fs/xfs/xfs_ialloc.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_ialloc.h"
  35 #include "xfs_alloc.h"
  36 #include "xfs_rtalloc.h"
  37 #include "xfs_error.h"
  38 #include "xfs_bmap.h"
  39
  40
  41 /*
  42  * Allocation group level functions.
  43  */
  44 static inline int
  45 xfs_ialloc_cluster_alignment(
  46         xfs_alloc_arg_t *args)
  47 {
  48         if (xfs_sb_version_hasalign(&args->mp->m_sb) &&
  49             args->mp->m_sb.sb_inoalignmt >=
  50              XFS_B_TO_FSBT(args->mp, XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(args->mp)))
  51                 return args->mp->m_sb.sb_inoalignmt;
  52         return 1;
  53 }
  54
  55 /*
  56  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  57  */
  58 int                                     /* error */
  59 xfs_inobt_lookup(
  60         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  61         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  62         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  63         int                     *stat)  /* success/failure */
  64 {
  65         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  66         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  67         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  68         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Update the record referred to by cur to the value given.
  73  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  74  */
  75 STATIC int                              /* error */
  76 xfs_inobt_update(
  77         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  78         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  79 {
  80         union xfs_btree_rec     rec;
  81
  82         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  83         rec.inobt.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  84         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  85         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  86 }
  87
  88 /*
  89  * Get the data from the pointed-to record.
  90  */
  91 int                                     /* error */
  92 xfs_inobt_get_rec(
  93         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  94         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec,  /* btree record */
  95         int                     *stat)  /* output: success/failure */
  96 {
  97         union xfs_btree_rec     *rec;
  98         int                     error;
  99
 100         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 101         if (!error && *stat == 1) {
 102                 irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
 103                 irec->ir_freecount = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_freecount);
 104                 irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
 105         }
 106         return error;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 111  */
 112 #ifdef DEBUG
 113 STATIC int
 114 xfs_check_agi_freecount(
 115         struct xfs_btree_cur    *cur,
 116         struct xfs_agi          *agi)
 117 {
 118         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 119                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 120                 int             freecount = 0;
 121                 int             error;
 122                 int             i;
 123
 124                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 125                 if (error)
 126                         return error;
 127
 128                 do {
 129                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 130                         if (error)
 131                                 return error;
 132
 133                         if (i) {
 134                                 freecount += rec.ir_freecount;
 135                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 136                                 if (error)
 137                                         return error;
 138                         }
 139                 } while (i == 1);
 140
 141                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 142                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 143         }
 144         return 0;
 145 }
 146 #else
 147 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 148 #endif
 149
 150 /*
 151  * Initialise a new set of inodes.
 152  */
 153 STATIC int
 154 xfs_ialloc_inode_init(
 155         struct xfs_mount        *mp,
 156         struct xfs_trans        *tp,
 157         xfs_agnumber_t          agno,
 158         xfs_agblock_t           agbno,
 159         xfs_agblock_t           length,
 160         unsigned int            gen)
 161 {
 162         struct xfs_buf          *fbuf;
 163         struct xfs_dinode       *free;
 164         int                     blks_per_cluster, nbufs, ninodes;
 165         int                     version;
 166         int                     i, j;
 167         xfs_daddr_t             d;
 168
 169         /*
 170          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.
 171          * For small block sizes, manipulate the inodes in buffers
 172          * which are multiples of the blocks size.
 173          */
 174         if (mp->m_sb.sb_blocksize >= XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp)) {
 175                 blks_per_cluster = 1;
 176                 nbufs = length;
 177                 ninodes = mp->m_sb.sb_inopblock;
 178         } else {
 179                 blks_per_cluster = XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) /
 180                                    mp->m_sb.sb_blocksize;
 181                 nbufs = length / blks_per_cluster;
 182                 ninodes = blks_per_cluster * mp->m_sb.sb_inopblock;
 183         }
 184
 185         /*
 186          * Figure out what version number to use in the inodes we create.
 187          * If the superblock version has caught up to the one that supports
 188          * the new inode format, then use the new inode version.  Otherwise
 189          * use the old version so that old kernels will continue to be
 190          * able to use the file system.
 191          */
 192         if (xfs_sb_version_hasnlink(&mp->m_sb))
 193                 version = 2;
 194         else
 195                 version = 1;
 196
 197         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 198                 /*
 199                  * Get the block.
 200                  */
 201                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno + (j * blks_per_cluster));
 202                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 203                                          mp->m_bsize * blks_per_cluster, 0);
 204                 if (!fbuf)
 205                         return ENOMEM;
 206                 /*
 207                  * Initialize all inodes in this buffer and then log them.
