]> Git Repo - linux.git/blob - fs/xfs/libxfs/xfs_alloc.c
Linux 6.14-rc3
[linux.git] / fs / xfs / libxfs / xfs_alloc.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_format.h"
9 #include "xfs_log_format.h"
10 #include "xfs_shared.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_bit.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_defer.h"
15 #include "xfs_btree.h"
16 #include "xfs_rmap.h"
17 #include "xfs_alloc_btree.h"
18 #include "xfs_alloc.h"
19 #include "xfs_extent_busy.h"
20 #include "xfs_errortag.h"
21 #include "xfs_error.h"
22 #include "xfs_trace.h"
23 #include "xfs_trans.h"
24 #include "xfs_buf_item.h"
25 #include "xfs_log.h"
26 #include "xfs_ag.h"
27 #include "xfs_ag_resv.h"
28 #include "xfs_bmap.h"
29 #include "xfs_health.h"
30 #include "xfs_extfree_item.h"
31
32 struct kmem_cache       *xfs_extfree_item_cache;
33
34 struct workqueue_struct *xfs_alloc_wq;
35
36 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
37
38 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
39 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
40
41 /*
42  * Size of the AGFL.  For CRC-enabled filesystes we steal a couple of slots in
43  * the beginning of the block for a proper header with the location information
44  * and CRC.
45  */
46 unsigned int
47 xfs_agfl_size(
48         struct xfs_mount        *mp)
49 {
50         unsigned int            size = mp->m_sb.sb_sectsize;
51
52         if (xfs_has_crc(mp))
53                 size -= sizeof(struct xfs_agfl);
54
55         return size / sizeof(xfs_agblock_t);
56 }
57
58 unsigned int
59 xfs_refc_block(
60         struct xfs_mount        *mp)
61 {
62         if (xfs_has_rmapbt(mp))
63                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
64         if (xfs_has_finobt(mp))
65                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
66         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
67 }
68
69 xfs_extlen_t
70 xfs_prealloc_blocks(
71         struct xfs_mount        *mp)
72 {
73         if (xfs_has_reflink(mp))
74                 return xfs_refc_block(mp) + 1;
75         if (xfs_has_rmapbt(mp))
76                 return XFS_RMAP_BLOCK(mp) + 1;
77         if (xfs_has_finobt(mp))
78                 return XFS_FIBT_BLOCK(mp) + 1;
79         return XFS_IBT_BLOCK(mp) + 1;
80 }
81
82 /*
83  * The number of blocks per AG that we withhold from xfs_dec_fdblocks to
84  * guarantee that we can refill the AGFL prior to allocating space in a nearly
85  * full AG.  Although the space described by the free space btrees, the
86  * blocks used by the freesp btrees themselves, and the blocks owned by the
87  * AGFL are counted in the ondisk fdblocks, it's a mistake to let the ondisk
88  * free space in the AG drop so low that the free space btrees cannot refill an
89  * empty AGFL up to the minimum level.  Rather than grind through empty AGs
90  * until the fs goes down, we subtract this many AG blocks from the incore
91  * fdblocks to ensure user allocation does not overcommit the space the
92  * filesystem needs for the AGFLs.  The rmap btree uses a per-AG reservation to
93  * withhold space from xfs_dec_fdblocks, so we do not account for that here.
94  */
95 #define XFS_ALLOCBT_AGFL_RESERVE        4
96
97 /*
98  * Compute the number of blocks that we set aside to guarantee the ability to
99  * refill the AGFL and handle a full bmap btree split.
100  *
101  * In order to avoid ENOSPC-related deadlock caused by out-of-order locking of
102  * AGF buffer (PV 947395), we place constraints on the relationship among
103  * actual allocations for data blocks, freelist blocks, and potential file data
104  * bmap btree blocks. However, these restrictions may result in no actual space
105  * allocated for a delayed extent, for example, a data block in a certain AG is
106  * allocated but there is no additional block for the additional bmap btree
107  * block due to a split of the bmap btree of the file. The result of this may
108  * lead to an infinite loop when the file gets flushed to disk and all delayed
109  * extents need to be actually allocated. To get around this, we explicitly set
110  * aside a few blocks which will not be reserved in delayed allocation.
