xfs: create xfs_bmap_util.[ch]
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / xfs / xfs_filestream.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2006-2007 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_log.h"
20 #include "xfs_bmap_btree.h"
21 #include "xfs_inum.h"
22 #include "xfs_dinode.h"
23 #include "xfs_inode.h"
24 #include "xfs_ag.h"
25 #include "xfs_trans.h"
26 #include "xfs_sb.h"
27 #include "xfs_mount.h"
28 #include "xfs_bmap.h"
29 #include "xfs_bmap_util.h"
30 #include "xfs_alloc.h"
31 #include "xfs_utils.h"
32 #include "xfs_mru_cache.h"
33 #include "xfs_filestream.h"
34 #include "xfs_trace.h"
35
36 #ifdef XFS_FILESTREAMS_TRACE
37
38 ktrace_t *xfs_filestreams_trace_buf;
39
40 STATIC void
41 xfs_filestreams_trace(
42         xfs_mount_t     *mp,    /* mount point */
43         int             type,   /* type of trace */
44         const char      *func,  /* source function */
45         int             line,   /* source line number */
46         __psunsigned_t  arg0,
47         __psunsigned_t  arg1,
48         __psunsigned_t  arg2,
49         __psunsigned_t  arg3,
50         __psunsigned_t  arg4,
51         __psunsigned_t  arg5)
52 {
53         ktrace_enter(xfs_filestreams_trace_buf,
54                 (void *)(__psint_t)(type | (line << 16)),
55                 (void *)func,
56                 (void *)(__psunsigned_t)current_pid(),
57                 (void *)mp,
58                 (void *)(__psunsigned_t)arg0,
59                 (void *)(__psunsigned_t)arg1,
60                 (void *)(__psunsigned_t)arg2,
61                 (void *)(__psunsigned_t)arg3,
62                 (void *)(__psunsigned_t)arg4,
63                 (void *)(__psunsigned_t)arg5,
64                 NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
65 }
66
67 #define TRACE0(mp,t)                    TRACE6(mp,t,0,0,0,0,0,0)
68 #define TRACE1(mp,t,a0)                 TRACE6(mp,t,a0,0,0,0,0,0)
69 #define TRACE2(mp,t,a0,a1)              TRACE6(mp,t,a0,a1,0,0,0,0)
70 #define TRACE3(mp,t,a0,a1,a2)           TRACE6(mp,t,a0,a1,a2,0,0,0)
71 #define TRACE4(mp,t,a0,a1,a2,a3)        TRACE6(mp,t,a0,a1,a2,a3,0,0)
72 #define TRACE5(mp,t,a0,a1,a2,a3,a4)     TRACE6(mp,t,a0,a1,a2,a3,a4,0)
73 #define TRACE6(mp,t,a0,a1,a2,a3,a4,a5) \
74         xfs_filestreams_trace(mp, t, __func__, __LINE__, \
75                                 (__psunsigned_t)a0, (__psunsigned_t)a1, \
76                                 (__psunsigned_t)a2, (__psunsigned_t)a3, \
77                                 (__psunsigned_t)a4, (__psunsigned_t)a5)
78
79 #define TRACE_AG_SCAN(mp, ag, ag2) \
80                 TRACE2(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_AGSCAN, ag, ag2);
81 #define TRACE_AG_PICK1(mp, max_ag, maxfree) \
82                 TRACE2(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_AGPICK1, max_ag, maxfree);
83 #define TRACE_AG_PICK2(mp, ag, ag2, cnt, free, scan, flag) \
84                 TRACE6(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_AGPICK2, ag, ag2, \
85                          cnt, free, scan, flag)
86 #define TRACE_UPDATE(mp, ip, ag, cnt, ag2, cnt2) \
87                 TRACE5(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_UPDATE, ip, ag, cnt, ag2, cnt2)
88 #define TRACE_FREE(mp, ip, pip, ag, cnt) \
89                 TRACE4(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_FREE, ip, pip, ag, cnt)
90 #define TRACE_LOOKUP(mp, ip, pip, ag, cnt) \
91                 TRACE4(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_ITEM_LOOKUP, ip, pip, ag, cnt)
92 #define TRACE_ASSOCIATE(mp, ip, pip, ag, cnt) \