 208                  *
 209                  * XXX: It would be much better if we had just one transaction
 210                  *      to log a whole cluster of inodes instead of all the
 211                  *      individual transactions causing a lot of log traffic.
 212                  */
 213                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, ninodes << mp->m_sb.sb_inodelog);
 214                 for (i = 0; i < ninodes; i++) {
 215                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 216                         uint    isize = sizeof(struct xfs_dinode);
 217
 218                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 219                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 220                         free->di_version = version;
 221                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 222                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 223                         xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset, ioffset + isize - 1);
 224                 }
 225                 xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 226         }
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 232  * Return 0 for success, else error code.
 233  */
 234 STATIC int                              /* error code or 0 */
 235 xfs_ialloc_ag_alloc(
 236         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 237         xfs_buf_t       *agbp,          /* alloc group buffer */
 238         int             *alloc)
 239 {
 240         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header */
 241         xfs_alloc_arg_t args;           /* allocation argument structure */
 242         xfs_btree_cur_t *cur;           /* inode btree cursor */
 243         xfs_agnumber_t  agno;
 244         int             error;
 245         int             i;
 246         xfs_agino_t     newino;         /* new first inode's number */
 247         xfs_agino_t     newlen;         /* new number of inodes */
 248         xfs_agino_t     thisino;        /* current inode number, for loop */
 249         int             isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe unit */
 250                                         /* boundary */
 251         struct xfs_perag *pag;
 252
 253         args.tp = tp;
 254         args.mp = tp->t_mountp;
 255
 256         /*
 257          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 258          * at one time.
 259          */
 260         newlen = XFS_IALLOC_INODES(args.mp);
 261         if (args.mp->m_maxicount &&
 262             args.mp->m_sb.sb_icount + newlen > args.mp->m_maxicount)
 263                 return XFS_ERROR(ENOSPC);
 264         args.minlen = args.maxlen = XFS_IALLOC_BLOCKS(args.mp);
 265         /*
 266          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 267          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 268          * an entire stripe unit with inodes.
 269          */
 270         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 271         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 272         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 273         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 274                         XFS_IALLOC_BLOCKS(args.mp);
 275         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 276                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 277                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 278                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 279                 args.mod = args.total = args.wasdel = args.isfl =
 280                         args.userdata = args.minalignslop = 0;
 281                 args.prod = 1;
 282
 283                 /*
 284                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 285                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 286                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 287                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 288                  * a dirty transaction and shutting down.
 289                  *
 290                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 291                  * however we need to take cluster alignment into account when
 292                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 293                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 294                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 295                  */
 296                 args.alignment = 1;
 297                 args.minalignslop = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args) - 1;
 298
 299                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 300                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 301                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 302                         return error;
 303         } else
 304                 args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 305
 306         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 307                 /*
 308                  * Set the alignment for the allocation.
 309                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 310                  * boundary.
 311                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 312                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 313                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 314                  */
 315                 isaligned = 0;
 316                 if (args.mp->m_sinoalign) {
 317                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 318                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 319                         isaligned = 1;
 320                 } else
 321                         args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 322                 /*
 323                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 324                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 325                  * For now, just allocate blocks up front.
 326                  */
 327                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 328                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 329                 /*
 330                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 331                  */
 332                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 333                 args.mod = args.total = args.wasdel = args.isfl =
 334                         args.userdata = args.minalignslop = 0;
 335                 args.prod = 1;
 336                 /*
 337                  * Allow space for the inode btree to split.
 338                  */
 339                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 340                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 341                         return error;
 342         }
 343
 344         /*
 345          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 346          * alignment.
 347          */
 348         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 349                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 350                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 351                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 352                 args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 353                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 354                         return error;
 355         }
 356
 357         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 358                 *alloc = 0;
 359                 return 0;
 360         }
 361         ASSERT(args.len == args.minlen);
 362
 363         /*
 364          * Stamp and write the inode buffers.
 365          *
 366          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 367          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 368          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 369          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 370          * number from being easily guessable.
 371          */
 372         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, agno, args.agbno,
 373                         args.len, random32());
 374
 375         if (error)
 376                 return error;
 377         /*
 378          * Convert the results.
 379          */
 380         newino = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(args.mp, args.agbno, 0);
 381         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 382         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 383         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 384         pag->pagi_freecount += newlen;
 385         xfs_perag_put(pag);
 386         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 387
 388         /*
 389          * Insert records describing the new inode chunk into the btree.
