
2439         int                     error;
2440
2441         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2442                 return error;
2443         if (bp)
2444                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2445         return 0;
2446 }
2447
2448 /*
2449  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2450  */
2451 int                                     /* error */
2452 xfs_alloc_put_freelist(
2453         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2454         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2455         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2456         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2457         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2458 {
2459         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2460         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2461         int                     error;
2462         int                     logflags;
2463         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2464         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2465         __be32                  *agfl_bno;
2466         int                     startoff;
2467
2468         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2469         mp = tp->t_mountp;
2470
2471         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2472                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2473                 return error;
2474         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2475         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == xfs_agfl_size(mp))
2476                 agf->agf_fllast = 0;
2477
2478         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2479         ASSERT(!pag->pagf_agflreset);
2480         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2481         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2482         pag->pagf_flcount++;
2483
2484         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2485         if (btreeblk) {
2486                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2487                 pag->pagf_btreeblks--;
2488                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2489         }
2490         xfs_perag_put(pag);
2491
2492         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2493
2494         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= xfs_agfl_size(mp));
2495
2496         agfl_bno = XFS_BUF_TO_AGFL_BNO(mp, agflbp);
2497         blockp = &agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2498         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2499         startoff = (char *)blockp - (char *)agflbp->b_addr;
2500
2501         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2502
2503         xfs_trans_buf_set_type(tp, agflbp, XFS_BLFT_AGFL_BUF);
2504         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp, startoff,
2505                           startoff + sizeof(xfs_agblock_t) - 1);
2506         return 0;
2507 }
2508
2509 static bool
2510 xfs_agf_verify(
2511         struct xfs_mount *mp,
2512         struct xfs_buf  *bp)
2513  {
2514         struct xfs_agf  *agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
2515
2516         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
2517                 if (!uuid_equal(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2518                         return false;
2519                 if (!xfs_log_check_lsn(mp,
2520                                 be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(bp)->agf_lsn)))
2521                         return false;
2522         }
2523
2524         if (!(agf->agf_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC) &&
2525               XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2526               be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2527               be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < xfs_agfl_size(mp) &&
2528               be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < xfs_agfl_size(mp) &&
2529               be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= xfs_agfl_size(mp)))
2530                 return false;
2531
2532         if (be32_to_cpu(agf->agf_length) > mp->m_sb.sb_dblocks)
2533                 return false;
2534
2535         if (be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) < be32_to_cpu(agf->agf_longest) ||
2536             be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2537                 return false;
2538
2539         if (be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNO]) < 1 ||
2540             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNT]) < 1 ||
2541             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNO]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS ||
2542             be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNT]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS)
2543                 return false;
2544
2545         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb) &&
2546             (be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAP]) < 1 ||
2547              be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAP]) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2548                 return false;
2549
2550         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb) &&
2551             be32_to_cpu(agf->agf_rmap_blocks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2552                 return false;
2553
2554         /*
2555          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2556          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2557          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2558          * so we can detect and avoid this problem.
2559          */
2560         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agf->agf_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2561                 return false;
2562
2563         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb) &&
2564             be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) > be32_to_cpu(agf->agf_length))
2565                 return false;
2566
2567         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb) &&
2568             be32_to_cpu(agf->agf_refcount_blocks) >
2569             be32_to_cpu(agf->agf_length))
2570                 return false;
2571
2572         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb) &&
2573             (be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level) < 1 ||
2574              be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level) > XFS_BTREE_MAXLEVELS))
2575                 return false;
2576
2577         return true;;
2578
2579 }
2580
2581 static void
2582 xfs_agf_read_verify(
2583         struct xfs_buf  *bp)
2584 {
2585         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2586
2587         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb) &&
2588             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF))
2589                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSBADCRC);
2590         else if (XFS_TEST_ERROR(!xfs_agf_verify(mp, bp), mp,
2591                                 XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF))
2592                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2593
2594         if (bp->b_error)
2595                 xfs_verifier_error(bp);
2596 }
2597
2598 static void
2599 xfs_agf_write_verify(
2600         struct xfs_buf  *bp)
2601 {
2602         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
2603         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_fspriv;
2604
2605         if (!xfs_agf_verify(mp, bp)) {
2606                 xfs_buf_ioerror(bp, -EFSCORRUPTED);
2607                 xfs_verifier_error(bp);
2608                 return;
2609         }
2610
2611         if (!xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
2612                 return;
2613
2614         if (bip)
2615                 XFS_BUF_TO_AGF(bp)->agf_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2616
2617         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF);
2618 }
2619
2620 const struct xfs_buf_ops xfs_agf_buf_ops = {
2621         .name = "xfs_agf",
2622         .verify_read = xfs_agf_read_verify,
2623         .verify_write = xfs_agf_write_verify,
2624 };
2625
2626 /*
2627  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2628  */
2629 int                                     /* error */
2630 xfs_read_agf(
2631         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2632         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2633         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2634         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2635         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2636 {
2637         int             error;
2638
2639         trace_xfs_read_agf(mp, agno);
2640
2641         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2642         error = xfs_trans_read_buf(
2643                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2644                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2645                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp, &xfs_agf_buf_ops);
2646         if (error)
2647                 return error;
2648         if (!*bpp)
2649                 return 0;
2650
2651         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2652         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGF_REF);
2653         return 0;
2654 }
2655
2656 /*
2657  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2658  */
2659 int                                     /* error */
2660 xfs_alloc_read_agf(
2661         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2662         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2663         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2664         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2665         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2666 {