111  *
112  * For each AG, we need to reserve enough blocks to replenish a totally empty
113  * AGFL and 4 more to handle a potential split of the file's bmap btree.
114  */
115 unsigned int
116 xfs_alloc_set_aside(
117         struct xfs_mount        *mp)
118 {
119         return mp->m_sb.sb_agcount * (XFS_ALLOCBT_AGFL_RESERVE + 4);
120 }
121
122 /*
123  * When deciding how much space to allocate out of an AG, we limit the
124  * allocation maximum size to the size the AG. However, we cannot use all the
125  * blocks in the AG - some are permanently used by metadata. These
126  * blocks are generally:
127  *      - the AG superblock, AGF, AGI and AGFL
128  *      - the AGF (bno and cnt) and AGI btree root blocks, and optionally
129  *        the AGI free inode and rmap btree root blocks.
130  *      - blocks on the AGFL according to xfs_alloc_set_aside() limits
131  *      - the rmapbt root block
132  *
133  * The AG headers are sector sized, so the amount of space they take up is
134  * dependent on filesystem geometry. The others are all single blocks.
135  */
136 unsigned int
137 xfs_alloc_ag_max_usable(
138         struct xfs_mount        *mp)
139 {
140         unsigned int            blocks;
141
142         blocks = XFS_BB_TO_FSB(mp, XFS_FSS_TO_BB(mp, 4)); /* ag headers */
143         blocks += XFS_ALLOCBT_AGFL_RESERVE;
144         blocks += 3;                    /* AGF, AGI btree root blocks */
145         if (xfs_has_finobt(mp))
146                 blocks++;               /* finobt root block */
147         if (xfs_has_rmapbt(mp))
148                 blocks++;               /* rmap root block */
149         if (xfs_has_reflink(mp))
150                 blocks++;               /* refcount root block */
151
152         return mp->m_sb.sb_agblocks - blocks;
153 }
154
155
156 static int
157 xfs_alloc_lookup(
158         struct xfs_btree_cur    *cur,
159         xfs_lookup_t            dir,
160         xfs_agblock_t           bno,
161         xfs_extlen_t            len,
162         int                     *stat)
163 {
164         int                     error;
165
166         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
167         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
168         error = xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
169         if (*stat == 1)
170                 cur->bc_flags |= XFS_BTREE_ALLOCBT_ACTIVE;
171         else
172                 cur->bc_flags &= ~XFS_BTREE_ALLOCBT_ACTIVE;
173         return error;
174 }
175
176 /*
177  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
178  */
179 static inline int                               /* error */
180 xfs_alloc_lookup_eq(
181         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
182         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
183         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
184         int                     *stat)  /* success/failure */
185 {
186         return xfs_alloc_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, bno, len, stat);
187 }
188
189 /*
190  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
191  * in the btree given by cur.
192  */
193 int                             /* error */
194 xfs_alloc_lookup_ge(
195         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
196         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
197         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
198         int                     *stat)  /* success/failure */
199 {
200         return xfs_alloc_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, bno, len, stat);
201 }
202
203 /*
204  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
205  * in the btree given by cur.
206  */
207 int                                     /* error */
208 xfs_alloc_lookup_le(
209         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
210         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
211         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
212         int                     *stat)  /* success/failure */
213 {
214         return xfs_alloc_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, bno, len, stat);
215 }
216
217 static inline bool
218 xfs_alloc_cur_active(
219         struct xfs_btree_cur    *cur)
220 {
221         return cur && (cur->bc_flags & XFS_BTREE_ALLOCBT_ACTIVE);
222 }
223
224 /*
225  * Update the record referred to by cur to the value given
226  * by [bno, len].
