fs/xfs/xfs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_alloc_btree.h"
  30 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  31 #include "xfs_dinode.h"
  32 #include "xfs_inode.h"
  33 #include "xfs_btree.h"
  34 #include "xfs_alloc.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_trace.h"
  37
  38
  39 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  40
  41 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  42 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  43
  44 static int
  45 xfs_alloc_busy_search(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
  46                     xfs_agblock_t bno, xfs_extlen_t len);
  47
  48 /*
  49  * Prototypes for per-ag allocation routines
  50  */
  51
  52 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  53 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  54 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  55 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_small(xfs_alloc_arg_t *,
  56         xfs_btree_cur_t *, xfs_agblock_t *, xfs_extlen_t *, int *);
  57
  58 /*
  59  * Internal functions.
  60  */
  61
  62 /*
  63  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
  64  */
  65 STATIC int                              /* error */
  66 xfs_alloc_lookup_eq(
  67         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  68         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  69         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  70         int                     *stat)  /* success/failure */
  71 {
  72         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  73         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  74         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
  79  * in the btree given by cur.
  80  */
  81 STATIC int                              /* error */
  82 xfs_alloc_lookup_ge(
  83         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  84         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  85         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  86         int                     *stat)  /* success/failure */
  87 {
  88         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  89         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  90         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
  95  * in the btree given by cur.
  96  */
  97 STATIC int                              /* error */
  98 xfs_alloc_lookup_le(
  99         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 100         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 101         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 102         int                     *stat)  /* success/failure */
 103 {
 104         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 105         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 106         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Update the record referred to by cur to the value given
 111  * by [bno, len].
 112  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 113  */
 114 STATIC int                              /* error */
 115 xfs_alloc_update(
 116         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 117         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 118         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 119 {
 120         union xfs_btree_rec     rec;
 121
 122         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 123         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 124         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Get the data from the pointed-to record.
 129  */
 130 STATIC int                              /* error */
 131 xfs_alloc_get_rec(
 132         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 133         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 134         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 135         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 136 {
 137         union xfs_btree_rec     *rec;
 138         int                     error;
 139
 140         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 141         if (!error && *stat == 1) {
 142                 *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 143                 *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 144         }
 145         return error;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Compute aligned version of the found extent.
 150  * Takes alignment and min length into account.
 151  */
 152 STATIC void
 153 xfs_alloc_compute_aligned(
 154         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 155         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 156         xfs_extlen_t    alignment,      /* alignment for allocation */
 157         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length for allocation */
 158         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 159         xfs_extlen_t    *reslen)        /* result length */
 160 {
 161         xfs_agblock_t   bno;
 162         xfs_extlen_t    diff;
 163         xfs_extlen_t    len;
 164
 165         if (alignment > 1 && foundlen >= minlen) {
 166                 bno = roundup(foundbno, alignment);
 167                 diff = bno - foundbno;
 168                 len = diff >= foundlen ? 0 : foundlen - diff;
 169         } else {
 170                 bno = foundbno;
 171                 len = foundlen;
 172         }
 173         *resbno = bno;
 174         *reslen = len;
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 179  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 180  */
 181 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 182 xfs_alloc_compute_diff(
 183         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 184         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 185         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 186         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 187         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 188         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 189 {
 190         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 191         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 192         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 193         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 194         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 195         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 196
 197         ASSERT(freelen >= wantlen);
 198         freeend = freebno + freelen;
 199         wantend = wantbno + wantlen;
 200         if (freebno >= wantbno) {
 201                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 202                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 203         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 204                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 205                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 206                 if (newbno1 >= freeend)
 207                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 208                 else
 209                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 210                 if (newbno2 < freebno)
 211                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 212                 else
 213                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 214                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 215                         if (newlen1 < newlen2 ||
 216                             (newlen1 == newlen2 &&
 217                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 218                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 219                                 newbno1 = newbno2;
 220                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 221                         newbno1 = newbno2;
 222         } else if (freeend >= wantend) {
 223                 newbno1 = wantbno;
 224         } else if (alignment > 1) {
 225                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 226                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 227                     newbno1 - alignment >= freebno)
 228                         newbno1 -= alignment;
 229                 else if (newbno1 >= freeend)
 230                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 231         } else
 232                 newbno1 = freeend - wantlen;
 233         *newbnop = newbno1;
 234         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 235 }
 236
 237 /*
 238  * Fix up the length, based on mod and prod.
 239  * len should be k * prod + mod for some k.
 240  * If len is too small it is returned unchanged.
 241  * If len hits maxlen it is left alone.
 242  */
 243 STATIC void
 244 xfs_alloc_fix_len(
 245         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 246 {
 247         xfs_extlen_t    k;
 248         xfs_extlen_t    rlen;
 249
 250         ASSERT(args->mod < args->prod);
 251         rlen = args->len;
 252         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 253         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 254         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 255             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 256                 return;
 257         k = rlen % args->prod;
 258         if (k == args->mod)
 259                 return;
 260         if (k > args->mod) {
 261                 if ((int)(rlen = rlen - k - args->mod) < (int)args->minlen)
 262                         return;
 263         } else {
 264                 if ((int)(rlen = rlen - args->prod - (args->mod - k)) <
 265                     (int)args->minlen)
 266                         return;
 267         }
 268         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 269         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 270         args->len = rlen;
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Fix up length if there is too little space left in the a.g.
 275  * Return 1 if ok, 0 if too little, should give up.
 276  */
 277 STATIC int
 278 xfs_alloc_fix_minleft(
 279         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 280 {
 281         xfs_agf_t       *agf;           /* a.g. freelist header */
 282         int             diff;           /* free space difference */
 283
 284         if (args->minleft == 0)
 285                 return 1;
 286         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 287         diff = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks)
 288                 + be32_to_cpu(agf->agf_flcount)
 289                 - args->len - args->minleft;
 290         if (diff >= 0)
 291                 return 1;
 292         args->len += diff;              /* shrink the allocated space */
 293         if (args->len >= args->minlen)
 294                 return 1;
 295         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 301  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 302  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 303  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 304  * relevant records.
 305  */
 306 STATIC int                              /* error code */
 307 xfs_alloc_fixup_trees(
 308         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 309         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 310         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 311         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 312         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 313         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 314         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 315 {
 316         int             error;          /* error code */
 317         int             i;              /* operation results */
 318         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 319         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 320         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 321         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 322
 323         /*
 324          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 325          */
 326         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 327 #ifdef DEBUG
 328                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 329                         return error;
 330                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 331                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 332 #endif
 333         } else {
 334                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 335                         return error;
 336                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 337         }
 338         /*
 339          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 340          */
 341         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 342 #ifdef DEBUG
 343                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 344                         return error;
 345                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 346                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 347 #endif
 348         } else {
 349                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 350                         return error;
 351                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 352         }
 353
 354 #ifdef DEBUG
 355         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 356                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 357                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 358
 359                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 360                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 361
 362                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 363                         bnoblock->bb_numrecs == cntblock->bb_numrecs);
 364         }
 365 #endif
 366
 367         /*
 368          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 369          * within the freespace record, so we can have new freespace
 370          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 371          */
 372         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 373                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 374         else if (rbno == fbno) {
 375                 nfbno1 = rbno + rlen;
 376                 nflen1 = flen - rlen;
 377                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 378         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 379                 nfbno1 = fbno;
 380                 nflen1 = flen - rlen;
 381                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 382         } else {
 383                 nfbno1 = fbno;
 384                 nflen1 = rbno - fbno;
 385                 nfbno2 = rbno + rlen;
 386                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 387         }
 388         /*
 389          * Delete the entry from the by-size btree.
 390          */
 391         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 392                 return error;
 393         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 394         /*
 395          * Add new by-size btree entry(s).
 396          */
 397         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 398                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 399                         return error;
 400                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 401                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 402                         return error;
 403                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 404         }
 405         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 406                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 407                         return error;
 408                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 409                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 410                         return error;
 411                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 412         }
 413         /*
 414          * Fix up the by-block btree entry(s).
 415          */
 416         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 417                 /*
 418                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 419                  */
 420                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 421                         return error;
 422                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 423         } else {
 424                 /*
 425                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 426                  */
 427                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 428                         return error;
 429         }
 430         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 431                 /*
 432                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 433                  */
 434                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 435                         return error;
 436                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 437                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 438                         return error;
 439                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 440         }
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 /*
 445  * Read in the allocation group free block array.