93                 TRACE4(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_ASSOCIATE, ip, pip, ag, cnt)
94 #define TRACE_MOVEAG(mp, ip, pip, oag, ocnt, nag, ncnt) \
95                 TRACE6(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_MOVEAG, ip, pip, oag, ocnt, nag, ncnt)
96 #define TRACE_ORPHAN(mp, ip, ag) \
97                 TRACE2(mp, XFS_FSTRM_KTRACE_ORPHAN, ip, ag);
98
99
100 #else
101 #define TRACE_AG_SCAN(mp, ag, ag2)
102 #define TRACE_AG_PICK1(mp, max_ag, maxfree)
103 #define TRACE_AG_PICK2(mp, ag, ag2, cnt, free, scan, flag)
104 #define TRACE_UPDATE(mp, ip, ag, cnt, ag2, cnt2)
105 #define TRACE_FREE(mp, ip, pip, ag, cnt)
106 #define TRACE_LOOKUP(mp, ip, pip, ag, cnt)
107 #define TRACE_ASSOCIATE(mp, ip, pip, ag, cnt)
108 #define TRACE_MOVEAG(mp, ip, pip, oag, ocnt, nag, ncnt)
109 #define TRACE_ORPHAN(mp, ip, ag)
110 #endif
111
112 static kmem_zone_t *item_zone;
113
114 /*
115  * Structure for associating a file or a directory with an allocation group.
116  * The parent directory pointer is only needed for files, but since there will
117  * generally be vastly more files than directories in the cache, using the same
118  * data structure simplifies the code with very little memory overhead.
119  */
120 typedef struct fstrm_item
121 {
122         xfs_agnumber_t  ag;     /* AG currently in use for the file/directory. */
123         xfs_inode_t     *ip;    /* inode self-pointer. */
124         xfs_inode_t     *pip;   /* Parent directory inode pointer. */
125 } fstrm_item_t;
126
127 /*
128  * Allocation group filestream associations are tracked with per-ag atomic
129  * counters.  These counters allow _xfs_filestream_pick_ag() to tell whether a
130  * particular AG already has active filestreams associated with it. The mount
131  * point's m_peraglock is used to protect these counters from per-ag array
132  * re-allocation during a growfs operation.  When xfs_growfs_data_private() is
133  * about to reallocate the array, it calls xfs_filestream_flush() with the
134  * m_peraglock held in write mode.
135  *
136  * Since xfs_mru_cache_flush() guarantees that all the free functions for all
137  * the cache elements have finished executing before it returns, it's safe for
138  * the free functions to use the atomic counters without m_peraglock protection.
139  * This allows the implementation of xfs_fstrm_free_func() to be agnostic about
140  * whether it was called with the m_peraglock held in read mode, write mode or
141  * not held at all.  The race condition this addresses is the following:
142  *
143  *  - The work queue scheduler fires and pulls a filestream directory cache
144  *    element off the LRU end of the cache for deletion, then gets pre-empted.
145  *  - A growfs operation grabs the m_peraglock in write mode, flushes all the
146  *    remaining items from the cache and reallocates the mount point's per-ag
147  *    array, resetting all the counters to zero.
148  *  - The work queue thread resumes and calls the free function for the element
149  *    it started cleaning up earlier.  In the process it decrements the
150  *    filestreams counter for an AG that now has no references.
151  *
152  * With a shrinkfs feature, the above scenario could panic the system.
153  *
154  * All other uses of the following macros should be protected by either the
155  * m_peraglock held in read mode, or the cache's internal locking exposed by the
156  * interval between a call to xfs_mru_cache_lookup() and a call to
157  * xfs_mru_cache_done().  In addition, the m_peraglock must be held in read mode
158  * when new elements are added to the cache.