227  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
228  */
229 STATIC int                              /* error */
230 xfs_alloc_update(
231         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
232         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
233         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
234 {
235         union xfs_btree_rec     rec;
236
237         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
238         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
239         return xfs_btree_update(cur, &rec);
240 }
241
242 /* Convert the ondisk btree record to its incore representation. */
243 void
244 xfs_alloc_btrec_to_irec(
245         const union xfs_btree_rec       *rec,
246         struct xfs_alloc_rec_incore     *irec)
247 {
248         irec->ar_startblock = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
249         irec->ar_blockcount = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
250 }
251
252 /* Simple checks for free space records. */
253 xfs_failaddr_t
254 xfs_alloc_check_irec(
255         struct xfs_perag                        *pag,
256         const struct xfs_alloc_rec_incore       *irec)
257 {
258         if (irec->ar_blockcount == 0)
259                 return __this_address;
260
261         /* check for valid extent range, including overflow */
262         if (!xfs_verify_agbext(pag, irec->ar_startblock, irec->ar_blockcount))
263                 return __this_address;
264
265         return NULL;
266 }
267
268 static inline int
269 xfs_alloc_complain_bad_rec(
270         struct xfs_btree_cur            *cur,
271         xfs_failaddr_t                  fa,
272         const struct xfs_alloc_rec_incore *irec)
273 {
274         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
275
276         xfs_warn(mp,
277                 "%sbt record corruption in AG %d detected at %pS!",
278                 cur->bc_ops->name, cur->bc_group->xg_gno, fa);
279         xfs_warn(mp,
280                 "start block 0x%x block count 0x%x", irec->ar_startblock,
281                 irec->ar_blockcount);
282         xfs_btree_mark_sick(cur);
283         return -EFSCORRUPTED;
284 }
285
286 /*
287  * Get the data from the pointed-to record.
288  */
289 int                                     /* error */
290 xfs_alloc_get_rec(
291         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
292         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
293         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
294         int                     *stat)  /* output: success/failure */
295 {
296         struct xfs_alloc_rec_incore irec;
297         union xfs_btree_rec     *rec;
298         xfs_failaddr_t          fa;
299         int                     error;
300
301         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
302         if (error || !(*stat))
303                 return error;
304
305         xfs_alloc_btrec_to_irec(rec, &irec);
306         fa = xfs_alloc_check_irec(to_perag(cur->bc_group), &irec);
307         if (fa)
308                 return xfs_alloc_complain_bad_rec(cur, fa, &irec);
309
310         *bno = irec.ar_startblock;
311         *len = irec.ar_blockcount;
312         return 0;
313 }
314
315 /*
316  * Compute aligned version of the found extent.
317  * Takes alignment and min length into account.
318  */
319 STATIC bool
320 xfs_alloc_compute_aligned(
321         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
322         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
323         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
324         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
325         xfs_extlen_t    *reslen,        /* result length */
326         unsigned        *busy_gen)
327 {
328         xfs_agblock_t   bno = foundbno;
329         xfs_extlen_t    len = foundlen;
330         xfs_extlen_t    diff;
331         bool            busy;
332
333         /* Trim busy sections out of found extent */
334         busy = xfs_extent_busy_trim(pag_group(args->pag), args->minlen,
335                         args->maxlen, &bno, &len, busy_gen);
336
337         /*
338          * If we have a largish extent that happens to start before min_agbno,
339          * see if we can shift it into range...
340          */
341         if (bno < args->min_agbno && bno + len > args->min_agbno) {
342                 diff = args->min_agbno - bno;
343                 if (len > diff) {
344                         bno += diff;
345                         len -= diff;
346                 }
347         }
348
349         if (args->alignment > 1 && len >= args->minlen) {
350                 xfs_agblock_t   aligned_bno = roundup(bno, args->alignment);
351
352                 diff = aligned_bno - bno;
353
354                 *resbno = aligned_bno;
355                 *reslen = diff >= len ? 0 : len - diff;
356         } else {
357                 *resbno = bno;
358                 *reslen = len;
359         }
360
361         return busy;
362 }
363
364 /*
365  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
366  * freelen >= wantlen already checked by caller.
367  */
368 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
369 xfs_alloc_compute_diff(
370         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
371         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
372         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
373         int             datatype,       /* are we allocating data? */
374         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
375         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
376         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
377 {
378         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
379         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
380         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
381         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
382         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
383         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
384         bool            userdata = datatype & XFS_ALLOC_USERDATA;
385
386         ASSERT(freelen >= wantlen);
387         freeend = freebno + freelen;
388         wantend = wantbno + wantlen;
389         /*
390          * We want to allocate from the start of a free extent if it is past
391          * the desired block or if we are allocating user data and the free
392          * extent is before desired block. The second case is there to allow
393          * for contiguous allocation from the remaining free space if the file
394          * grows in the short term.