 446  */
 447 STATIC int                              /* error */
 448 xfs_alloc_read_agfl(
 449         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 450         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 451         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 452         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 453 {
 454         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 455         int             error;
 456
 457         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 458         error = xfs_trans_read_buf(
 459                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 460                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 461                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp);
 462         if (error)
 463                 return error;
 464         ASSERT(bp);
 465         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(bp));
 466         XFS_BUF_SET_VTYPE_REF(bp, B_FS_AGFL, XFS_AGFL_REF);
 467         *bpp = bp;
 468         return 0;
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Allocation group level functions.
 473  */
 474
 475 /*
 476  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 477  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 478  * extent will start.
 479  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 480  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 481  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 482  */
 483 STATIC int                      /* error */
 484 xfs_alloc_ag_vextent(
 485         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 486 {
 487         int             error=0;
 488
 489         ASSERT(args->minlen > 0);
 490         ASSERT(args->maxlen > 0);
 491         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 492         ASSERT(args->mod < args->prod);
 493         ASSERT(args->alignment > 0);
 494         /*
 495          * Branch to correct routine based on the type.
 496          */
 497         args->wasfromfl = 0;
 498         switch (args->type) {
 499         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 500                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 501                 break;
 502         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 503                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 504                 break;
 505         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 506                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 507                 break;
 508         default:
 509                 ASSERT(0);
 510                 /* NOTREACHED */
 511         }
 512         if (error)
 513                 return error;
 514         /*
 515          * If the allocation worked, need to change the agf structure
 516          * (and log it), and the superblock.
 517          */
 518         if (args->agbno != NULLAGBLOCK) {
 519                 xfs_agf_t       *agf;   /* allocation group freelist header */
 520                 long            slen = (long)args->len;
 521
 522                 ASSERT(args->len >= args->minlen && args->len <= args->maxlen);
 523                 ASSERT(!(args->wasfromfl) || !args->isfl);
 524                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 525                 if (!(args->wasfromfl)) {
 526
 527                         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 528                         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, -(args->len));
 529                         xfs_trans_agblocks_delta(args->tp,
 530                                                  -((long)(args->len)));
 531                         args->pag->pagf_freeblks -= args->len;
 532                         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <=
 533                                 be32_to_cpu(agf->agf_length));
 534                         xfs_alloc_log_agf(args->tp, args->agbp,
 535                                                 XFS_AGF_FREEBLKS);
 536                         /*
 537                          * Search the busylist for these blocks and mark the
 538                          * transaction as synchronous if blocks are found. This
 539                          * avoids the need to block due to a synchronous log
 540                          * force to ensure correct ordering as the synchronous
 541                          * transaction will guarantee that for us.
 542                          */
 543                         if (xfs_alloc_busy_search(args->mp, args->agno,
 544                                                 args->agbno, args->len))
 545                                 xfs_trans_set_sync(args->tp);
 546                 }
 547                 if (!args->isfl)
 548                         xfs_trans_mod_sb(args->tp,
 549                                 args->wasdel ? XFS_TRANS_SB_RES_FDBLOCKS :
 550                                         XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, -slen);
 551                 XFS_STATS_INC(xs_allocx);
 552                 XFS_STATS_ADD(xs_allocb, args->len);
 553         }
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 /*
 558  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 559  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 560  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 561  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 562  */
 563 STATIC int                      /* error */
 564 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 565         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 566 {
 567         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 568         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 569         xfs_agblock_t   end;    /* end of allocated extent */
 570         int             error;
 571         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 572         xfs_agblock_t   fend;   /* end block of found extent */
 573         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 574         int             i;      /* success/failure of operation */
 575         xfs_agblock_t   maxend; /* end of maximal extent */
 576         xfs_agblock_t   minend; /* end of minimal extent */
 577         xfs_extlen_t    rlen;   /* length of returned extent */
 578
 579         ASSERT(args->alignment == 1);
 580         /*
 581          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 582          */
 583         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 584                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 585         /*
 586          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 587          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 588          * if any free block does.
 589          */
 590         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i)))
 591                 goto error0;
 592         if (!i) {
 593                 /*
 594                  * Didn't find it, return null.
 595                  */
 596                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 597                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
 598                 return 0;
 599         }
 600         /*
 601          * Grab the freespace record.
 602          */
 603         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i)))
 604                 goto error0;
 605         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 606         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 607         minend = args->agbno + args->minlen;
 608         maxend = args->agbno + args->maxlen;
 609         fend = fbno + flen;
 610         /*
 611          * Give up if the freespace isn't long enough for the minimum request.
 612          */
 613         if (fend < minend) {
 614                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 615                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
 616                 return 0;
 617         }
 618         /*
 619          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 620          * maximal requested end.
 621          */
 622         end = XFS_AGBLOCK_MIN(fend, maxend);
 623         /*
 624          * Fix the length according to mod and prod if given.
 625          */
 626         args->len = end - args->agbno;
 627         xfs_alloc_fix_len(args);
 628         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
 629                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 630                 return 0;
 631         }
 632         rlen = args->len;
 633         ASSERT(args->agbno + rlen <= fend);
 634         end = args->agbno + rlen;
 635         /*
 636          * We are allocating agbno for rlen [agbno .. end]
 637          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 638          */
 639         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 640                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 641         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 642                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 643         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
 644                         args->agbno, args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK))) {
 645                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 646                 goto error0;
 647         }
 648         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 649         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 650
 651         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
 652         args->wasfromfl = 0;
 653         return 0;
 654
 655 error0:
 656         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 657         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
 658         return error;
 659 }
 660
 661 /*
 662  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 663  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 664  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 665  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 666  */
 667 STATIC int                              /* error */
 668 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 669         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 670 {
 671         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 672         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 673         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 674         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 675         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 676         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 677         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 678         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 679         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 680         int             error;          /* error code */
 681         int             i;              /* result code, temporary */
 682         int             j;              /* result code, temporary */
 683         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 684         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 685         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 686         /*REFERENCED*/
 687         xfs_agblock_t   ltend;          /* end bno of left side entry */
 688         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 689         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 690         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 691         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 692 #if defined(DEBUG) && defined(__KERNEL__)
 693         /*
 694          * Randomly don't execute the first algorithm.
 695          */
 696         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 697
 698         dofirst = random32() & 1;
 699 #endif
 700         /*
 701          * Get a cursor for the by-size btree.
 702          */
 703         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 704                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 705         ltlen = 0;
 706         bno_cur_lt = bno_cur_gt = NULL;
 707         /*
 708          * See if there are any free extents as big as maxlen.
 709          */
 710         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
 711                 goto error0;
 712         /*
 713          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
 714          * tree is empty.
 715          */
 716         if (!i) {
 717                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
 718                                 &ltlen, &i)))
 719                         goto error0;
 720                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
 721                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 722                         return 0;
 723                 }
 724                 ASSERT(i == 1);
 725         }
 726         args->wasfromfl = 0;
 727         /*
 728          * First algorithm.
 729          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
 730          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
 731          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
 732          * block, then we just examine all the entries in that block
 733          * that are big enough, and pick the best one.
 734          * This is written as a while loop so we can break out of it,
 735          * but we never loop back to the top.
 736          */
 737         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
 738                 xfs_extlen_t    bdiff;
 739                 int             besti=0;
 740                 xfs_extlen_t    blen=0;
 741                 xfs_agblock_t   bnew=0;
 742
 743 #if defined(DEBUG) && defined(__KERNEL__)
 744                 if (!dofirst)
 745                         break;
 746 #endif
 747                 /*
 748                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
 749                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
 750                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
 751                  * and skip all those smaller than minlen.
 752                  */
 753                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
 754                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
 755                         do {
 756                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
 757                                                 &ltlen, &i)))
 758                                         goto error0;
 759                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 760                                 if (ltlen >= args->minlen)
 761                                         break;
 762                                 if ((error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i)))
 763                                         goto error0;
 764                         } while (i);
 765                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
 766                         if (!i)
 767                                 break;
 768                 }
 769                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 770                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
 771                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
 772                      error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
 773                         /*
 774                          * For each entry, decide if it's better than
 775                          * the previous best entry.
 776                          */
 777                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 778                                 goto error0;
 779                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 780                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen, args->alignment,
 781                                         args->minlen, &ltbnoa, &ltlena);
 782                         if (ltlena < args->minlen)
 783                                 continue;
 784                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 785                         xfs_alloc_fix_len(args);
 786                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 787                         if (args->len < blen)
 788                                 continue;
 789                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 790                                 args->alignment, ltbno, ltlen, &ltnew);
 791                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
 792                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
 793                                 bdiff = ltdiff;
 794                                 bnew = ltnew;
 795                                 blen = args->len;
 796                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 797                         }
 798                 }
 799                 /*
 800                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
 801                  * there's a good record somewhere, so try again.