159  *
160  * Combined, these locking rules ensure that no associations will ever exist in
161  * the cache that reference per-ag array elements that have since been
162  * reallocated.
163  */
164 static int
165 xfs_filestream_peek_ag(
166         xfs_mount_t     *mp,
167         xfs_agnumber_t  agno)
168 {
169         struct xfs_perag *pag;
170         int             ret;
171
172         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
173         ret = atomic_read(&pag->pagf_fstrms);
174         xfs_perag_put(pag);
175         return ret;
176 }
177
178 static int
179 xfs_filestream_get_ag(
180         xfs_mount_t     *mp,
181         xfs_agnumber_t  agno)
182 {
183         struct xfs_perag *pag;
184         int             ret;
185
186         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
187         ret = atomic_inc_return(&pag->pagf_fstrms);
188         xfs_perag_put(pag);
189         return ret;
190 }
191
192 static void
193 xfs_filestream_put_ag(
194         xfs_mount_t     *mp,
195         xfs_agnumber_t  agno)
196 {
197         struct xfs_perag *pag;
198
199         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
200         atomic_dec(&pag->pagf_fstrms);
201         xfs_perag_put(pag);
202 }
203
204 /*
205  * Scan the AGs starting at startag looking for an AG that isn't in use and has
206  * at least minlen blocks free.
207  */
208 static int
209 _xfs_filestream_pick_ag(
210         xfs_mount_t     *mp,
211         xfs_agnumber_t  startag,
212         xfs_agnumber_t  *agp,
213         int             flags,
214         xfs_extlen_t    minlen)
215 {
216         int             streams, max_streams;
217         int             err, trylock, nscan;
218         xfs_extlen_t    longest, free, minfree, maxfree = 0;
219         xfs_agnumber_t  ag, max_ag = NULLAGNUMBER;
220         struct xfs_perag *pag;
221
222         /* 2% of an AG's blocks must be free for it to be chosen. */
223         minfree = mp->m_sb.sb_agblocks / 50;
224
225         ag = startag;
226         *agp = NULLAGNUMBER;
227
228         /* For the first pass, don't sleep trying to init the per-AG. */
229         trylock = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
230
231         for (nscan = 0; 1; nscan++) {
232                 pag = xfs_perag_get(mp, ag);
233                 TRACE_AG_SCAN(mp, ag, atomic_read(&pag->pagf_fstrms));
234
235                 if (!pag->pagf_init) {
236                         err = xfs_alloc_pagf_init(mp, NULL, ag, trylock);
237                         if (err && !trylock) {
238                                 xfs_perag_put(pag);
239                                 return err;
240                         }
241                 }
242
243                 /* Might fail sometimes during the 1st pass with trylock set. */
244                 if (!pag->pagf_init)
245                         goto next_ag;
246
247                 /* Keep track of the AG with the most free blocks. */
248                 if (pag->pagf_freeblks > maxfree) {
249                         maxfree = pag->pagf_freeblks;
250                         max_streams = atomic_read(&pag->pagf_fstrms);
251                         max_ag = ag;
252                 }
253
254                 /*
255                  * The AG reference count does two things: it enforces mutual
256                  * exclusion when examining the suitability of an AG in this
257                  * loop, and it guards against two filestreams being established
258                  * in the same AG as each other.