395          */
396         if (freebno >= wantbno || (userdata && freeend < wantend)) {
397                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
398                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
399         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
400                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
401                 newbno2 = newbno1 - alignment;
402                 if (newbno1 >= freeend)
403                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
404                 else
405                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
406                 if (newbno2 < freebno)
407                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
408                 else
409                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
410                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
411                         if (newlen1 < newlen2 ||
412                             (newlen1 == newlen2 &&
413                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
414                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
415                                 newbno1 = newbno2;
416                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
417                         newbno1 = newbno2;
418         } else if (freeend >= wantend) {
419                 newbno1 = wantbno;
420         } else if (alignment > 1) {
421                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
422                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
423                     newbno1 - alignment >= freebno)
424                         newbno1 -= alignment;
425                 else if (newbno1 >= freeend)
426                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
427         } else
428                 newbno1 = freeend - wantlen;
429         *newbnop = newbno1;
430         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
431 }
432
433 /*
434  * Fix up the length, based on mod and prod.
435  * len should be k * prod + mod for some k.
436  * If len is too small it is returned unchanged.
437  * If len hits maxlen it is left alone.
438  */
439 STATIC void
440 xfs_alloc_fix_len(
441         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
442 {
443         xfs_extlen_t    k;
444         xfs_extlen_t    rlen;
445
446         ASSERT(args->mod < args->prod);
447         rlen = args->len;
448         ASSERT(rlen >= args->minlen);
449         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
450         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
451             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
452                 return;
453         k = rlen % args->prod;
454         if (k == args->mod)
455                 return;
456         if (k > args->mod)
457                 rlen = rlen - (k - args->mod);
458         else
459                 rlen = rlen - args->prod + (args->mod - k);
460         /* casts to (int) catch length underflows */
461         if ((int)rlen < (int)args->minlen)
462                 return;
463         ASSERT(rlen >= args->minlen && rlen <= args->maxlen);
464         ASSERT(rlen % args->prod == args->mod);
465         ASSERT(args->pag->pagf_freeblks + args->pag->pagf_flcount >=
466                 rlen + args->minleft);
467         args->len = rlen;
468 }
469
470 /*
471  * Determine if the cursor points to the block that contains the right-most
472  * block of records in the by-count btree. This block contains the largest
473  * contiguous free extent in the AG, so if we modify a record in this block we
474  * need to call xfs_alloc_fixup_longest() once the modifications are done to
475  * ensure the agf->agf_longest field is kept up to date with the longest free
476  * extent tracked by the by-count btree.
477  */
478 static bool
479 xfs_alloc_cursor_at_lastrec(
480         struct xfs_btree_cur    *cnt_cur)
481 {
482         struct xfs_btree_block  *block;
483         union xfs_btree_ptr     ptr;
484         struct xfs_buf          *bp;
485
486         block = xfs_btree_get_block(cnt_cur, 0, &bp);
487
488         xfs_btree_get_sibling(cnt_cur, block, &ptr, XFS_BB_RIGHTSIB);
489         return xfs_btree_ptr_is_null(cnt_cur, &ptr);
490 }
491
492 /*
493  * Find the rightmost record of the cntbt, and return the longest free space
494  * recorded in it. Simply set both the block number and the length to their
495  * maximum values before searching.
496  */
497 static int
498 xfs_cntbt_longest(
499         struct xfs_btree_cur    *cnt_cur,
500         xfs_extlen_t            *longest)
501 {
502         struct xfs_alloc_rec_incore irec;
503         union xfs_btree_rec         *rec;
504         int                         stat = 0;
505         int                         error;
506
507         memset(&cnt_cur->bc_rec, 0xFF, sizeof(cnt_cur->bc_rec));
508         error = xfs_btree_lookup(cnt_cur, XFS_LOOKUP_LE, &stat);
509         if (error)
510                 return error;
511         if (!stat) {
512                 /* totally empty tree */
513                 *longest = 0;
514                 return 0;
515         }
516
517         error = xfs_btree_get_rec(cnt_cur, &rec, &stat);
518         if (error)
519                 return error;
520         if (XFS_IS_CORRUPT(cnt_cur->bc_mp, !stat)) {
521                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
522                 return -EFSCORRUPTED;
523         }
524
525         xfs_alloc_btrec_to_irec(rec, &irec);
526         *longest = irec.ar_blockcount;
527         return 0;
528 }
529
530 /*
531  * Update the longest contiguous free extent in the AG from the by-count cursor
532  * that is passed to us. This should be done at the end of any allocation or
533  * freeing operation that touches the longest extent in the btree.