 802                  */
 803                 if (blen == 0)
 804                         break;
 805                 /*
 806                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
 807                  */
 808                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
 809                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 810                         goto error0;
 811                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 812                 ltend = ltbno + ltlen;
 813                 ASSERT(ltend <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 814                 args->len = blen;
 815                 if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
 816                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 817                         trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
 818                         return 0;
 819                 }
 820                 blen = args->len;
 821                 /*
 822                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
 823                  */
 824                 args->agbno = bnew;
 825                 ASSERT(bnew >= ltbno);
 826                 ASSERT(bnew + blen <= ltend);
 827                 /*
 828                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
 829                  */
 830                 bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
 831                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 832                 /*
 833                  * Fix up the btree entries.
 834                  */
 835                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
 836                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
 837                         goto error0;
 838                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 839                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
 840
 841                 trace_xfs_alloc_near_first(args);
 842                 return 0;
 843         }
 844         /*
 845          * Second algorithm.
 846          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
 847          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
 848          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
 849          * we deallocate that cursor.
 850          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
 851          * the better one.
 852          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
 853          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
 854          * is not supposed to do this.
 855          */
 856         /*
 857          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
 858          */
 859         bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 860                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 861         /*
 862          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
 863          */
 864         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
 865                 goto error0;
 866         if (!i) {
 867                 /*
 868                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
 869                  * search.
 870                  */
 871                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
 872                 bno_cur_lt = NULL;
 873         }
 874         /*
 875          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
 876          */
 877         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
 878                 goto error0;
 879         /*
 880          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
 881          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
 882          */
 883         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
 884                 goto error0;
 885         if (!i) {
 886                 /*
 887                  * It failed, there are no rightward entries.
 888                  */
 889                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
 890                 bno_cur_gt = NULL;
 891         }
 892         /*
 893          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
 894          * rightward cursor, until either both directions give up or
 895          * we find an entry at least as big as minlen.
 896          */
 897         do {
 898                 if (bno_cur_lt) {
 899                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
 900                                 goto error0;
 901                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 902                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen, args->alignment,
 903                                         args->minlen, &ltbnoa, &ltlena);
 904                         if (ltlena >= args->minlen)
 905                                 break;
 906                         if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
 907                                 goto error0;
 908                         if (!i) {
 909                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
 910                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
 911                                 bno_cur_lt = NULL;
 912                         }
 913                 }
 914                 if (bno_cur_gt) {
 915                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
 916                                 goto error0;
 917                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 918                         xfs_alloc_compute_aligned(gtbno, gtlen, args->alignment,
 919                                         args->minlen, &gtbnoa, &gtlena);
 920                         if (gtlena >= args->minlen)
 921                                 break;
 922                         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
 923                                 goto error0;
 924                         if (!i) {
 925                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
 926                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
 927                                 bno_cur_gt = NULL;
 928                         }
 929                 }
 930         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
 931         /*
 932          * Got both cursors still active, need to find better entry.
 933          */
 934         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
 935                 /*
 936                  * Left side is long enough, look for a right side entry.
 937                  */
 938                 if (ltlena >= args->minlen) {
 939                         /*
 940                          * Fix up the length.
 941                          */
 942                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 943                         xfs_alloc_fix_len(args);
 944                         rlen = args->len;
 945                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen,
 946                                 args->alignment, ltbno, ltlen, &ltnew);
 947                         /*
 948                          * Not perfect.
 949                          */
 950                         if (ltdiff) {
 951                                 /*
 952                                  * Look until we find a better one, run out of
 953                                  * space, or run off the end.
 954                                  */
 955                                 while (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
 956                                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(
 957                                                         bno_cur_gt, &gtbno,
 958                                                         &gtlen, &i)))
 959                                                 goto error0;
 960                                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 961                                         xfs_alloc_compute_aligned(gtbno, gtlen,
 962                                                 args->alignment, args->minlen,
 963                                                 &gtbnoa, &gtlena);
 964                                         /*
 965                                          * The left one is clearly better.
 966                                          */
 967                                         if (gtbnoa >= args->agbno + ltdiff) {
 968                                                 xfs_btree_del_cursor(
 969                                                         bno_cur_gt,
 970                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
 971                                                 bno_cur_gt = NULL;
 972                                                 break;
 973                                         }
 974                                         /*
 975                                          * If we reach a big enough entry,
 976                                          * compare the two and pick the best.
 977                                          */
 978                                         if (gtlena >= args->minlen) {
 979                                                 args->len =
 980                                                         XFS_EXTLEN_MIN(gtlena,
 981                                                                 args->maxlen);
 982                                                 xfs_alloc_fix_len(args);
 983                                                 rlen = args->len;
 984                                                 gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(
 985                                                         args->agbno, rlen,
 986                                                         args->alignment,
 987                                                         gtbno, gtlen, &gtnew);
 988                                                 /*
 989                                                  * Right side is better.
 990                                                  */
 991                                                 if (gtdiff < ltdiff) {
 992                                                         xfs_btree_del_cursor(
 993                                                                 bno_cur_lt,
 994                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
 995                                                         bno_cur_lt = NULL;
 996                                                 }
 997                                                 /*
 998                                                  * Left side is better.
 999                                                  */
1000                                                 else {
1001                                                         xfs_btree_del_cursor(
1002                                                                 bno_cur_gt,
1003                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1004                                                         bno_cur_gt = NULL;
1005                                                 }
1006                                                 break;
1007                                         }
1008                                         /*
1009                                          * Fell off the right end.
1010                                          */
1011                                         if ((error = xfs_btree_increment(
1012                                                         bno_cur_gt, 0, &i)))
1013                                                 goto error0;
1014                                         if (!i) {
1015                                                 xfs_btree_del_cursor(
1016                                                         bno_cur_gt,
1017                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1018                                                 bno_cur_gt = NULL;
1019                                                 break;
1020                                         }
1021                                 }
1022                         }
1023                         /*
1024                          * The left side is perfect, trash the right side.
1025                          */
1026                         else {
1027                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1028                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1029                                 bno_cur_gt = NULL;
1030                         }
1031                 }
1032                 /*
1033                  * It's the right side that was found first, look left.
1034                  */
1035                 else {
1036                         /*
1037                          * Fix up the length.
1038                          */
1039                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1040                         xfs_alloc_fix_len(args);
1041                         rlen = args->len;
1042                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen,
1043                                 args->alignment, gtbno, gtlen, &gtnew);
1044                         /*
1045                          * Right side entry isn't perfect.
1046                          */
1047                         if (gtdiff) {
1048                                 /*
1049                                  * Look until we find a better one, run out of
1050                                  * space, or run off the end.
1051                                  */
1052                                 while (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1053                                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(
1054                                                         bno_cur_lt, &ltbno,
1055                                                         &ltlen, &i)))
1056                                                 goto error0;
1057                                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1058                                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen,
1059                                                 args->alignment, args->minlen,
1060                                                 &ltbnoa, &ltlena);
1061                                         /*
1062                                          * The right one is clearly better.
1063                                          */
1064                                         if (ltbnoa <= args->agbno - gtdiff) {
1065                                                 xfs_btree_del_cursor(
1066                                                         bno_cur_lt,
1067                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1068                                                 bno_cur_lt = NULL;
1069                                                 break;
1070                                         }
1071                                         /*
1072                                          * If we reach a big enough entry,
1073                                          * compare the two and pick the best.
1074                                          */
1075                                         if (ltlena >= args->minlen) {
1076                                                 args->len = XFS_EXTLEN_MIN(
1077                                                         ltlena, args->maxlen);
1078                                                 xfs_alloc_fix_len(args);
1079                                                 rlen = args->len;
1080                                                 ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(
1081                                                         args->agbno, rlen,
1082                                                         args->alignment,
1083                                                         ltbno, ltlen, &ltnew);
1084                                                 /*
1085                                                  * Left side is better.
1086                                                  */
1087                                                 if (ltdiff < gtdiff) {
1088                                                         xfs_btree_del_cursor(
1089                                                                 bno_cur_gt,
1090                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1091                                                         bno_cur_gt = NULL;
1092                                                 }
1093                                                 /*
1094                                                  * Right side is better.