 390          */
 391         cur = xfs_inobt_init_cursor(args.mp, tp, agbp, agno);
 392         for (thisino = newino;
 393              thisino < newino + newlen;
 394              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 395                 cur->bc_rec.i.ir_startino = thisino;
 396                 cur->bc_rec.i.ir_freecount = XFS_INODES_PER_CHUNK;
 397                 cur->bc_rec.i.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 398                 error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 399                 if (error) {
 400                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 401                         return error;
 402                 }
 403                 ASSERT(i == 0);
 404                 error = xfs_btree_insert(cur, &i);
 405                 if (error) {
 406                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 407                         return error;
 408                 }
 409                 ASSERT(i == 1);
 410         }
 411         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 412         /*
 413          * Log allocation group header fields
 414          */
 415         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 416                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 417         /*
 418          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 419          */
 420         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 421         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 422         *alloc = 1;
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 STATIC xfs_agnumber_t
 427 xfs_ialloc_next_ag(
 428         xfs_mount_t     *mp)
 429 {
 430         xfs_agnumber_t  agno;
 431
 432         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 433         agno = mp->m_agirotor;
 434         if (++mp->m_agirotor == mp->m_maxagi)
 435                 mp->m_agirotor = 0;
 436         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 437
 438         return agno;
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 443  * inode and then mode.  Return the allocation group buffer.
 444  */
 445 STATIC xfs_buf_t *                      /* allocation group buffer */
 446 xfs_ialloc_ag_select(
 447         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 448         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 449         umode_t         mode,           /* bits set to indicate file type */
 450         int             okalloc)        /* ok to allocate more space */
 451 {
 452         xfs_buf_t       *agbp;          /* allocation group header buffer */
 453         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 454         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 455         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 456         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 457         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 458         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 459         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 460         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 461         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 462
 463         /*
 464          * Files of these types need at least one block if length > 0
 465          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 466          */
 467         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 468         mp = tp->t_mountp;
 469         agcount = mp->m_maxagi;
 470         if (S_ISDIR(mode))
 471                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 472         else {
 473                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 474                 if (pagno >= agcount)
 475                         pagno = 0;
 476         }
 477         ASSERT(pagno < agcount);
 478         /*
 479          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 480          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 481          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 482          * to mean that blocks must be allocated for them,
 483          * if none are currently free.
 484          */
 485         agno = pagno;
 486         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 487         for (;;) {
 488                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 489                 if (!pag->pagi_init) {
 490                         if (xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp)) {
 491                                 agbp = NULL;
 492                                 goto nextag;
 493                         }
 494                 } else
 495                         agbp = NULL;
 496
 497                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 498                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 499                         goto unlock_nextag;
 500                 }
 501
 502                 /*
 503                  * Is there enough free space for the file plus a block
 504                  * of inodes (if we need to allocate some)?
 505                  */
 506                 ineed = pag->pagi_freecount ? 0 : XFS_IALLOC_BLOCKS(mp);
 507                 if (ineed && !pag->pagf_init) {
 508                         if (agbp == NULL &&
 509                             xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp)) {
 510                                 agbp = NULL;
 511                                 goto nextag;
 512                         }
 513                         (void)xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 514                 }
 515                 if (!ineed || pag->pagf_init) {
 516                         if (ineed && !(longest = pag->pagf_longest))
 517                                 longest = pag->pagf_flcount > 0;
 518                         if (!ineed ||
 519                             (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
 520                              longest >= ineed &&
 521                              okalloc)) {
 522                                 if (agbp == NULL &&
 523                                     xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp)) {
 524                                         agbp = NULL;
 525                                         goto nextag;
 526                                 }
 527                                 xfs_perag_put(pag);
 528                                 return agbp;
 529                         }
 530                 }
 531 unlock_nextag:
 532                 if (agbp)
 533                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
 534 nextag:
 535                 xfs_perag_put(pag);
 536                 /*
 537                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
 538                  * down.
 539                  */
 540                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 541                         return NULL;
 542                 agno++;
 543                 if (agno >= agcount)
 544                         agno = 0;
 545                 if (agno == pagno) {
 546                         if (flags == 0)
 547                                 return NULL;
 548                         flags = 0;
 549                 }
 550         }
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
 555  */
 556 STATIC int
 557 xfs_ialloc_next_rec(
 558         struct xfs_btree_cur    *cur,
 559         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 560         int                     *done,
 561         int                     left)
 562 {
 563         int                     error;
 564         int                     i;
 565
 566         if (left)
 567                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
 568         else
 569                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 570
 571         if (error)
 572                 return error;
 573         *done = !i;
 574         if (i) {
 575                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 576                 if (error)
 577                         return error;
 578                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 579         }
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 STATIC int
 585 xfs_ialloc_get_rec(
 586         struct xfs_btree_cur    *cur,
 587         xfs_agino_t             agino,
 588         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 589         int                     *done,
 590         int                     left)
 591 {
 592         int                     error;
 593         int                     i;
 594
 595         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 596         if (error)
 597                 return error;
 598         *done = !i;
 599         if (i) {
 600                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 601                 if (error)
 602                         return error;
 603                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 604         }
 605
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 /*
 610  * Visible inode allocation functions.