259                  */
260                 if (xfs_filestream_get_ag(mp, ag) > 1) {
261                         xfs_filestream_put_ag(mp, ag);
262                         goto next_ag;
263                 }
264
265                 longest = xfs_alloc_longest_free_extent(mp, pag);
266                 if (((minlen && longest >= minlen) ||
267                      (!minlen && pag->pagf_freeblks >= minfree)) &&
268                     (!pag->pagf_metadata || !(flags & XFS_PICK_USERDATA) ||
269                      (flags & XFS_PICK_LOWSPACE))) {
270
271                         /* Break out, retaining the reference on the AG. */
272                         free = pag->pagf_freeblks;
273                         streams = atomic_read(&pag->pagf_fstrms);
274                         xfs_perag_put(pag);
275                         *agp = ag;
276                         break;
277                 }
278
279                 /* Drop the reference on this AG, it's not usable. */
280                 xfs_filestream_put_ag(mp, ag);
281 next_ag:
282                 xfs_perag_put(pag);
283                 /* Move to the next AG, wrapping to AG 0 if necessary. */
284                 if (++ag >= mp->m_sb.sb_agcount)
285                         ag = 0;
286
287                 /* If a full pass of the AGs hasn't been done yet, continue. */
288                 if (ag != startag)
289                         continue;
290
291                 /* Allow sleeping in xfs_alloc_pagf_init() on the 2nd pass. */
292                 if (trylock != 0) {
293                         trylock = 0;
294                         continue;
295                 }
296
297                 /* Finally, if lowspace wasn't set, set it for the 3rd pass. */
298                 if (!(flags & XFS_PICK_LOWSPACE)) {
299                         flags |= XFS_PICK_LOWSPACE;
300                         continue;
301                 }
302
303                 /*
304                  * Take the AG with the most free space, regardless of whether
305                  * it's already in use by another filestream.
306                  */
307                 if (max_ag != NULLAGNUMBER) {
308                         xfs_filestream_get_ag(mp, max_ag);
309                         TRACE_AG_PICK1(mp, max_ag, maxfree);
310                         streams = max_streams;
311                         free = maxfree;
312                         *agp = max_ag;
313                         break;
314                 }
315
316                 /* take AG 0 if none matched */
317                 TRACE_AG_PICK1(mp, max_ag, maxfree);
318                 *agp = 0;
319                 return 0;
320         }
321
322         TRACE_AG_PICK2(mp, startag, *agp, streams, free, nscan, flags);
323
324         return 0;
325 }
326
327 /*
328  * Set the allocation group number for a file or a directory, updating inode
329  * references and per-AG references as appropriate.
330  */
331 static int
332 _xfs_filestream_update_ag(
333         xfs_inode_t     *ip,
334         xfs_inode_t     *pip,
335         xfs_agnumber_t  ag)
336 {
337         int             err = 0;
338         xfs_mount_t     *mp;
339         xfs_mru_cache_t *cache;
340         fstrm_item_t    *item;
341         xfs_agnumber_t  old_ag;
342         xfs_inode_t     *old_pip;
343
344         /*
345          * Either ip is a regular file and pip is a directory, or ip is a
346          * directory and pip is NULL.
347          */
348         ASSERT(ip && ((S_ISREG(ip->i_d.di_mode) && pip &&
349                        S_ISDIR(pip->i_d.di_mode)) ||
350                       (S_ISDIR(ip->i_d.di_mode) && !pip)));
351
352         mp = ip->i_mount;
353         cache = mp->m_filestream;
354
355         item = xfs_mru_cache_lookup(cache, ip->i_ino);
356         if (item) {
357                 ASSERT(item->ip == ip);
358                 old_ag = item->ag;
359                 item->ag = ag;
360                 old_pip = item->pip;
361                 item->pip = pip;
362                 xfs_mru_cache_done(cache);
363
364                 /*
365                  * If the AG has changed, drop the old ref and take a new one,
366                  * effectively transferring the reference from old to new AG.
367                  */
368                 if (ag != old_ag) {
369                         xfs_filestream_put_ag(mp, old_ag);
370                         xfs_filestream_get_ag(mp, ag);
371                 }
372
373                 /*
374                  * If ip is a file and its pip has changed, drop the old ref and
375                  * take a new one.