534  *
535  * Needing to update the longest extent can be determined by calling
536  * xfs_alloc_cursor_at_lastrec() after the cursor is positioned for record
537  * modification but before the modification begins.
538  */
539 static int
540 xfs_alloc_fixup_longest(
541         struct xfs_btree_cur    *cnt_cur)
542 {
543         struct xfs_perag        *pag = to_perag(cnt_cur->bc_group);
544         struct xfs_buf          *bp = cnt_cur->bc_ag.agbp;
545         struct xfs_agf          *agf = bp->b_addr;
546         xfs_extlen_t            longest = 0;
547         int                     error;
548
549         /* Lookup last rec in order to update AGF. */
550         error = xfs_cntbt_longest(cnt_cur, &longest);
551         if (error)
552                 return error;
553
554         pag->pagf_longest = longest;
555         agf->agf_longest = cpu_to_be32(pag->pagf_longest);
556         xfs_alloc_log_agf(cnt_cur->bc_tp, bp, XFS_AGF_LONGEST);
557
558         return 0;
559 }
560
561 /*
562  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
563  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
564  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
565  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
566  * relevant records.
567  */
568 STATIC int                              /* error code */
569 xfs_alloc_fixup_trees(
570         struct xfs_btree_cur *cnt_cur,  /* cursor for by-size btree */
571         struct xfs_btree_cur *bno_cur,  /* cursor for by-block btree */
572         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
573         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
574         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
575         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
576         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
577 {
578         int             error;          /* error code */
579         int             i;              /* operation results */
580         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
581         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
582         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
583         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
584         struct xfs_mount *mp;
585         bool            fixup_longest = false;
586
587         mp = cnt_cur->bc_mp;
588
589         /*
590          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
591          */
592         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
593 #ifdef DEBUG
594                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
595                         return error;
596                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
597                                    i != 1 ||
598                                    nfbno1 != fbno ||
599                                    nflen1 != flen)) {
600                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
601                         return -EFSCORRUPTED;
602                 }
603 #endif
604         } else {
605                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
606                         return error;
607                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
608                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
609                         return -EFSCORRUPTED;
610                 }
611         }
612         /*
613          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
614          */
615         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
616 #ifdef DEBUG
617                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
618                         return error;
619                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
620                                    i != 1 ||
621                                    nfbno1 != fbno ||
622                                    nflen1 != flen)) {
623                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
624                         return -EFSCORRUPTED;
625                 }
626 #endif
627         } else {
628                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
629                         return error;
630                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
631                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
632                         return -EFSCORRUPTED;
633                 }
634         }
635
636 #ifdef DEBUG
637         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
638                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
639                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
640
641                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_levels[0].bp);
642                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_levels[0].bp);
643
644                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
645                                    bnoblock->bb_numrecs !=
646                                    cntblock->bb_numrecs)) {
647                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
648                         return -EFSCORRUPTED;
649                 }
650         }
651 #endif
652
653         /*
654          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
655          * within the freespace record, so we can have new freespace
656          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
657          */
658         if (rbno == fbno && rlen == flen)
659                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
660         else if (rbno == fbno) {
661                 nfbno1 = rbno + rlen;
662                 nflen1 = flen - rlen;
663                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
664         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
665                 nfbno1 = fbno;
666                 nflen1 = flen - rlen;
667                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
668         } else {
669                 nfbno1 = fbno;
670                 nflen1 = rbno - fbno;
671                 nfbno2 = rbno + rlen;
672                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
673         }
674
675         if (xfs_alloc_cursor_at_lastrec(cnt_cur))
676                 fixup_longest = true;
677
678         /*
679          * Delete the entry from the by-size btree.
680          */
681         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
682                 return error;
683         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
684                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
685                 return -EFSCORRUPTED;
686         }
687         /*
688          * Add new by-size btree entry(s).