1095                                                  */
1096                                                 else {
1097                                                         xfs_btree_del_cursor(
1098                                                                 bno_cur_lt,
1099                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1100                                                         bno_cur_lt = NULL;
1101                                                 }
1102                                                 break;
1103                                         }
1104                                         /*
1105                                          * Fell off the left end.
1106                                          */
1107                                         if ((error = xfs_btree_decrement(
1108                                                         bno_cur_lt, 0, &i)))
1109                                                 goto error0;
1110                                         if (!i) {
1111                                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1112                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1113                                                 bno_cur_lt = NULL;
1114                                                 break;
1115                                         }
1116                                 }
1117                         }
1118                         /*
1119                          * The right side is perfect, trash the left side.
1120                          */
1121                         else {
1122                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1123                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1124                                 bno_cur_lt = NULL;
1125                         }
1126                 }
1127         }
1128         /*
1129          * If we couldn't get anything, give up.
1130          */
1131         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1132                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1133                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1134                 return 0;
1135         }
1136         /*
1137          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1138          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1139          * useful variables to the "left" set so we only have one
1140          * copy of this code.
1141          */
1142         if (bno_cur_gt) {
1143                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1144                 bno_cur_gt = NULL;
1145                 ltbno = gtbno;
1146                 ltbnoa = gtbnoa;
1147                 ltlen = gtlen;
1148                 ltlena = gtlena;
1149                 j = 1;
1150         } else
1151                 j = 0;
1152         /*
1153          * Fix up the length and compute the useful address.
1154          */
1155         ltend = ltbno + ltlen;
1156         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1157         xfs_alloc_fix_len(args);
1158         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1159                 trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1160                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1161                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1162                 return 0;
1163         }
1164         rlen = args->len;
1165         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment, ltbno,
1166                 ltlen, &ltnew);
1167         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1168         ASSERT(ltnew + rlen <= ltend);
1169         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1170         args->agbno = ltnew;
1171         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1172                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1173                 goto error0;
1174
1175         if (j)
1176                 trace_xfs_alloc_near_greater(args);
1177         else
1178                 trace_xfs_alloc_near_lesser(args);
1179
1180         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1181         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1182         return 0;
1183
1184  error0:
1185         trace_xfs_alloc_near_error(args);
1186         if (cnt_cur != NULL)
1187                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1188         if (bno_cur_lt != NULL)
1189                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1190         if (bno_cur_gt != NULL)
1191                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1192         return error;
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1197  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1198  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1199  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1200  */
1201 STATIC int                              /* error */
1202 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1203         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1204 {
1205         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1206         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1207         int             error;          /* error result */
1208         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1209         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1210         int             i;              /* temp status variable */
1211         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1212         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1213
1214         /*
1215          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1216          */
1217         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1218                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1219         bno_cur = NULL;
1220         /*
1221          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1222          */
1223         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1224                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1225                 goto error0;
1226         /*
1227          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
1228          * tree is empty.
1229          */
1230         if (!i) {
1231                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &fbno,
1232                                 &flen, &i)))
1233                         goto error0;
1234                 if (i == 0 || flen == 0) {
1235                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1236                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1237                         return 0;
1238                 }
1239                 ASSERT(i == 1);
1240         }
1241         /*
1242          * There's a freespace as big as maxlen+alignment-1, get it.
1243          */
1244         else {
1245                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i)))
1246                         goto error0;
1247                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1248         }
1249         /*
1250          * In the first case above, we got the last entry in the
1251          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1252          * once aligned; if not, we search left for something better.
1253          * This can't happen in the second case above.
1254          */
1255         xfs_alloc_compute_aligned(fbno, flen, args->alignment, args->minlen,
1256                 &rbno, &rlen);
1257         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1258         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1259                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1260         if (rlen < args->maxlen) {
1261                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1262                 xfs_extlen_t    bestflen;
1263                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1264                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1265
1266                 bestrlen = rlen;
1267                 bestrbno = rbno;
1268                 bestflen = flen;
1269                 bestfbno = fbno;
1270                 for (;;) {
1271                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1272                                 goto error0;
1273                         if (i == 0)
1274                                 break;
1275                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1276                                         &i)))
1277                                 goto error0;
1278                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1279                         if (flen < bestrlen)
1280                                 break;
1281                         xfs_alloc_compute_aligned(fbno, flen, args->alignment,
1282                                 args->minlen, &rbno, &rlen);
1283                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1284                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1285                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1286                                 error0);
1287                         if (rlen > bestrlen) {
1288                                 bestrlen = rlen;
1289                                 bestrbno = rbno;
1290                                 bestflen = flen;
1291                                 bestfbno = fbno;
1292                                 if (rlen == args->maxlen)
1293                                         break;
1294                         }
1295                 }
1296                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1297                                 &i)))
1298                         goto error0;
1299                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1300                 rlen = bestrlen;
1301                 rbno = bestrbno;
1302                 flen = bestflen;
1303                 fbno = bestfbno;
1304         }
1305         args->wasfromfl = 0;
1306         /*
1307          * Fix up the length.
1308          */
1309         args->len = rlen;
1310         xfs_alloc_fix_len(args);
1311         if (rlen < args->minlen || !xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1312                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1313                 trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1314                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1315                 return 0;
1316         }
1317         rlen = args->len;
1318         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen <= flen, error0);
1319         /*
1320          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1321          */
1322         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1323                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1324         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1325                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1326                 goto error0;
1327         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1328         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1329         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1330         args->len = rlen;
1331         args->agbno = rbno;
1332         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1333                 args->agbno + args->len <=
1334                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1335                 error0);
1336         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1337         return 0;
1338
1339 error0:
1340         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1341         if (cnt_cur)
1342                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1343         if (bno_cur)
1344                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1345         return error;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1350  * Either return the contents of the last freespace record,
1351  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1352  */
1353 STATIC int                      /* error */
1354 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1355         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1356         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1357         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1358         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1359         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1360 {
1361         int             error;
1362         xfs_agblock_t   fbno;
1363         xfs_extlen_t    flen;
1364         int             i;
1365
1366         if ((error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i)))
1367                 goto error0;
1368         if (i) {
1369                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1370                         goto error0;
1371                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1372         }
1373         /*
1374          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1375          * to respect minleft even when pulling from the
1376          * freelist.
1377          */
1378         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 && !args->isfl &&
1379                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1380                   > args->minleft)) {
1381                 error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1382                 if (error)
1383                         goto error0;
1384                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1385                         if (args->userdata) {
1386                                 xfs_buf_t       *bp;
1387
1388                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1389                                         args->agno, fbno, 0);
1390                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1391                         }
1392                         args->len = 1;
1393                         args->agbno = fbno;
1394                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1395                                 args->agbno + args->len <=
1396                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1397                                 error0);
1398                         args->wasfromfl = 1;
1399                         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1400                         *stat = 0;
1401                         return 0;
1402                 }
1403                 /*
1404                  * Nothing in the freelist.
1405                  */
1406                 else
1407                         flen = 0;
1408         }
1409         /*
1410          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1411          */
1412         else {
1413                 fbno = NULLAGBLOCK;
1414                 flen = 0;
1415         }
1416         /*
1417          * Can't do the allocation, give up.
1418          */
1419         if (flen < args->minlen) {
1420                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1421                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1422                 flen = 0;
1423         }
1424         *fbnop = fbno;
1425         *flenp = flen;
1426         *stat = 1;
1427         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1428         return 0;
1429
1430 error0:
1431         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1432         return error;
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1437  */
1438 STATIC int                      /* error */
1439 xfs_free_ag_extent(
1440         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1441         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
1442         xfs_agnumber_t  agno,   /* allocation group number */
1443         xfs_agblock_t   bno,    /* starting block number */
1444         xfs_extlen_t    len,    /* length of extent */
1445         int             isfl)   /* set if is freelist blocks - no sb acctg */
1446 {
1447         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1448         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1449         int             error;          /* error return value */
1450         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1451         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1452         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1453         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1454         int             i;              /* temp, result code */
1455         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1456         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1457         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1458         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1459         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1460
1461         mp = tp->t_mountp;
1462         /*
1463          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1464          */
1465         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1466         cnt_cur = NULL;
1467         /*
1468          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1469          * that is contiguous with this space.
1470          */
1471         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1472                 goto error0;
1473         if (haveleft) {
1474                 /*
1475                  * There is a block to our left.
1476                  */
1477                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1478                         goto error0;
1479                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1480                 /*
1481                  * It's not contiguous, though.
1482                  */
1483                 if (ltbno + ltlen < bno)
1484                         haveleft = 0;
1485                 else {
1486                         /*
1487                          * If this failure happens the request to free this
1488                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1489                          * Very bad.