376                  */
377                 if (pip && pip != old_pip) {
378                         IRELE(old_pip);
379                         IHOLD(pip);
380                 }
381
382                 TRACE_UPDATE(mp, ip, old_ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, old_ag),
383                                 ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, ag));
384                 return 0;
385         }
386
387         item = kmem_zone_zalloc(item_zone, KM_MAYFAIL);
388         if (!item)
389                 return ENOMEM;
390
391         item->ag = ag;
392         item->ip = ip;
393         item->pip = pip;
394
395         err = xfs_mru_cache_insert(cache, ip->i_ino, item);
396         if (err) {
397                 kmem_zone_free(item_zone, item);
398                 return err;
399         }
400
401         /* Take a reference on the AG. */
402         xfs_filestream_get_ag(mp, ag);
403
404         /*
405          * Take a reference on the inode itself regardless of whether it's a
406          * regular file or a directory.
407          */
408         IHOLD(ip);
409
410         /*
411          * In the case of a regular file, take a reference on the parent inode
412          * as well to ensure it remains in-core.
413          */
414         if (pip)
415                 IHOLD(pip);
416
417         TRACE_UPDATE(mp, ip, ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, ag),
418                         ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, ag));
419
420         return 0;
421 }
422
423 /* xfs_fstrm_free_func(): callback for freeing cached stream items. */
424 STATIC void
425 xfs_fstrm_free_func(
426         unsigned long   ino,
427         void            *data)
428 {
429         fstrm_item_t    *item  = (fstrm_item_t *)data;
430         xfs_inode_t     *ip = item->ip;
431
432         ASSERT(ip->i_ino == ino);
433
434         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFILESTREAM);
435
436         /* Drop the reference taken on the AG when the item was added. */
437         xfs_filestream_put_ag(ip->i_mount, item->ag);
438
439         TRACE_FREE(ip->i_mount, ip, item->pip, item->ag,
440                 xfs_filestream_peek_ag(ip->i_mount, item->ag));
441
442         /*
443          * _xfs_filestream_update_ag() always takes a reference on the inode
444          * itself, whether it's a file or a directory.  Release it here.
445          * This can result in the inode being freed and so we must
446          * not hold any inode locks when freeing filesstreams objects
447          * otherwise we can deadlock here.
448          */
449         IRELE(ip);
450
451         /*
452          * In the case of a regular file, _xfs_filestream_update_ag() also
453          * takes a ref on the parent inode to keep it in-core.  Release that
454          * too.
455          */
456         if (item->pip)
457                 IRELE(item->pip);
458
459         /* Finally, free the memory allocated for the item. */
460         kmem_zone_free(item_zone, item);
461 }
462
463 /*
464  * xfs_filestream_init() is called at xfs initialisation time to set up the
465  * memory zone that will be used for filestream data structure allocation.
466  */
467 int
468 xfs_filestream_init(void)
469 {
470         item_zone = kmem_zone_init(sizeof(fstrm_item_t), "fstrm_item");
471         if (!item_zone)
472                 return -ENOMEM;
473
474         return 0;
475 }
476
477 /*
478  * xfs_filestream_uninit() is called at xfs termination time to destroy the
479  * memory zone that was used for filestream data structure allocation.
480  */
481 void
482 xfs_filestream_uninit(void)
483 {
484         kmem_zone_destroy(item_zone);
485 }
486
487 /*
488  * xfs_filestream_mount() is called when a file system is mounted with the
489  * filestream option.  It is responsible for allocating the data structures
490  * needed to track the new file system's file streams.
491  */
492 int
493 xfs_filestream_mount(
494         xfs_mount_t     *mp)
495 {
496         int             err;
497         unsigned int    lifetime, grp_count;
498
499         /*
500          * The filestream timer tunable is currently fixed within the range of
501          * one second to four minutes, with five seconds being the default.  The
502          * group count is somewhat arbitrary, but it'd be nice to adhere to the
503          * timer tunable to within about 10 percent.  This requires at least 10
504          * groups.