 611  */
 612
 613 /*
 614  * Allocate an inode on disk.
 615  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether
 616  * it is a directory.
 617  *
 618  * The arguments IO_agbp and alloc_done are defined to work within
 619  * the constraint of one allocation per transaction.
 620  * xfs_dialloc() is designed to be called twice if it has to do an
 621  * allocation to make more free inodes.  On the first call,
 622  * IO_agbp should be set to NULL. If an inode is available,
 623  * i.e., xfs_dialloc() did not need to do an allocation, an inode
 624  * number is returned.  In this case, IO_agbp would be set to the
 625  * current ag_buf and alloc_done set to false.
 626  * If an allocation needed to be done, xfs_dialloc would return
 627  * the current ag_buf in IO_agbp and set alloc_done to true.
 628  * The caller should then commit the current transaction, allocate a new
 629  * transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous
 630  * value of IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions.
 631  * Since the agbp is locked across the two calls, the second call is
 632  * guaranteed to have a free inode available.
 633  *
 634  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the
 635  * on-disk data structures are updated.  The inode itself is not read
 636  * in, since doing so would break ordering constraints with xfs_reclaim.
 637  */
 638 int
 639 xfs_dialloc(
 640         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 641         xfs_ino_t       parent,         /* parent inode (directory) */
 642         umode_t         mode,           /* mode bits for new inode */
 643         int             okalloc,        /* ok to allocate more space */
 644         xfs_buf_t       **IO_agbp,      /* in/out ag header's buffer */
 645         boolean_t       *alloc_done,    /* true if we needed to replenish
 646                                            inode freelist */
 647         xfs_ino_t       *inop)          /* inode number allocated */
 648 {
 649         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of allocation groups */
 650         xfs_buf_t       *agbp;          /* allocation group header's buffer */
 651         xfs_agnumber_t  agno;           /* allocation group number */
 652         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header structure */
 653         xfs_btree_cur_t *cur;           /* inode allocation btree cursor */
 654         int             error;          /* error return value */
 655         int             i;              /* result code */
 656         int             ialloced;       /* inode allocation status */
 657         int             noroom = 0;     /* no space for inode blk allocation */
 658         xfs_ino_t       ino;            /* fs-relative inode to be returned */
 659         /* REFERENCED */
 660         int             j;              /* result code */
 661         xfs_mount_t     *mp;            /* file system mount structure */
 662         int             offset;         /* index of inode in chunk */
 663         xfs_agino_t     pagino;         /* parent's AG relative inode # */
 664         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent's AG number */
 665         xfs_inobt_rec_incore_t rec;     /* inode allocation record */
 666         xfs_agnumber_t  tagno;          /* testing allocation group number */
 667         xfs_btree_cur_t *tcur;          /* temp cursor */
 668         xfs_inobt_rec_incore_t trec;    /* temp inode allocation record */
 669         struct xfs_perag *pag;
 670
 671
 672         if (*IO_agbp == NULL) {
 673                 /*
 674                  * We do not have an agbp, so select an initial allocation
 675                  * group for inode allocation.
 676                  */
 677                 agbp = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode, okalloc);
 678                 /*
 679                  * Couldn't find an allocation group satisfying the
 680                  * criteria, give up.
 681                  */
 682                 if (!agbp) {
 683                         *inop = NULLFSINO;
 684                         return 0;
 685                 }
 686                 agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 687                 ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
 688         } else {
 689                 /*
 690                  * Continue where we left off before.  In this case, we
 691                  * know that the allocation group has free inodes.
 692                  */
 693                 agbp = *IO_agbp;
 694                 agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 695                 ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
 696                 ASSERT(be32_to_cpu(agi->agi_freecount) > 0);
 697         }
 698         mp = tp->t_mountp;
 699         agcount = mp->m_sb.sb_agcount;
 700         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 701         tagno = agno;
 702         pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 703         pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
 704
 705         /*
 706          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
 707          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
 708          * inode.
 709          */
 710
 711         if (mp->m_maxicount &&
 712             mp->m_sb.sb_icount + XFS_IALLOC_INODES(mp) > mp->m_maxicount) {
 713                 noroom = 1;
 714                 okalloc = 0;
 715         }
 716
 717         /*
 718          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
 719          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
 720          * allocation groups upward, wrapping at the end.