1490                          */
1491                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(ltbno + ltlen <= bno, error0);
1492                 }
1493         }
1494         /*
1495          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1496          * that is contiguous with this space.
1497          */
1498         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1499                 goto error0;
1500         if (haveright) {
1501                 /*
1502                  * There is a block to our right.
1503                  */
1504                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1505                         goto error0;
1506                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1507                 /*
1508                  * It's not contiguous, though.
1509                  */
1510                 if (bno + len < gtbno)
1511                         haveright = 0;
1512                 else {
1513                         /*
1514                          * If this failure happens the request to free this
1515                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1516                          * Very bad.
1517                          */
1518                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(gtbno >= bno + len, error0);
1519                 }
1520         }
1521         /*
1522          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1523          */
1524         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1525         /*
1526          * Have both left and right contiguous neighbors.
1527          * Merge all three into a single free block.
1528          */
1529         if (haveleft && haveright) {
1530                 /*
1531                  * Delete the old by-size entry on the left.
1532                  */
1533                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1534                         goto error0;
1535                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1536                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1537                         goto error0;
1538                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1539                 /*
1540                  * Delete the old by-size entry on the right.
1541                  */
1542                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1543                         goto error0;
1544                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1545                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1546                         goto error0;
1547                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1548                 /*
1549                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1550                  */
1551                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
1552                         goto error0;
1553                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1554                 /*
1555                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1556                  */
1557                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1558                         goto error0;
1559                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1560 #ifdef DEBUG
1561                 /*
1562                  * Check that this is the right record: delete didn't
1563                  * mangle the cursor.
1564                  */
1565                 {
1566                         xfs_agblock_t   xxbno;
1567                         xfs_extlen_t    xxlen;
1568
1569                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1570                                         &i)))
1571                                 goto error0;
1572                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1573                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1574                                 error0);
1575                 }
1576 #endif
1577                 /*
1578                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1579                  */
1580                 nbno = ltbno;
1581                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1582                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1583                         goto error0;
1584         }
1585         /*
1586          * Have only a left contiguous neighbor.
1587          * Merge it together with the new freespace.
1588          */
1589         else if (haveleft) {
1590                 /*
1591                  * Delete the old by-size entry on the left.
1592                  */
1593                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1594                         goto error0;
1595                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1596                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1597                         goto error0;
1598                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1599                 /*
1600                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1601                  * update its length.
1602                  */
1603                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1604                         goto error0;
1605                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1606                 nbno = ltbno;
1607                 nlen = len + ltlen;
1608                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1609                         goto error0;
1610         }
1611         /*
1612          * Have only a right contiguous neighbor.
1613          * Merge it together with the new freespace.
1614          */
1615         else if (haveright) {
1616                 /*
1617                  * Delete the old by-size entry on the right.
1618                  */
1619                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1620                         goto error0;
1621                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1622                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1623                         goto error0;
1624                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1625                 /*
1626                  * Update the starting block and length of the right
1627                  * neighbor in the by-block tree.
1628                  */
1629                 nbno = bno;
1630                 nlen = len + gtlen;
1631                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1632                         goto error0;
1633         }
1634         /*
1635          * No contiguous neighbors.
1636          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1637          */
1638         else {
1639                 nbno = bno;
1640                 nlen = len;
1641                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
1642                         goto error0;
1643                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1644         }
1645         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1646         bno_cur = NULL;
1647         /*
1648          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1649          */
1650         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1651                 goto error0;
1652         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 0, error0);
1653         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
1654                 goto error0;
1655         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1656         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1657         cnt_cur = NULL;
1658         /*
1659          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1660          */
1661         {
1662                 xfs_agf_t       *agf;
1663                 xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1664
1665                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1666                 pag->pagf_freeblks += len;
1667                 xfs_perag_put(pag);
1668
1669                 agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1670                 be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
1671                 xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
1672                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1673                         be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <=
1674                         be32_to_cpu(agf->agf_length),
1675                         error0);
1676                 xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
1677                 if (!isfl)
1678                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, (long)len);
1679                 XFS_STATS_INC(xs_freex);
1680                 XFS_STATS_ADD(xs_freeb, len);
1681         }
1682
1683         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, haveleft, haveright);
1684
1685         /*
1686          * Since blocks move to the free list without the coordination
1687          * used in xfs_bmap_finish, we can't allow block to be available
1688          * for reallocation and non-transaction writing (user data)
1689          * until we know that the transaction that moved it to the free
1690          * list is permanently on disk.  We track the blocks by declaring
1691          * these blocks as "busy"; the busy list is maintained on a per-ag
1692          * basis and each transaction records which entries should be removed
1693          * when the iclog commits to disk.  If a busy block is allocated,
1694          * the iclog is pushed up to the LSN that freed the block.
1695          */
1696         xfs_alloc_busy_insert(tp, agno, bno, len);
1697         return 0;
1698
1699  error0:
1700         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, -1, -1);
1701         if (bno_cur)
1702                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1703         if (cnt_cur)
1704                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1705         return error;
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Visible (exported) allocation/free functions.
1710  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1711  */
1712
1713 /*
1714  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1715  */
1716 void
1717 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1718         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1719 {
1720         int             level;
1721         uint            maxblocks;
1722         uint            maxleafents;
1723         int             minleafrecs;
1724         int             minnoderecs;
1725
1726         maxleafents = (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2;
1727         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1728         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1729         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1730         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1731                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1732         mp->m_ag_maxlevels = level;
1733 }
1734
1735 /*
1736  * Find the length of the longest extent in an AG.
1737  */
1738 xfs_extlen_t
1739 xfs_alloc_longest_free_extent(
1740         struct xfs_mount        *mp,
1741         struct xfs_perag        *pag)
1742 {
1743         xfs_extlen_t            need, delta = 0;
1744
1745         need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1746         if (need > pag->pagf_flcount)
1747                 delta = need - pag->pagf_flcount;
1748
1749         if (pag->pagf_longest > delta)
1750                 return pag->pagf_longest - delta;
1751         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
1756  * If so, fix up the btree freelist's size.
1757  */
1758 STATIC int                      /* error */
1759 xfs_alloc_fix_freelist(
1760         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1761         int             flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
1762 {
1763         xfs_buf_t       *agbp;  /* agf buffer pointer */
1764         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure pointer */
1765         xfs_buf_t       *agflbp;/* agfl buffer pointer */
1766         xfs_agblock_t   bno;    /* freelist block */
1767         xfs_extlen_t    delta;  /* new blocks needed in freelist */
1768         int             error;  /* error result code */
1769         xfs_extlen_t    longest;/* longest extent in allocation group */
1770         xfs_mount_t     *mp;    /* file system mount point structure */
1771         xfs_extlen_t    need;   /* total blocks needed in freelist */
1772         xfs_perag_t     *pag;   /* per-ag information structure */
1773         xfs_alloc_arg_t targs;  /* local allocation arguments */
1774         xfs_trans_t     *tp;    /* transaction pointer */
1775
1776         mp = args->mp;
1777
1778         pag = args->pag;
1779         tp = args->tp;
1780         if (!pag->pagf_init) {
1781                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1782                                 &agbp)))
1783                         return error;
1784                 if (!pag->pagf_init) {
1785                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1786                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1787                         args->agbp = NULL;
1788                         return 0;
1789                 }
1790         } else
1791                 agbp = NULL;
1792
1793         /*
1794          * If this is a metadata preferred pag and we are user data
1795          * then try somewhere else if we are not being asked to
1796          * try harder at this point
1797          */
1798         if (pag->pagf_metadata && args->userdata &&
1799             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
1800                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1801                 args->agbp = NULL;
1802                 return 0;
1803         }
1804
1805         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1806                 /*
1807                  * If it looks like there isn't a long enough extent, or enough
1808                  * total blocks, reject it.
1809                  */
1810                 need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1811                 longest = xfs_alloc_longest_free_extent(mp, pag);
1812                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1813                                 longest ||
1814                     ((int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
1815                            need - args->total) < (int)args->minleft)) {
1816                         if (agbp)
1817                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1818                         args->agbp = NULL;
1819                         return 0;
1820                 }
1821         }
1822
1823         /*
1824          * Get the a.g. freespace buffer.
1825          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
1826          */
1827         if (agbp == NULL) {
1828                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1829                                 &agbp)))
1830                         return error;
1831                 if (agbp == NULL) {
1832                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1833                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1834                         args->agbp = NULL;
1835                         return 0;
1836                 }
1837         }
1838         /*
1839          * Figure out how many blocks we should have in the freelist.