505          */
506         lifetime  = xfs_fstrm_centisecs * 10;
507         grp_count = 10;
508
509         err = xfs_mru_cache_create(&mp->m_filestream, lifetime, grp_count,
510                              xfs_fstrm_free_func);
511
512         return err;
513 }
514
515 /*
516  * xfs_filestream_unmount() is called when a file system that was mounted with
517  * the filestream option is unmounted.  It drains the data structures created
518  * to track the file system's file streams and frees all the memory that was
519  * allocated.
520  */
521 void
522 xfs_filestream_unmount(
523         xfs_mount_t     *mp)
524 {
525         xfs_mru_cache_destroy(mp->m_filestream);
526 }
527
528 /*
529  * Return the AG of the filestream the file or directory belongs to, or
530  * NULLAGNUMBER otherwise.
531  */
532 xfs_agnumber_t
533 xfs_filestream_lookup_ag(
534         xfs_inode_t     *ip)
535 {
536         xfs_mru_cache_t *cache;
537         fstrm_item_t    *item;
538         xfs_agnumber_t  ag;
539         int             ref;
540
541         if (!S_ISREG(ip->i_d.di_mode) && !S_ISDIR(ip->i_d.di_mode)) {
542                 ASSERT(0);
543                 return NULLAGNUMBER;
544         }
545
546         cache = ip->i_mount->m_filestream;
547         item = xfs_mru_cache_lookup(cache, ip->i_ino);
548         if (!item) {
549                 TRACE_LOOKUP(ip->i_mount, ip, NULL, NULLAGNUMBER, 0);
550                 return NULLAGNUMBER;
551         }
552
553         ASSERT(ip == item->ip);
554         ag = item->ag;
555         ref = xfs_filestream_peek_ag(ip->i_mount, ag);
556         xfs_mru_cache_done(cache);
557
558         TRACE_LOOKUP(ip->i_mount, ip, item->pip, ag, ref);
559         return ag;
560 }
561
562 /*
563  * xfs_filestream_associate() should only be called to associate a regular file
564  * with its parent directory.  Calling it with a child directory isn't
565  * appropriate because filestreams don't apply to entire directory hierarchies.
566  * Creating a file in a child directory of an existing filestream directory
567  * starts a new filestream with its own allocation group association.
568  *
569  * Returns < 0 on error, 0 if successful association occurred, > 0 if
570  * we failed to get an association because of locking issues.
571  */
572 int
573 xfs_filestream_associate(
574         xfs_inode_t     *pip,
575         xfs_inode_t     *ip)
576 {
577         xfs_mount_t     *mp;
578         xfs_mru_cache_t *cache;
579         fstrm_item_t    *item;
580         xfs_agnumber_t  ag, rotorstep, startag;
581         int             err = 0;
582
583         ASSERT(S_ISDIR(pip->i_d.di_mode));
584         ASSERT(S_ISREG(ip->i_d.di_mode));
585         if (!S_ISDIR(pip->i_d.di_mode) || !S_ISREG(ip->i_d.di_mode))
586                 return -EINVAL;
587
588         mp = pip->i_mount;
589         cache = mp->m_filestream;
590
591         /*
592          * We have a problem, Houston.
593          *
594          * Taking the iolock here violates inode locking order - we already
595          * hold the ilock. Hence if we block getting this lock we may never
596          * wake. Unfortunately, that means if we can't get the lock, we're
597          * screwed in terms of getting a stream association - we can't spin
598          * waiting for the lock because someone else is waiting on the lock we
599          * hold and we cannot drop that as we are in a transaction here.
600          *
601          * Lucky for us, this inversion is not a problem because it's a
602          * directory inode that we are trying to lock here.