2667         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2668         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2669         int                     error;
2670
2671         trace_xfs_alloc_read_agf(mp, agno);
2672
2673         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2674         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2675                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2676                         bpp);
2677         if (error)
2678                 return error;
2679         if (!*bpp)
2680                 return 0;
2681         ASSERT(!(*bpp)->b_error);
2682
2683         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2684         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2685         if (!pag->pagf_init) {
2686                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2687                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
2688                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2689                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2690                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2691                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2692                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2693                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2694                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi] =
2695                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_RMAPi]);
2696                 pag->pagf_refcount_level = be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level);
2697                 spin_lock_init(&pag->pagb_lock);
2698                 pag->pagb_count = 0;
2699                 pag->pagb_tree = RB_ROOT;
2700                 pag->pagf_init = 1;
2701                 pag->pagf_agflreset = xfs_agfl_needs_reset(mp, agf);
2702         }
2703 #ifdef DEBUG
2704         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2705                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
2706                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
2707                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
2708                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
2709                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
2710                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
2711                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
2712                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
2713         }
2714 #endif
2715         xfs_perag_put(pag);
2716         return 0;
2717 }
2718
2719 /*
2720  * Allocate an extent (variable-size).
2721  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2722  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2723  */
2724 int                             /* error */
2725 xfs_alloc_vextent(
2726         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2727 {
2728         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2729         int             error;
2730         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2731         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2732         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2733         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2734         int             bump_rotor = 0;
2735         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2736
2737         mp = args->mp;
2738         type = args->otype = args->type;
2739         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2740         /*
2741          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2742          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2743          * that out (xfs_bmap_alloc).
2744          */
2745         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2746         if (args->maxlen > agsize)
2747                 args->maxlen = agsize;
2748         if (args->alignment == 0)
2749                 args->alignment = 1;
2750         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2751         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2752         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2753         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2754         ASSERT(args->mod < args->prod);
2755         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2756             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2757             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2758             args->mod >= args->prod) {
2759                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2760                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
2761                 return 0;
2762         }
2763
2764         switch (type) {
2765         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2766         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2767         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2768                 /*
2769                  * These three force us into a single a.g.
2770                  */
2771                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2772                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2773                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2774                 if (error) {
2775                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2776                         goto error0;
2777                 }
2778                 if (!args->agbp) {
2779                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
2780                         break;
2781                 }
2782                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2783                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2784                         goto error0;
2785                 break;
2786         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2787                 /*
2788                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2789                  * the first a.g. fails.
2790                  */
2791                 if ((args->datatype & XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2792                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2793                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2794                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2795                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2796                         bump_rotor = 1;
2797                 }
2798                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2799                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2800                 /* FALLTHROUGH */
2801         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2802                 /*
2803                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2804                  */
2805                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2806                         /*
2807                          * Start with allocation group given by bno.
2808                          */
2809                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2810                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2811                         sagno = 0;
2812                         flags = 0;
2813                 } else {
2814                         /*
2815                          * Start with the given allocation group.
2816                          */
2817                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2818                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2819                 }
2820                 /*
2821                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2822                  * trylock set, second time without.
2823                  */
2824                 for (;;) {
2825                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2826                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2827                         if (error) {
2828                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2829                                 goto error0;
2830                         }
2831                         /*
2832                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2833                          */
2834                         if (args->agbp) {
2835                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2836                                         goto error0;
2837                                 break;
2838                         }
2839
2840                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
2841
2842                         /*
2843                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2844                          */
2845                         if (args->agno == sagno &&
2846                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2847                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2848                         /*
2849                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2850                         * space.  However, if we already have allocated a
2851                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2852                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2853                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2854                         */
2855                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2856                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2857                                         args->agno = sagno;
2858                                 else
2859                                         args->agno = 0;
2860                         }
2861                         /*
2862                          * Reached the starting a.g., must either be done
2863                          * or switch to non-trylock mode.