1840          */
1841         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1842         need = XFS_MIN_FREELIST(agf, mp);
1843         /*
1844          * If there isn't enough total or single-extent, reject it.
1845          */
1846         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1847                 delta = need > be32_to_cpu(agf->agf_flcount) ?
1848                         (need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount)) : 0;
1849                 longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
1850                 longest = (longest > delta) ? (longest - delta) :
1851                         (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > 0 || longest > 0);
1852                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1853                                 longest ||
1854                     ((int)(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) +
1855                      be32_to_cpu(agf->agf_flcount) - need - args->total) <
1856                                 (int)args->minleft)) {
1857                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1858                         args->agbp = NULL;
1859                         return 0;
1860                 }
1861         }
1862         /*
1863          * Make the freelist shorter if it's too long.
1864          */
1865         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > need) {
1866                 xfs_buf_t       *bp;
1867
1868                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
1869                 if (error)
1870                         return error;
1871                 if ((error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1, 1)))
1872                         return error;
1873                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
1874                 xfs_trans_binval(tp, bp);
1875         }
1876         /*
1877          * Initialize the args structure.
1878          */
1879         targs.tp = tp;
1880         targs.mp = mp;
1881         targs.agbp = agbp;
1882         targs.agno = args->agno;
1883         targs.mod = targs.minleft = targs.wasdel = targs.userdata =
1884                 targs.minalignslop = 0;
1885         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = targs.isfl = 1;
1886         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
1887         targs.pag = pag;
1888         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp)))
1889                 return error;
1890         /*
1891          * Make the freelist longer if it's too short.
1892          */
1893         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) < need) {
1894                 targs.agbno = 0;
1895                 targs.maxlen = need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
1896                 /*
1897                  * Allocate as many blocks as possible at once.
1898                  */
1899                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs))) {
1900                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1901                         return error;
1902                 }
1903                 /*
1904                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
1905                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
1906                  * on a completely full ag.
1907                  */
1908                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
1909                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
1910                                 break;
1911                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1912                         args->agbp = NULL;
1913                         return 0;
1914                 }
1915                 /*
1916                  * Put each allocated block on the list.
1917                  */
1918                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
1919                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
1920                                                         agflbp, bno, 0);
1921                         if (error)
1922                                 return error;
1923                 }
1924         }
1925         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1926         args->agbp = agbp;
1927         return 0;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Get a block from the freelist.
1932  * Returns with the buffer for the block gotten.
1933  */
1934 int                             /* error */
1935 xfs_alloc_get_freelist(
1936         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1937         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
1938         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
1939         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
1940 {
1941         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
1942         xfs_agfl_t      *agfl;  /* a.g. freelist structure */
1943         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
1944         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
1945         int             error;
1946         int             logflags;
1947         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure */
1948         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
1949
1950         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1951         /*
1952          * Freelist is empty, give up.
1953          */
1954         if (!agf->agf_flcount) {
1955                 *bnop = NULLAGBLOCK;
1956                 return 0;
1957         }
1958         /*
1959          * Read the array of free blocks.
1960          */
1961         mp = tp->t_mountp;
1962         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
1963                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
1964                 return error;
1965         agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(agflbp);
1966         /*
1967          * Get the block number and update the data structures.
1968          */
1969         bno = be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
1970         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
1971         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1972         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
1973                 agf->agf_flfirst = 0;
1974
1975         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
1976         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
1977         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
1978         pag->pagf_flcount--;
1979         xfs_perag_put(pag);
1980
1981         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
1982         if (btreeblk) {
1983                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
1984                 pag->pagf_btreeblks++;
1985                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
1986         }
1987
1988         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
1989         *bnop = bno;
1990
1991         /*
1992          * As blocks are freed, they are added to the per-ag busy list and
1993          * remain there until the freeing transaction is committed to disk.
1994          * Now that we have allocated blocks, this list must be searched to see
1995          * if a block is being reused.  If one is, then the freeing transaction
1996          * must be pushed to disk before this transaction.
1997          *
1998          * We do this by setting the current transaction to a sync transaction
1999          * which guarantees that the freeing transaction is on disk before this
2000          * transaction. This is done instead of a synchronous log force here so
2001          * that we don't sit and wait with the AGF locked in the transaction
2002          * during the log force.
2003          */
2004         if (xfs_alloc_busy_search(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno), bno, 1))
2005                 xfs_trans_set_sync(tp);
2006         return 0;
2007 }
2008
2009 /*
2010  * Log the given fields from the agf structure.
2011  */
2012 void
2013 xfs_alloc_log_agf(
2014         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2015         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2016         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2017 {
2018         int     first;          /* first byte offset */
2019         int     last;           /* last byte offset */
2020         static const short      offsets[] = {
2021                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2022                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2023                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2024                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2025                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2026                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2027                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2028                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2029                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2030                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2031                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2032                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2033                 sizeof(xfs_agf_t)
2034         };
2035
2036         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, XFS_BUF_TO_AGF(bp), fields, _RET_IP_);
2037
2038         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2039         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2044  */
2045 int                                     /* error */
2046 xfs_alloc_pagf_init(
2047         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2048         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2049         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2050         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2051 {
2052         xfs_buf_t               *bp;
2053         int                     error;
2054
2055         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2056                 return error;
2057         if (bp)
2058                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2059         return 0;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2064  */
2065 int                                     /* error */
2066 xfs_alloc_put_freelist(
2067         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2068         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2069         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2070         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2071         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2072 {
2073         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2074         xfs_agfl_t              *agfl;  /* a.g. free block array */
2075         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2076         int                     error;
2077         int                     logflags;
2078         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2079         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2080
2081         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2082         mp = tp->t_mountp;
2083
2084         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2085                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2086                 return error;
2087         agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(agflbp);
2088         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2089         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2090                 agf->agf_fllast = 0;
2091
2092         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2093         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2094         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2095         pag->pagf_flcount++;
2096
2097         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2098         if (btreeblk) {
2099                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2100                 pag->pagf_btreeblks--;
2101                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2102         }
2103         xfs_perag_put(pag);
2104
2105         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2106
2107         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp));
2108         blockp = &agfl->agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2109         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2110         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2111         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp,
2112                 (int)((xfs_caddr_t)blockp - (xfs_caddr_t)agfl),
2113                 (int)((xfs_caddr_t)blockp - (xfs_caddr_t)agfl +
2114                         sizeof(xfs_agblock_t) - 1));
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2120  */
2121 int                                     /* error */
2122 xfs_read_agf(
2123         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2124         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2125         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2126         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2127         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2128 {
2129         struct xfs_agf  *agf;           /* ag freelist header */
2130         int             agf_ok;         /* set if agf is consistent */
2131         int             error;
2132
2133         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2134         error = xfs_trans_read_buf(
2135                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2136                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2137                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp);
2138         if (error)
2139                 return error;
2140         if (!*bpp)
2141                 return 0;
2142
2143         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(*bpp));
2144         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2145
2146         /*
2147          * Validate the magic number of the agf block.
2148          */
2149         agf_ok =
2150                 be32_to_cpu(agf->agf_magicnum) == XFS_AGF_MAGIC &&
2151                 XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2152                 be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2153                 be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2154                 be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2155                 be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2156                 be32_to_cpu(agf->agf_seqno) == agno;
2157         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb))
2158                 agf_ok = agf_ok && be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) <=
2159                                                 be32_to_cpu(agf->agf_length);
2160         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agf_ok, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF,
2161                         XFS_RANDOM_ALLOC_READ_AGF))) {
2162                 XFS_CORRUPTION_ERROR("xfs_alloc_read_agf",
2163                                      XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, agf);
2164                 xfs_trans_brelse(tp, *bpp);
2165                 return XFS_ERROR(EFSCORRUPTED);
2166         }
2167         XFS_BUF_SET_VTYPE_REF(*bpp, B_FS_AGF, XFS_AGF_REF);
2168         return 0;
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2173  */
2174 int                                     /* error */
2175 xfs_alloc_read_agf(
2176         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2177         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2178         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2179         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2180         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2181 {
2182         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2183         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2184         int                     error;
2185
2186         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2187
2188         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2189                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2190                         bpp);
2191         if (error)
2192                 return error;
2193         if (!*bpp)
2194                 return 0;
2195         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(*bpp));
2196
2197         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2198         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2199         if (!pag->pagf_init) {
2200                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2201                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
2202                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2203                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2204                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2205                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2206                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2207                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2208                 spin_lock_init(&pag->pagb_lock);
2209                 pag->pagb_count = 0;
2210                 pag->pagb_tree = RB_ROOT;
2211                 pag->pagf_init = 1;
2212         }
2213 #ifdef DEBUG
2214         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2215                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
2216                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
2217                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
2218                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
2219                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
2220                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
2221                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
2222                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
2223         }
2224 #endif
2225         xfs_perag_put(pag);
2226         return 0;
2227 }
2228
2229 /*
2230  * Allocate an extent (variable-size).