689          */
690         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
691                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
692                         return error;
693                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0)) {
694                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
695                         return -EFSCORRUPTED;
696                 }
697                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
698                         return error;
699                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
700                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
701                         return -EFSCORRUPTED;
702                 }
703         }
704         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
705                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
706                         return error;
707                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0)) {
708                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
709                         return -EFSCORRUPTED;
710                 }
711                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
712                         return error;
713                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
714                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
715                         return -EFSCORRUPTED;
716                 }
717         }
718         /*
719          * Fix up the by-block btree entry(s).
720          */
721         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
722                 /*
723                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
724                  */
725                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
726                         return error;
727                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
728                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
729                         return -EFSCORRUPTED;
730                 }
731         } else {
732                 /*
733                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
734                  */
735                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
736                         return error;
737         }
738         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
739                 /*
740                  * 2 resulting free entries, need to add one.
741                  */
742                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
743                         return error;
744                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0)) {
745                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
746                         return -EFSCORRUPTED;
747                 }
748                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
749                         return error;
750                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
751                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
752                         return -EFSCORRUPTED;
753                 }
754         }
755
756         if (fixup_longest)
757                 return xfs_alloc_fixup_longest(cnt_cur);
758
759         return 0;
760 }
761
762 /*
763  * We do not verify the AGFL contents against AGF-based index counters here,
764  * even though we may have access to the perag that contains shadow copies. We
765  * don't know if the AGF based counters have been checked, and if they have they
766  * still may be inconsistent because they haven't yet been reset on the first
767  * allocation after the AGF has been read in.
768  *
769  * This means we can only check that all agfl entries contain valid or null
770  * values because we can't reliably determine the active range to exclude
771  * NULLAGBNO as a valid value.
772  *
773  * However, we can't even do that for v4 format filesystems because there are
774  * old versions of mkfs out there that does not initialise the AGFL to known,
775  * verifiable values. HEnce we can't tell the difference between a AGFL block
776  * allocated by mkfs and a corrupted AGFL block here on v4 filesystems.
777  *
778  * As a result, we can only fully validate AGFL block numbers when we pull them
779  * from the freelist in xfs_alloc_get_freelist().
780  */
781 static xfs_failaddr_t
782 xfs_agfl_verify(
783         struct xfs_buf  *bp)
784 {
785         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
786         struct xfs_agfl *agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(bp);
787         __be32          *agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(bp);
788         int             i;
789
790         if (!xfs_has_crc(mp))
791                 return NULL;
792
793         if (!xfs_verify_magic(bp, agfl->agfl_magicnum))
794                 return __this_address;
795         if (!uuid_equal(&agfl->agfl_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
796                 return __this_address;
797         /*
798          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
799          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
800          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
801          * so we can detect and avoid this problem.
802          */
803         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agfl->agfl_seqno) != pag_agno((bp->b_pag)))
804                 return __this_address;
805
806         for (i = 0; i < xfs_agfl_size(mp); i++) {
807                 if (be32_to_cpu(agfl_bno[i]) != NULLAGBLOCK &&
808                     be32_to_cpu(agfl_bno[i]) >= mp->m_sb.sb_agblocks)
809                         return __this_address;
810         }
811
812         if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn)))
813                 return __this_address;
814         return NULL;
815 }
816
817 static void
818 xfs_agfl_read_verify(
819         struct xfs_buf  *bp)
820 {
821         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
822         xfs_failaddr_t  fa;
823
824         /*
825          * There is no verification of non-crc AGFLs because mkfs does not
826          * initialise the AGFL to zero or NULL. Hence the only valid part of the
827          * AGFL is what the AGF says is active. We can't get to the AGF, so we
828          * can't verify just those entries are valid.
829          */
830         if (!xfs_has_crc(mp))
831                 return;
832
833         if (!xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF))
834                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
835         else {
836                 fa = xfs_agfl_verify(bp);
837                 if (fa)
838                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
839         }
840 }
841
842 static void
843 xfs_agfl_write_verify(
844         struct xfs_buf  *bp)
845 {
846         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
847         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
848         xfs_failaddr_t          fa;
849
850         /* no verification of non-crc AGFLs */
851         if (!xfs_has_crc(mp))
852                 return;
853
854         fa = xfs_agfl_verify(bp);
855         if (fa) {
856                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
857                 return;
858         }
859
860         if (bip)
861                 XFS_BUF_TO_AGFL(bp)->agfl_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
862
863         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGFL_CRC_OFF);
864 }
865
866 const struct xfs_buf_ops xfs_agfl_buf_ops = {
867         .name = "xfs_agfl",
868         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGFL_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGFL_MAGIC) },
869         .verify_read = xfs_agfl_read_verify,
870         .verify_write = xfs_agfl_write_verify,
871         .verify_struct = xfs_agfl_verify,
872 };
873
874 /*
875  * Read in the allocation group free block array.