603          *
604          * So, if we can't get the iolock without sleeping then just give up
605          */
606         if (!xfs_ilock_nowait(pip, XFS_IOLOCK_EXCL))
607                 return 1;
608
609         /* If the parent directory is already in the cache, use its AG. */
610         item = xfs_mru_cache_lookup(cache, pip->i_ino);
611         if (item) {
612                 ASSERT(item->ip == pip);
613                 ag = item->ag;
614                 xfs_mru_cache_done(cache);
615
616                 TRACE_LOOKUP(mp, pip, pip, ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, ag));
617                 err = _xfs_filestream_update_ag(ip, pip, ag);
618
619                 goto exit;
620         }
621
622         /*
623          * Set the starting AG using the rotor for inode32, otherwise
624          * use the directory inode's AG.
625          */
626         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES) {
627                 rotorstep = xfs_rotorstep;
628                 startag = (mp->m_agfrotor / rotorstep) % mp->m_sb.sb_agcount;
629                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
630                                  (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
631         } else
632                 startag = XFS_INO_TO_AGNO(mp, pip->i_ino);
633
634         /* Pick a new AG for the parent inode starting at startag. */
635         err = _xfs_filestream_pick_ag(mp, startag, &ag, 0, 0);
636         if (err || ag == NULLAGNUMBER)
637                 goto exit_did_pick;
638
639         /* Associate the parent inode with the AG. */
640         err = _xfs_filestream_update_ag(pip, NULL, ag);
641         if (err)
642                 goto exit_did_pick;
643
644         /* Associate the file inode with the AG. */
645         err = _xfs_filestream_update_ag(ip, pip, ag);
646         if (err)
647                 goto exit_did_pick;
648
649         TRACE_ASSOCIATE(mp, ip, pip, ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, ag));
650
651 exit_did_pick:
652         /*
653          * If _xfs_filestream_pick_ag() returned a valid AG, remove the
654          * reference it took on it, since the file and directory will have taken
655          * their own now if they were successfully cached.
656          */
657         if (ag != NULLAGNUMBER)
658                 xfs_filestream_put_ag(mp, ag);
659
660 exit:
661         xfs_iunlock(pip, XFS_IOLOCK_EXCL);
662         return -err;
663 }
664
665 /*
666  * Pick a new allocation group for the current file and its file stream.  This
667  * function is called by xfs_bmap_filestreams() with the mount point's per-ag
668  * lock held.
669  */
670 int
671 xfs_filestream_new_ag(
672         struct xfs_bmalloca     *ap,
673         xfs_agnumber_t          *agp)
674 {
675         int             flags, err;
676         xfs_inode_t     *ip, *pip = NULL;
677         xfs_mount_t     *mp;
678         xfs_mru_cache_t *cache;
679         xfs_extlen_t    minlen;
680         fstrm_item_t    *dir, *file;
681         xfs_agnumber_t  ag = NULLAGNUMBER;
682
683         ip = ap->ip;
684         mp = ip->i_mount;
685         cache = mp->m_filestream;
686         minlen = ap->length;
687         *agp = NULLAGNUMBER;
688
689         /*
690          * Look for the file in the cache, removing it if it's found.  Doing
691          * this allows it to be held across the dir lookup that follows.
692          */
693         file = xfs_mru_cache_remove(cache, ip->i_ino);
694         if (file) {
695                 ASSERT(ip == file->ip);
696
697                 /* Save the file's parent inode and old AG number for later. */
698                 pip = file->pip;
699                 ag = file->ag;
700
701                 /* Look for the file's directory in the cache. */
702                 dir = xfs_mru_cache_lookup(cache, pip->i_ino);
703                 if (dir) {
704                         ASSERT(pip == dir->ip);
705
706                         /*
707                          * If the directory has already moved on to a new AG,
708                          * use that AG as the new AG for the file. Don't
709                          * forget to twiddle the AG refcounts to match the
710                          * movement.
711                          */
712                         if (dir->ag != file->ag) {
713                                 xfs_filestream_put_ag(mp, file->ag);
714                                 xfs_filestream_get_ag(mp, dir->ag);
715                                 *agp = file->ag = dir->ag;
716                         }
717
718                         xfs_mru_cache_done(cache);
719                 }
720
721                 /*
722                  * Put the file back in the cache.  If this fails, the free
723                  * function needs to be called to tidy up in the same way as if
724                  * the item had simply expired from the cache.