2231  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2232  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2233  */
2234 int                             /* error */
2235 xfs_alloc_vextent(
2236         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2237 {
2238         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2239         int             error;
2240         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2241         xfs_extlen_t    minleft;/* minimum left value, temp copy */
2242         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2243         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2244         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2245         int             bump_rotor = 0;
2246         int             no_min = 0;
2247         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2248
2249         mp = args->mp;
2250         type = args->otype = args->type;
2251         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2252         /*
2253          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2254          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2255          * that out (xfs_bmap_alloc).
2256          */
2257         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2258         if (args->maxlen > agsize)
2259                 args->maxlen = agsize;
2260         if (args->alignment == 0)
2261                 args->alignment = 1;
2262         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2263         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2264         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2265         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2266         ASSERT(args->mod < args->prod);
2267         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2268             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2269             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2270             args->mod >= args->prod) {
2271                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2272                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
2273                 return 0;
2274         }
2275         minleft = args->minleft;
2276
2277         switch (type) {
2278         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2279         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2280         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2281                 /*
2282                  * These three force us into a single a.g.
2283                  */
2284                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2285                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2286                 args->minleft = 0;
2287                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2288                 args->minleft = minleft;
2289                 if (error) {
2290                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2291                         goto error0;
2292                 }
2293                 if (!args->agbp) {
2294                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
2295                         break;
2296                 }
2297                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2298                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2299                         goto error0;
2300                 break;
2301         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2302                 /*
2303                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2304                  * the first a.g. fails.
2305                  */
2306                 if ((args->userdata  == XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2307                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2308                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2309                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2310                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2311                         bump_rotor = 1;
2312                 }
2313                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2314                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2315                 /* FALLTHROUGH */
2316         case XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG:
2317         case XFS_ALLOCTYPE_START_AG:
2318         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2319                 /*
2320                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2321                  */
2322                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG) {
2323                         /*
2324                          * Start with the last place we left off.
2325                          */
2326                         args->agno = sagno = (mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2327                                         mp->m_sb.sb_agcount;
2328                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2329                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2330                 } else if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2331                         /*
2332                          * Start with allocation group given by bno.
2333                          */
2334                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2335                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2336                         sagno = 0;
2337                         flags = 0;
2338                 } else {
2339                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_AG)
2340                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2341                         /*
2342                          * Start with the given allocation group.
2343                          */
2344                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2345                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2346                 }
2347                 /*
2348                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2349                  * trylock set, second time without.
2350                  */
2351                 for (;;) {
2352                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2353                         if (no_min) args->minleft = 0;
2354                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2355                         args->minleft = minleft;
2356                         if (error) {
2357                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2358                                 goto error0;
2359                         }
2360                         /*
2361                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2362                          */
2363                         if (args->agbp) {
2364                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2365                                         goto error0;
2366                                 break;
2367                         }
2368
2369                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
2370
2371                         /*
2372                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2373                          */
2374                         if (args->agno == sagno &&
2375                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2376                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2377                         /*
2378                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2379                         * space.  However, if we already have allocated a
2380                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2381                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2382                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2383                         */
2384                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2385                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2386                                         args->agno = sagno;
2387                                 else
2388                                         args->agno = 0;
2389                         }
2390                         /*
2391                          * Reached the starting a.g., must either be done
2392                          * or switch to non-trylock mode.
2393                          */
2394                         if (args->agno == sagno) {
2395                                 if (no_min == 1) {
2396                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2397                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
2398                                         break;
2399                                 }
2400                                 if (flags == 0) {
2401                                         no_min = 1;
2402                                 } else {
2403                                         flags = 0;
2404                                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2405                                                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2406                                                         args->fsbno);
2407                                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2408                                         }
2409                                 }
2410                         }
2411                         xfs_perag_put(args->pag);
2412                 }
2413                 if (bump_rotor || (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG)) {
2414                         if (args->agno == sagno)
2415                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2416                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2417                         else
2418                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2419                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2420                 }
2421                 break;
2422         default:
2423                 ASSERT(0);
2424                 /* NOTREACHED */
2425         }
2426         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2427                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2428         else {
2429                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2430 #ifdef DEBUG
2431                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2432                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2433                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2434                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2435                         args->len);
2436 #endif
2437         }
2438         xfs_perag_put(args->pag);
2439         return 0;
2440 error0:
2441         xfs_perag_put(args->pag);
2442         return error;
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Free an extent.
2447  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2448  * after fixing up the freelist.
2449  */
2450 int                             /* error */
2451 xfs_free_extent(
2452         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2453         xfs_fsblock_t   bno,    /* starting block number of extent */
2454         xfs_extlen_t    len)    /* length of extent */
2455 {
2456         xfs_alloc_arg_t args;
2457         int             error;
2458
2459         ASSERT(len != 0);
2460         memset(&args, 0, sizeof(xfs_alloc_arg_t));
2461         args.tp = tp;
2462         args.mp = tp->t_mountp;
2463         args.agno = XFS_FSB_TO_AGNO(args.mp, bno);
2464         ASSERT(args.agno < args.mp->m_sb.sb_agcount);
2465         args.agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(args.mp, bno);
2466         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
2467         if ((error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)))
2468                 goto error0;
2469 #ifdef DEBUG
2470         ASSERT(args.agbp != NULL);
2471         ASSERT((args.agbno + len) <=
2472                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args.agbp)->agf_length));
2473 #endif
2474         error = xfs_free_ag_extent(tp, args.agbp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2475 error0:
2476         xfs_perag_put(args.pag);
2477         return error;
2478 }
2479
2480
2481 /*
2482  * AG Busy list management
2483  * The busy list contains block ranges that have been freed but whose
2484  * transactions have not yet hit disk.  If any block listed in a busy
2485  * list is reused, the transaction that freed it must be forced to disk
2486  * before continuing to use the block.
2487  *
2488  * xfs_alloc_busy_insert - add to the per-ag busy list
2489  * xfs_alloc_busy_clear - remove an item from the per-ag busy list
2490  * xfs_alloc_busy_search - search for a busy extent
2491  */
2492
2493 /*
2494  * Insert a new extent into the busy tree.
2495  *
2496  * The busy extent tree is indexed by the start block of the busy extent.
2497  * there can be multiple overlapping ranges in the busy extent tree but only
2498  * ever one entry at a given start block. The reason for this is that
2499  * multi-block extents can be freed, then smaller chunks of that extent
2500  * allocated and freed again before the first transaction commit is on disk.
2501  * If the exact same start block is freed a second time, we have to wait for
2502  * that busy extent to pass out of the tree before the new extent is inserted.
2503  * There are two main cases we have to handle here.
2504  *
2505  * The first case is a transaction that triggers a "free - allocate - free"
2506  * cycle. This can occur during btree manipulations as a btree block is freed
2507  * to the freelist, then allocated from the free list, then freed again. In
2508  * this case, the second extxpnet free is what triggers the duplicate and as
2509  * such the transaction IDs should match. Because the extent was allocated in
2510  * this transaction, the transaction must be marked as synchronous. This is
2511  * true for all cases where the free/alloc/free occurs in the one transaction,
2512  * hence the addition of the ASSERT(tp->t_flags & XFS_TRANS_SYNC) to this case.
2513  * This serves to catch violations of the second case quite effectively.
2514  *
2515  * The second case is where the free/alloc/free occur in different
2516  * transactions. In this case, the thread freeing the extent the second time
2517  * can't mark the extent busy immediately because it is already tracked in a
2518  * transaction that may be committing.  When the log commit for the existing
2519  * busy extent completes, the busy extent will be removed from the tree. If we
2520  * allow the second busy insert to continue using that busy extent structure,
2521  * it can be freed before this transaction is safely in the log.  Hence our
2522  * only option in this case is to force the log to remove the existing busy
2523  * extent from the list before we insert the new one with the current
2524  * transaction ID.