876  */
877 int
878 xfs_alloc_read_agfl(
879         struct xfs_perag        *pag,
880         struct xfs_trans        *tp,
881         struct xfs_buf          **bpp)
882 {
883         struct xfs_mount        *mp = pag_mount(pag);
884         struct xfs_buf          *bp;
885         int                     error;
886
887         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
888                         XFS_AG_DADDR(mp, pag_agno(pag), XFS_AGFL_DADDR(mp)),
889                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, &xfs_agfl_buf_ops);
890         if (xfs_metadata_is_sick(error))
891                 xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_AGFL);
892         if (error)
893                 return error;
894         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_AGFL_REF);
895         *bpp = bp;
896         return 0;
897 }
898
899 STATIC int
900 xfs_alloc_update_counters(
901         struct xfs_trans        *tp,
902         struct xfs_buf          *agbp,
903         long                    len)
904 {
905         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
906
907         agbp->b_pag->pagf_freeblks += len;
908         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
909
910         if (unlikely(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) >
911                      be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
912                 xfs_buf_mark_corrupt(agbp);
913                 xfs_ag_mark_sick(agbp->b_pag, XFS_SICK_AG_AGF);
914                 return -EFSCORRUPTED;
915         }
916
917         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
918         return 0;
919 }
920
921 /*
922  * Block allocation algorithm and data structures.
923  */
924 struct xfs_alloc_cur {
925         struct xfs_btree_cur            *cnt;   /* btree cursors */
926         struct xfs_btree_cur            *bnolt;
927         struct xfs_btree_cur            *bnogt;
928         xfs_extlen_t                    cur_len;/* current search length */
929         xfs_agblock_t                   rec_bno;/* extent startblock */
930         xfs_extlen_t                    rec_len;/* extent length */
931         xfs_agblock_t                   bno;    /* alloc bno */
932         xfs_extlen_t                    len;    /* alloc len */
933         xfs_extlen_t                    diff;   /* diff from search bno */
934         unsigned int                    busy_gen;/* busy state */
935         bool                            busy;
936 };
937
938 /*
939  * Set up cursors, etc. in the extent allocation cursor. This function can be
940  * called multiple times to reset an initialized structure without having to
941  * reallocate cursors.
942  */
943 static int
944 xfs_alloc_cur_setup(
945         struct xfs_alloc_arg    *args,
946         struct xfs_alloc_cur    *acur)
947 {
948         int                     error;
949         int                     i;
950
951         acur->cur_len = args->maxlen;
952         acur->rec_bno = 0;
953         acur->rec_len = 0;
954         acur->bno = 0;
955         acur->len = 0;
956         acur->diff = -1;
957         acur->busy = false;
958         acur->busy_gen = 0;
959
960         /*
961          * Perform an initial cntbt lookup to check for availability of maxlen
962          * extents. If this fails, we'll return -ENOSPC to signal the caller to
963          * attempt a small allocation.
964          */
965         if (!acur->cnt)
966                 acur->cnt = xfs_cntbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
967                                         args->agbp, args->pag);
968         error = xfs_alloc_lookup_ge(acur->cnt, 0, args->maxlen, &i);
969         if (error)
970                 return error;
971
972         /*
973          * Allocate the bnobt left and right search cursors.