 721          */
 722         *alloc_done = B_FALSE;
 723         while (!agi->agi_freecount) {
 724                 /*
 725                  * Don't do anything if we're not supposed to allocate
 726                  * any blocks, just go on to the next ag.
 727                  */
 728                 if (okalloc) {
 729                         /*
 730                          * Try to allocate some new inodes in the allocation
 731                          * group.
 732                          */
 733                         if ((error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced))) {
 734                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
 735                                 if (error == ENOSPC) {
 736                                         *inop = NULLFSINO;
 737                                         return 0;
 738                                 } else
 739                                         return error;
 740                         }
 741                         if (ialloced) {
 742                                 /*
 743                                  * We successfully allocated some inodes, return
 744                                  * the current context to the caller so that it
 745                                  * can commit the current transaction and call
 746                                  * us again where we left off.
 747                                  */
 748                                 ASSERT(be32_to_cpu(agi->agi_freecount) > 0);
 749                                 *alloc_done = B_TRUE;
 750                                 *IO_agbp = agbp;
 751                                 *inop = NULLFSINO;
 752                                 return 0;
 753                         }
 754                 }
 755                 /*
 756                  * If it failed, give up on this ag.
 757                  */
 758                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
 759                 /*
 760                  * Go on to the next ag: get its ag header.
 761                  */
 762 nextag:
 763                 if (++tagno == agcount)
 764                         tagno = 0;
 765                 if (tagno == agno) {
 766                         *inop = NULLFSINO;
 767                         return noroom ? ENOSPC : 0;
 768                 }
 769                 pag = xfs_perag_get(mp, tagno);
 770                 if (pag->pagi_inodeok == 0) {
 771                         xfs_perag_put(pag);
 772                         goto nextag;
 773                 }
 774                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, tagno, &agbp);
 775                 xfs_perag_put(pag);
 776                 if (error)
 777                         goto nextag;
 778                 agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 779                 ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
 780         }
 781         /*
 782          * Here with an allocation group that has a free inode.
 783          * Reset agno since we may have chosen a new ag in the
 784          * loop above.
 785          */
 786         agno = tagno;
 787         *IO_agbp = NULL;
 788         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 789
 790  restart_pagno:
 791         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, be32_to_cpu(agi->agi_seqno));
 792         /*
 793          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
 794          * This must work because we've just allocated some.
 795          */
 796         if (!pagino)
 797                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 798
 799         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 800         if (error)
 801                 goto error0;
 802
 803         /*
 804          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
 805          */
 806         if (pagno == agno) {
 807                 int             doneleft;       /* done, to the left */
 808                 int             doneright;      /* done, to the right */
 809                 int             searchdistance = 10;
 810
 811                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
 812                 if (error)
 813                         goto error0;
 814                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 815
 816                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 817                 if (error)
 818                         goto error0;
 819                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 820
 821                 if (rec.ir_freecount > 0) {
 822                         /*
 823                          * Found a free inode in the same chunk
 824                          * as the parent, done.
 825                          */
 826                         goto alloc_inode;
 827                 }
 828
 829
 830                 /*
 831                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
 832                  */
 833
 834                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
 835                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
 836                 if (error)
 837                         goto error0;
 838
 839                 /*
 840                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
 841                  */
 842                 if (pagino != NULLAGINO &&
 843                     pag->pagl_pagino == pagino &&
 844                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
 845                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
 846                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
 847                                                    &trec, &doneleft, 1);
 848                         if (error)
 849                                 goto error1;
 850
 851                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
 852                                                    &rec, &doneright, 0);
 853                         if (error)
 854                                 goto error1;
 855                 } else {
 856                         /* search left with tcur, back up 1 record */
 857                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
 858                         if (error)
 859                                 goto error1;
 860
 861                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
 862                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
 863                         if (error)
 864                                 goto error1;
 865                 }
 866
 867                 /*
 868                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
 869                  */
 870                 while (!doneleft || !doneright) {
 871                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
 872
 873                         if (!--searchdistance) {
 874                                 /*
 875                                  * Not in range - save last search
 876                                  * location and allocate a new inode
 877                                  */
 878                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 879                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 880                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 881                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 882                                 goto newino;
 883                         }
 884
 885                         /* figure out the closer block if both are valid. */
 886                         if (!doneleft && !doneright) {
 887                                 useleft = pagino -
 888                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
 889                                   rec.ir_startino - pagino;
 890                         } else {
 891                                 useleft = !doneleft;
 892                         }
 893
 894                         /* free inodes to the left? */
 895                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
 896                                 rec = trec;
 897                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 898                                 cur = tcur;
 899
 900                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 901                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 902                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 903                                 goto alloc_inode;
 904                         }
 905
 906                         /* free inodes to the right? */
 907                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
 908                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 909
 910                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 911                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 912                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 913                                 goto alloc_inode;
 914                         }
 915
 916                         /* get next record to check */
 917                         if (useleft) {
 918                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
 919                                                                  &doneleft, 1);
 920                         } else {
 921                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
 922                                                                  &doneright, 0);
 923                         }
 924                         if (error)
 925                                 goto error1;
 926                 }
 927
 928                 /*
 929                  * We've reached the end of the btree. because
 930                  * we are only searching a small chunk of the
 931                  * btree each search, there is obviously free
 932                  * inodes closer to the parent inode than we
 933                  * are now. restart the search again.