2525  *
2526  * The problem we are trying to avoid in the free-alloc-free in separate
2527  * transactions is most easily described with a timeline:
2528  *
2529  *      Thread 1        Thread 2        Thread 3        xfslogd
2530  *      xact alloc
2531  *      free X
2532  *      mark busy
2533  *      commit xact
2534  *      free xact
2535  *                      xact alloc
2536  *                      alloc X
2537  *                      busy search
2538  *                      mark xact sync
2539  *                      commit xact
2540  *                      free xact
2541  *                      force log
2542  *                      checkpoint starts
2543  *                      ....
2544  *                                      xact alloc
2545  *                                      free X
2546  *                                      mark busy
2547  *                                      finds match
2548  *                                      *** KABOOM! ***
2549  *                                      ....
2550  *                                                      log IO completes
2551  *                                                      unbusy X
2552  *                      checkpoint completes
2553  *
2554  * By issuing a log force in thread 3 @ "KABOOM", the thread will block until
2555  * the checkpoint completes, and the busy extent it matched will have been
2556  * removed from the tree when it is woken. Hence it can then continue safely.
2557  *
2558  * However, to ensure this matching process is robust, we need to use the
2559  * transaction ID for identifying transaction, as delayed logging results in
2560  * the busy extent and transaction lifecycles being different. i.e. the busy
2561  * extent is active for a lot longer than the transaction.  Hence the
2562  * transaction structure can be freed and reallocated, then mark the same
2563  * extent busy again in the new transaction. In this case the new transaction
2564  * will have a different tid but can have the same address, and hence we need
2565  * to check against the tid.
2566  *
2567  * Future: for delayed logging, we could avoid the log force if the extent was
2568  * first freed in the current checkpoint sequence. This, however, requires the
2569  * ability to pin the current checkpoint in memory until this transaction
2570  * commits to ensure that both the original free and the current one combine
2571  * logically into the one checkpoint. If the checkpoint sequences are
2572  * different, however, we still need to wait on a log force.
2573  */
2574 void
2575 xfs_alloc_busy_insert(
2576         struct xfs_trans        *tp,
2577         xfs_agnumber_t          agno,
2578         xfs_agblock_t           bno,
2579         xfs_extlen_t            len)
2580 {
2581         struct xfs_busy_extent  *new;
2582         struct xfs_busy_extent  *busyp;
2583         struct xfs_perag        *pag;
2584         struct rb_node          **rbp;
2585         struct rb_node          *parent;
2586         int                     match;
2587
2588
2589         new = kmem_zalloc(sizeof(struct xfs_busy_extent), KM_MAYFAIL);
2590         if (!new) {
2591                 /*
2592                  * No Memory!  Since it is now not possible to track the free
2593                  * block, make this a synchronous transaction to insure that
2594                  * the block is not reused before this transaction commits.
2595                  */
2596                 trace_xfs_alloc_busy(tp, agno, bno, len, 1);
2597                 xfs_trans_set_sync(tp);
2598                 return;
2599         }
2600
2601         new->agno = agno;
2602         new->bno = bno;
2603         new->length = len;
2604         new->tid = xfs_log_get_trans_ident(tp);
2605
2606         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2607
2608         /* trace before insert to be able to see failed inserts */
2609         trace_xfs_alloc_busy(tp, agno, bno, len, 0);
2610
2611         pag = xfs_perag_get(tp->t_mountp, new->agno);
2612 restart:
2613         spin_lock(&pag->pagb_lock);
2614         rbp = &pag->pagb_tree.rb_node;
2615         parent = NULL;
2616         busyp = NULL;
2617         match = 0;
2618         while (*rbp && match >= 0) {
2619                 parent = *rbp;
2620                 busyp = rb_entry(parent, struct xfs_busy_extent, rb_node);
2621
2622                 if (new->bno < busyp->bno) {
2623                         /* may overlap, but exact start block is lower */
2624                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
2625                         if (new->bno + new->length > busyp->bno)
2626                                 match = busyp->tid == new->tid ? 1 : -1;
2627                 } else if (new->bno > busyp->bno) {
2628                         /* may overlap, but exact start block is higher */
2629                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
2630                         if (bno < busyp->bno + busyp->length)
2631                                 match = busyp->tid == new->tid ? 1 : -1;
2632                 } else {
2633                         match = busyp->tid == new->tid ? 1 : -1;
2634                         break;
2635                 }
2636         }
2637         if (match < 0) {
2638                 /* overlap marked busy in different transaction */
2639                 spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2640                 xfs_log_force(tp->t_mountp, XFS_LOG_SYNC);
2641                 goto restart;
2642         }
2643         if (match > 0) {
2644                 /*
2645                  * overlap marked busy in same transaction. Update if exact
2646                  * start block match, otherwise combine the busy extents into
2647                  * a single range.
2648                  */
2649                 if (busyp->bno == new->bno) {
2650                         busyp->length = max(busyp->length, new->length);
2651                         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2652                         ASSERT(tp->t_flags & XFS_TRANS_SYNC);
2653                         xfs_perag_put(pag);
2654                         kmem_free(new);
2655                         return;
2656                 }
2657                 rb_erase(&busyp->rb_node, &pag->pagb_tree);
2658                 new->length = max(busyp->bno + busyp->length,
2659                                         new->bno + new->length) -
2660                                 min(busyp->bno, new->bno);
2661                 new->bno = min(busyp->bno, new->bno);
2662         } else
2663                 busyp = NULL;
2664
2665         rb_link_node(&new->rb_node, parent, rbp);
2666         rb_insert_color(&new->rb_node, &pag->pagb_tree);
2667
2668         list_add(&new->list, &tp->t_busy);
2669         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2670         xfs_perag_put(pag);
2671         kmem_free(busyp);
2672 }
2673
2674 /*
2675  * Search for a busy extent within the range of the extent we are about to
2676  * allocate.  You need to be holding the busy extent tree lock when calling
2677  * xfs_alloc_busy_search(). This function returns 0 for no overlapping busy
2678  * extent, -1 for an overlapping but not exact busy extent, and 1 for an exact
2679  * match. This is done so that a non-zero return indicates an overlap that
2680  * will require a synchronous transaction, but it can still be
2681  * used to distinguish between a partial or exact match.
2682  */
2683 static int
2684 xfs_alloc_busy_search(
2685         struct xfs_mount        *mp,
2686         xfs_agnumber_t          agno,
2687         xfs_agblock_t           bno,
2688         xfs_extlen_t            len)
2689 {
2690         struct xfs_perag        *pag;
2691         struct rb_node          *rbp;
2692         struct xfs_busy_extent  *busyp;
2693         int                     match = 0;
2694
2695         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2696         spin_lock(&pag->pagb_lock);
2697
2698         rbp = pag->pagb_tree.rb_node;
2699
2700         /* find closest start bno overlap */
2701         while (rbp) {
2702                 busyp = rb_entry(rbp, struct xfs_busy_extent, rb_node);
2703                 if (bno < busyp->bno) {
2704                         /* may overlap, but exact start block is lower */
2705                         if (bno + len > busyp->bno)
2706                                 match = -1;
2707                         rbp = rbp->rb_left;
2708                 } else if (bno > busyp->bno) {
2709                         /* may overlap, but exact start block is higher */
2710                         if (bno < busyp->bno + busyp->length)
2711                                 match = -1;
2712                         rbp = rbp->rb_right;
2713                 } else {
2714                         /* bno matches busyp, length determines exact match */
2715                         match = (busyp->length == len) ? 1 : -1;
2716                         break;
2717                 }
2718         }
2719         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2720         trace_xfs_alloc_busysearch(mp, agno, bno, len, !!match);
2721         xfs_perag_put(pag);
2722         return match;
2723 }
2724
2725 void
2726 xfs_alloc_busy_clear(
2727         struct xfs_mount        *mp,
2728         struct xfs_busy_extent  *busyp)
2729 {
2730         struct xfs_perag        *pag;
2731
2732         trace_xfs_alloc_unbusy(mp, busyp->agno, busyp->bno,
2733                                                 busyp->length);
2734
2735         ASSERT(xfs_alloc_busy_search(mp, busyp->agno, busyp->bno,
2736                                                 busyp->length) == 1);
2737
2738         list_del_init(&busyp->list);
2739
2740         pag = xfs_perag_get(mp, busyp->agno);
2741         spin_lock(&pag->pagb_lock);
2742         rb_erase(&busyp->rb_node, &pag->pagb_tree);
2743         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2744         xfs_perag_put(pag);
2745
2746         kmem_free(busyp);
2747 }