725                  */
726                 err = xfs_mru_cache_insert(cache, ip->i_ino, file);
727                 if (err) {
728                         xfs_fstrm_free_func(ip->i_ino, file);
729                         return err;
730                 }
731
732                 /*
733                  * If the file's AG was moved to the directory's new AG, there's
734                  * nothing more to be done.
735                  */
736                 if (*agp != NULLAGNUMBER) {
737                         TRACE_MOVEAG(mp, ip, pip,
738                                         ag, xfs_filestream_peek_ag(mp, ag),
739                                         *agp, xfs_filestream_peek_ag(mp, *agp));
740                         return 0;
741                 }
742         }
743
744         /*
745          * If the file's parent directory is known, take its iolock in exclusive
746          * mode to prevent two sibling files from racing each other to migrate
747          * themselves and their parent to different AGs.
748          *
749          * Note that we lock the parent directory iolock inside the child
750          * iolock here.  That's fine as we never hold both parent and child
751          * iolock in any other place.  This is different from the ilock,
752          * which requires locking of the child after the parent for namespace
753          * operations.
754          */
755         if (pip)
756                 xfs_ilock(pip, XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_PARENT);
757
758         /*
759          * A new AG needs to be found for the file.  If the file's parent
760          * directory is also known, it will be moved to the new AG as well to
761          * ensure that files created inside it in future use the new AG.
762          */
763         ag = (ag == NULLAGNUMBER) ? 0 : (ag + 1) % mp->m_sb.sb_agcount;
764         flags = (ap->userdata ? XFS_PICK_USERDATA : 0) |
765                 (ap->flist->xbf_low ? XFS_PICK_LOWSPACE : 0);
766
767         err = _xfs_filestream_pick_ag(mp, ag, agp, flags, minlen);
768         if (err || *agp == NULLAGNUMBER)
769                 goto exit;
770
771         /*
772          * If the file wasn't found in the file cache, then its parent directory
773          * inode isn't known.  For this to have happened, the file must either
774          * be pre-existing, or it was created long enough ago that its cache
775          * entry has expired.  This isn't the sort of usage that the filestreams
776          * allocator is trying to optimise, so there's no point trying to track
777          * its new AG somehow in the filestream data structures.
778          */
779         if (!pip) {
780                 TRACE_ORPHAN(mp, ip, *agp);
781                 goto exit;
782         }
783
784         /* Associate the parent inode with the AG. */
785         err = _xfs_filestream_update_ag(pip, NULL, *agp);
786         if (err)
787                 goto exit;
788
789         /* Associate the file inode with the AG. */
790         err = _xfs_filestream_update_ag(ip, pip, *agp);
791         if (err)
792                 goto exit;
793
794         TRACE_MOVEAG(mp, ip, pip, NULLAGNUMBER, 0,
795                         *agp, xfs_filestream_peek_ag(mp, *agp));
796
797 exit:
798         /*
799          * If _xfs_filestream_pick_ag() returned a valid AG, remove the
800          * reference it took on it, since the file and directory will have taken
801          * their own now if they were successfully cached.
802          */
803         if (*agp != NULLAGNUMBER)
804                 xfs_filestream_put_ag(mp, *agp);
805         else
806                 *agp = 0;
807
808         if (pip)
809                 xfs_iunlock(pip, XFS_IOLOCK_EXCL);
810
811         return err;
812 }
813
814 /*
815  * Remove an association between an inode and a filestream object.
816  * Typically this is done on last close of an unlinked file.
817  */
818 void
819 xfs_filestream_deassociate(
820         xfs_inode_t     *ip)
821 {
822         xfs_mru_cache_t *cache = ip->i_mount->m_filestream;
823
824         xfs_mru_cache_delete(cache, ip->i_ino);
825 }