 934                  */
 935                 pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
 936                 pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
 937                 pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
 938                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 939                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 940                 goto restart_pagno;
 941         }
 942
 943         /*
 944          * In a different AG from the parent.
 945          * See if the most recently allocated block has any free.
 946          */
 947 newino:
 948         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
 949                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
 950                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 951                 if (error)
 952                         goto error0;
 953
 954                 if (i == 1) {
 955                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 956                         if (error)
 957                                 goto error0;
 958
 959                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
 960                                 /*
 961                                  * The last chunk allocated in the group
 962                                  * still has a free inode.
 963                                  */
 964                                 goto alloc_inode;
 965                         }
 966                 }
 967         }
 968
 969         /*
 970          * None left in the last group, search the whole AG
 971          */
 972         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 973         if (error)
 974                 goto error0;
 975         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 976
 977         for (;;) {
 978                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 979                 if (error)
 980                         goto error0;
 981                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 982                 if (rec.ir_freecount > 0)
 983                         break;
 984                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 985                 if (error)
 986                         goto error0;
 987                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 988         }
 989
 990 alloc_inode:
 991         offset = xfs_ialloc_find_free(&rec.ir_free);
 992         ASSERT(offset >= 0);
 993         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
 994         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
 995                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
 996         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
 997         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
 998         rec.ir_freecount--;
 999         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1000         if (error)
1001                 goto error0;
1002         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1003         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1004         pag->pagi_freecount--;
1005
1006         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1007         if (error)
1008                 goto error0;
1009
1010         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1011         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1012         xfs_perag_put(pag);
1013         *inop = ino;
1014         return 0;
1015 error1:
1016         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1017 error0:
1018         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1019         xfs_perag_put(pag);
1020         return error;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
1025  * manipulations incore are the caller's responsibility.
1026  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
1027  * btree (free inode mask) is changed.
1028  */
1029 int
1030 xfs_difree(
1031         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1032         xfs_ino_t       inode,          /* inode to be freed */
1033         xfs_bmap_free_t *flist,         /* extents to free */
1034         int             *delete,        /* set if inode cluster was deleted */
1035         xfs_ino_t       *first_ino)     /* first inode in deleted cluster */
1036 {
1037         /* REFERENCED */
1038         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number containing inode */
1039         xfs_buf_t       *agbp;  /* buffer containing allocation group header */
1040         xfs_agino_t     agino;  /* inode number relative to allocation group */
1041         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1042         xfs_agi_t       *agi;   /* allocation group header */
1043         xfs_btree_cur_t *cur;   /* inode btree cursor */
1044         int             error;  /* error return value */
1045         int             i;      /* result code */
1046         int             ilen;   /* inodes in an inode cluster */
1047         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure for filesystem */
1048         int             off;    /* offset of inode in inode chunk */
1049         xfs_inobt_rec_incore_t rec;     /* btree record */
1050         struct xfs_perag *pag;
1051
1052         mp = tp->t_mountp;
1053
1054         /*
1055          * Break up inode number into its components.
1056          */
1057         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
1058         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
1059                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
1060                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1061                 ASSERT(0);
1062                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1063         }
1064         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
1065         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
1066                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
1067                         __func__, (unsigned long long)inode,
1068                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1069                 ASSERT(0);
1070                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1071         }
1072         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1073         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
1074                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
1075                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
1076                 ASSERT(0);
1077                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1078         }
1079         /*
1080          * Get the allocation group header.
1081          */
1082         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1083         if (error) {
1084                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
1085                         __func__, error);
1086                 return error;
1087         }
1088         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1089         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1090         ASSERT(agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1091         /*
1092          * Initialize the cursor.
1093          */
1094         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1095
1096         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1097         if (error)
1098                 goto error0;
1099
1100         /*
1101          * Look for the entry describing this inode.