2864                          */
2865                         if (args->agno == sagno) {
2866                                 if (flags == 0) {
2867                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2868                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
2869                                         break;
2870                                 }
2871
2872                                 flags = 0;
2873                                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2874                                         args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2875                                                 args->fsbno);
2876                                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2877                                 }
2878                         }
2879                         xfs_perag_put(args->pag);
2880                 }
2881                 if (bump_rotor) {
2882                         if (args->agno == sagno)
2883                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2884                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2885                         else
2886                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2887                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2888                 }
2889                 break;
2890         default:
2891                 ASSERT(0);
2892                 /* NOTREACHED */
2893         }
2894         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2895                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2896         else {
2897                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2898 #ifdef DEBUG
2899                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2900                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2901                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2902                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2903                         args->len);
2904 #endif
2905
2906                 /* Zero the extent if we were asked to do so */
2907                 if (args->datatype & XFS_ALLOC_USERDATA_ZERO) {
2908                         error = xfs_zero_extent(args->ip, args->fsbno, args->len);
2909                         if (error)
2910                                 goto error0;
2911                 }
2912
2913         }
2914         xfs_perag_put(args->pag);
2915         return 0;
2916 error0:
2917         xfs_perag_put(args->pag);
2918         return error;
2919 }
2920
2921 /* Ensure that the freelist is at full capacity. */
2922 int
2923 xfs_free_extent_fix_freelist(
2924         struct xfs_trans        *tp,
2925         xfs_agnumber_t          agno,
2926         struct xfs_buf          **agbp)
2927 {
2928         struct xfs_alloc_arg    args;
2929         int                     error;
2930
2931         memset(&args, 0, sizeof(struct xfs_alloc_arg));
2932         args.tp = tp;
2933         args.mp = tp->t_mountp;
2934         args.agno = agno;
2935
2936         /*
2937          * validate that the block number is legal - the enables us to detect
2938          * and handle a silent filesystem corruption rather than crashing.
2939          */
2940         if (args.agno >= args.mp->m_sb.sb_agcount)
2941                 return -EFSCORRUPTED;
2942
2943         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
2944         ASSERT(args.pag);
2945
2946         error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING);
2947         if (error)
2948                 goto out;
2949
2950         *agbp = args.agbp;
2951 out:
2952         xfs_perag_put(args.pag);
2953         return error;
2954 }
2955
2956 /*
2957  * Free an extent.
2958  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2959  * after fixing up the freelist.
2960  */
2961 int                             /* error */
2962 xfs_free_extent(
2963         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2964         xfs_fsblock_t           bno,    /* starting block number of extent */
2965         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
2966         struct xfs_owner_info   *oinfo, /* extent owner */
2967         enum xfs_ag_resv_type   type)   /* block reservation type */
2968 {
2969         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2970         struct xfs_buf          *agbp;
2971         xfs_agnumber_t          agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, bno);
2972         xfs_agblock_t           agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, bno);
2973         int                     error;
2974
2975         ASSERT(len != 0);
2976         ASSERT(type != XFS_AG_RESV_AGFL);
2977
2978         if (XFS_TEST_ERROR(false, mp,
2979                         XFS_ERRTAG_FREE_EXTENT))
2980                 return -EIO;
2981
2982         error = xfs_free_extent_fix_freelist(tp, agno, &agbp);
2983         if (error)
2984                 return error;
2985
2986         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp, agbno < mp->m_sb.sb_agblocks, err);
2987
2988         /* validate the extent size is legal now we have the agf locked */
2989         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(mp,
2990                 agbno + len <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(agbp)->agf_length),
2991                                 err);
2992
2993         error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, agno, agbno, len, oinfo, type);
2994         if (error)
2995                 goto err;
2996
2997         xfs_extent_busy_insert(tp, agno, agbno, len, 0);
2998         return 0;
2999
3000 err:
3001         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
3002         return error;
3003 }
3004
3005 struct xfs_alloc_query_range_info {
3006         xfs_alloc_query_range_fn        fn;
3007         void                            *priv;
3008 };
3009
3010 /* Format btree record and pass to our callback. */
3011 STATIC int
3012 xfs_alloc_query_range_helper(
3013         struct xfs_btree_cur            *cur,
3014         union xfs_btree_rec             *rec,
3015         void                            *priv)
3016 {
3017         struct xfs_alloc_query_range_info       *query = priv;
3018         struct xfs_alloc_rec_incore             irec;
3019
3020         irec.ar_startblock = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
3021         irec.ar_blockcount = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
3022         return query->fn(cur, &irec, query->priv);
3023 }
3024
3025 /* Find all free space within a given range of blocks. */
3026 int
3027 xfs_alloc_query_range(
3028         struct xfs_btree_cur                    *cur,
3029         struct xfs_alloc_rec_incore             *low_rec,
3030         struct xfs_alloc_rec_incore             *high_rec,
3031         xfs_alloc_query_range_fn                fn,
3032         void                                    *priv)
3033 {
3034         union xfs_btree_irec                    low_brec;
3035         union xfs_btree_irec                    high_brec;
3036         struct xfs_alloc_query_range_info       query;
3037
3038         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_BNO);
3039         low_brec.a = *low_rec;
3040         high_brec.a = *high_rec;
3041         query.priv = priv;
3042         query.fn = fn;
3043         return xfs_btree_query_range(cur, &low_brec, &high_brec,
3044                         xfs_alloc_query_range_helper, &query);
3045 }
3046
3047 /* Find all free space records. */
3048 int
3049 xfs_alloc_query_all(
3050         struct xfs_btree_cur                    *cur,
3051         xfs_alloc_query_range_fn                fn,
3052         void                                    *priv)
3053 {
3054         struct xfs_alloc_query_range_info       query;
3055
3056         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_BNO);
3057         query.priv = priv;
3058         query.fn = fn;
3059         return xfs_btree_query_all(cur, xfs_alloc_query_range_helper, &query);
3060 }