1102          */
1103         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1104                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1105                         __func__, error);
1106                 goto error0;
1107         }
1108         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1109         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1110         if (error) {
1111                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1112                         __func__, error);
1113                 goto error0;
1114         }
1115         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1116         /*
1117          * Get the offset in the inode chunk.
1118          */
1119         off = agino - rec.ir_startino;
1120         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1121         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1122         /*
1123          * Mark the inode free & increment the count.
1124          */
1125         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1126         rec.ir_freecount++;
1127
1128         /*
1129          * When an inode cluster is free, it becomes eligible for removal
1130          */
1131         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1132             (rec.ir_freecount == XFS_IALLOC_INODES(mp))) {
1133
1134                 *delete = 1;
1135                 *first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1136
1137                 /*
1138                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1139                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1140                  * to be freed when the transaction is committed.
1141                  */
1142                 ilen = XFS_IALLOC_INODES(mp);
1143                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1144                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1145                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1146                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1147                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1148                 xfs_perag_put(pag);
1149                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1150                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1151
1152                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1153                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1154                                 __func__, error);
1155                         goto error0;
1156                 }
1157
1158                 xfs_bmap_add_free(XFS_AGB_TO_FSB(mp,
1159                                 agno, XFS_INO_TO_AGBNO(mp,rec.ir_startino)),
1160                                 XFS_IALLOC_BLOCKS(mp), flist, mp);
1161         } else {
1162                 *delete = 0;
1163
1164                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1165                 if (error) {
1166                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1167                                 __func__, error);
1168                         goto error0;
1169                 }
1170
1171                 /*
1172                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
1173                  */
1174                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
1175                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1176                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1177                 pag->pagi_freecount++;
1178                 xfs_perag_put(pag);
1179                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
1180         }
1181
1182         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1183         if (error)
1184                 goto error0;
1185
1186         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1187         return 0;
1188
1189 error0:
1190         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1191         return error;
1192 }
1193
1194 STATIC int
1195 xfs_imap_lookup(
1196         struct xfs_mount        *mp,
1197         struct xfs_trans        *tp,
1198         xfs_agnumber_t          agno,
1199         xfs_agino_t             agino,
1200         xfs_agblock_t           agbno,
1201         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
1202         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
1203         int                     flags)
1204 {
1205         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
1206         struct xfs_btree_cur    *cur;
1207         struct xfs_buf          *agbp;
1208         int                     error;
1209         int                     i;
1210
1211         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1212         if (error) {
1213                 xfs_alert(mp,
1214                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
1215                         __func__, error, agno);
1216                 return error;
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
1221          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
1222          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
1223          * we are looking up.
1224          */
1225         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1226         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1227         if (!error) {
1228                 if (i)
1229                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1230                 if (!error && i == 0)
1231                         error = EINVAL;
1232         }
1233
1234         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1235         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1236         if (error)
1237                 return error;
1238
1239         /* check that the returned record contains the required inode */
1240         if (rec.ir_startino > agino ||
1241             rec.ir_startino + XFS_IALLOC_INODES(mp) <= agino)
1242                 return EINVAL;
1243
1244         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
1245         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
1246             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
1247                 return EINVAL;
1248
1249         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
1250         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
1251         return 0;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
1256  */
1257 int
1258 xfs_imap(
1259         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
1260         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
1261         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
1262         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
1263         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
1264 {
1265         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
1266         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
1267         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1268         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
1269         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
1270         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
1271         int             error;  /* error code */
1272         int             offset; /* index of inode in its buffer */
1273         int             offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
1274
1275         ASSERT(ino != NULLFSINO);
1276
1277         /*
1278          * Split up the inode number into its parts.
1279          */
1280         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
1281         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
1282         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1283         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
1284             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1285 #ifdef DEBUG
1286                 /*
1287                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
1288                  * as they can be invalid without implying corruption.
1289                  */
1290                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
1291                         return XFS_ERROR(EINVAL);
1292                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
1293                         xfs_alert(mp,
1294                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
1295                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1296                 }
1297                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
1298                         xfs_alert(mp,
1299                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
1300                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
1301                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
1302                 }
1303                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1304                         xfs_alert(mp,
1305                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
1306                                 __func__, ino,
1307                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1308                 }
1309                 xfs_stack_trace();
1310 #endif /* DEBUG */
1311                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1312         }
1313
1314         blks_per_cluster = XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) >> mp->m_sb.sb_blocklog;
1315
1316         /*
1317          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
1318          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
1319          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
1320          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
1321          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
1322          */
1323         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
1324                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1325                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1326                 if (error)
1327                         return error;
1328                 goto out_map;
1329         }
1330
1331         /*
1332          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
1333          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
1334          */
1335         if (XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) <= mp->m_sb.sb_blocksize) {
1336                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1337                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
1338
1339                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
1340                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
1341                 imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1342                 return 0;
1343         }
1344
1345         /*
1346          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
1347          * find the location. Otherwise we have to do a btree
1348          * lookup to find the location.
1349          */
1350         if (mp->m_inoalign_mask) {
1351                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
1352                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
1353         } else {
1354                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1355                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1356                 if (error)
1357                         return error;
1358         }
1359
1360 out_map:
1361         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
1362         cluster_agbno = chunk_agbno +
1363                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
1364         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
1365                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1366
1367         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
1368         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
1369         imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1370
1371         /*
1372          * If the inode number maps to a block outside the bounds
1373          * of the file system then return NULL rather than calling
1374          * read_buf and panicing when we get an error from the
1375          * driver.
1376          */
1377         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
1378             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
1379                 xfs_alert(mp,
1380         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
1381                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
1382                         (unsigned long long) imap->im_len,
1383                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
1384                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1385         }
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
1391  */
1392 void
1393 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
1394         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1395 {
1396         int             level;
1397         uint            maxblocks;
1398         uint            maxleafents;
1399         int             minleafrecs;
1400         int             minnoderecs;
1401
1402         maxleafents = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >>
1403                 XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
1404         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1405         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1406         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1407         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1408                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1409         mp->m_in_maxlevels = level;
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Log specified fields for the ag hdr (inode section)
1414  */
1415 void
1416 xfs_ialloc_log_agi(
1417         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1418         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
1419         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
1420 {
1421         int                     first;          /* first byte number */
1422         int                     last;           /* last byte number */
1423         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
1424                                         /* keep in sync with bit definitions */
1425                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
1426                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
1427                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
1428                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
1429                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
1430                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
1431                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
1432                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
1433                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
1434                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
1435                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
1436                 sizeof(xfs_agi_t)
1437         };
1438 #ifdef DEBUG
1439         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
1440
1441         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
1442         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1443 #endif
1444         /*
1445          * Compute byte offsets for the first and last fields.
1446          */
1447         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS, &first, &last);
1448         /*
1449          * Log the allocation group inode header buffer.
1450          */
1451         xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
1452 }
1453
1454 #ifdef DEBUG
1455 STATIC void
1456 xfs_check_agi_unlinked(
1457         struct xfs_agi          *agi)
1458 {
1459         int                     i;
1460
1461         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
1462                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
1463 }
1464 #else
1465 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
1466 #endif
1467
1468 /*
1469  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
1470  */
1471 int
1472 xfs_read_agi(
1473         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1474         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1475         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1476         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1477 {
1478         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
1479         int                     agi_ok; /* agi is consistent */
1480         int                     error;
1481
1482         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
1483
1484         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
1485                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
1486                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp);
1487         if (error)
1488                 return error;
1489
1490         ASSERT(!xfs_buf_geterror(*bpp));
1491         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
1492
1493         /*
1494          * Validate the magic number of the agi block.
1495          */
1496         agi_ok = agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) &&
1497                 XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)) &&
1498                 be32_to_cpu(agi->agi_seqno) == agno;
1499         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agi_ok, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI,
1500                         XFS_RANDOM_IALLOC_READ_AGI))) {
1501                 XFS_CORRUPTION_ERROR("xfs_read_agi", XFS_ERRLEVEL_LOW,
1502                                      mp, agi);
1503                 xfs_trans_brelse(tp, *bpp);
1504                 return XFS_ERROR(EFSCORRUPTED);
1505         }
1506
1507         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
1508
1509         xfs_check_agi_unlinked(agi);
1510         return 0;
1511 }
1512
1513 int
1514 xfs_ialloc_read_agi(
1515         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1516         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1517         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1518         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1519 {
1520         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
1521         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
1522         int                     error;
1523
1524         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
1525         if (error)
1526                 return error;
1527
1528         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
1529         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1530         if (!pag->pagi_init) {
1531                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
1532                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
1533                 pag->pagi_init = 1;
1534         }
1535
1536         /*
1537          * It's possible for these to be out of sync if
1538          * we are in the middle of a forced shutdown.
1539          */
1540         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
1541                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
1542         xfs_perag_put(pag);
1543         return 0;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
1548  */
1549 int
1550 xfs_ialloc_pagi_init(
1551         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
1552         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1553         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
1554 {
1555         xfs_buf_t       *bp = NULL;
1556         int             error;
1557
1558         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
1559         if (error)
1560                 return error;
1561         if (bp)
1562                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
1563         return 0;
1564 }