974          */
975         if (!acur->bnolt)
976                 acur->bnolt = xfs_bnobt_init_cursor(args->mp, args->tp,
977                                         args->agbp, args->pag);
978         if (!acur->bnogt)
979                 acur->bnogt = xfs_bnobt_init_cursor(args->mp, args->tp,
980                                         args->agbp, args->pag);
981         return i == 1 ? 0 : -ENOSPC;
982 }
983
984 static void
985 xfs_alloc_cur_close(
986         struct xfs_alloc_cur    *acur,
987         bool                    error)
988 {
989         int                     cur_error = XFS_BTREE_NOERROR;
990
991         if (error)
992                 cur_error = XFS_BTREE_ERROR;
993
994         if (acur->cnt)
995                 xfs_btree_del_cursor(acur->cnt, cur_error);
996         if (acur->bnolt)
997                 xfs_btree_del_cursor(acur->bnolt, cur_error);
998         if (acur->bnogt)
999                 xfs_btree_del_cursor(acur->bnogt, cur_error);
1000         acur->cnt = acur->bnolt = acur->bnogt = NULL;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Check an extent for allocation and track the best available candidate in the
1005  * allocation structure. The cursor is deactivated if it has entered an out of
1006  * range state based on allocation arguments. Optionally return the extent
1007  * extent geometry and allocation status if requested by the caller.
1008  */
1009 static int
1010 xfs_alloc_cur_check(
1011         struct xfs_alloc_arg    *args,
1012         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1013         struct xfs_btree_cur    *cur,
1014         int                     *new)
1015 {
1016         int                     error, i;
1017         xfs_agblock_t           bno, bnoa, bnew;
1018         xfs_extlen_t            len, lena, diff = -1;
1019         bool                    busy;
1020         unsigned                busy_gen = 0;
1021         bool                    deactivate = false;
1022         bool                    isbnobt = xfs_btree_is_bno(cur->bc_ops);
1023
1024         *new = 0;
1025
1026         error = xfs_alloc_get_rec(cur, &bno, &len, &i);
1027         if (error)
1028                 return error;
1029         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1030                 xfs_btree_mark_sick(cur);
1031                 return -EFSCORRUPTED;
1032         }
1033
1034         /*
1035          * Check minlen and deactivate a cntbt cursor if out of acceptable size
1036          * range (i.e., walking backwards looking for a minlen extent).
1037          */
1038         if (len < args->minlen) {
1039                 deactivate = !isbnobt;
1040                 goto out;
1041         }
1042
1043         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, bno, len, &bnoa, &lena,
1044                                          &busy_gen);
1045         acur->busy |= busy;
1046         if (busy)
1047                 acur->busy_gen = busy_gen;
1048         /* deactivate a bnobt cursor outside of locality range */
1049         if (bnoa < args->min_agbno || bnoa > args->max_agbno) {
1050                 deactivate = isbnobt;
1051                 goto out;
1052         }
1053         if (lena < args->minlen)
1054                 goto out;
1055
1056         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(lena, args->maxlen);
1057         xfs_alloc_fix_len(args);
1058         ASSERT(args->len >= args->minlen);
1059         if (args->len < acur->len)
1060                 goto out;
1061
1062         /*
1063          * We have an aligned record that satisfies minlen and beats or matches
1064          * the candidate extent size. Compare locality for near allocation mode.
1065          */
1066         diff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
1067                                       args->alignment, args->datatype,
1068                                       bnoa, lena, &bnew);
1069         if (bnew == NULLAGBLOCK)
1070                 goto out;
1071
1072         /*
1073          * Deactivate a bnobt cursor with worse locality than the current best.
1074          */
1075         if (diff > acur->diff) {
1076                 deactivate = isbnobt;
1077                 goto out;
1078         }
1079
1080         ASSERT(args->len > acur->len ||
1081                (args->len == acur->len && diff <= acur->diff));
1082         acur->rec_bno = bno;
1083         acur->rec_len = len;
1084         acur->bno = bnew;
1085         acur->len = args->len;
1086         acur->diff = diff;
1087         *new = 1;
1088
1089         /*
1090          * We're done if we found a perfect allocation. This only deactivates
1091          * the current cursor, but this is just an optimization to terminate a
1092          * cntbt search that otherwise runs to the edge of the tree.
1093          */
1094         if (acur->diff == 0 && acur->len == args->maxlen)
1095                 deactivate = true;
1096 out:
1097         if (deactivate)
1098                 cur->bc_flags &= ~XFS_BTREE_ALLOCBT_ACTIVE;
1099         trace_xfs_alloc_cur_check(cur, bno, len, diff, *new);
1100         return 0;
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Complete an allocation of a candidate extent. Remove the extent from both
1105  * trees and update the args structure.
1106  */
1107 STATIC int
1108 xfs_alloc_cur_finish(
1109         struct xfs_alloc_arg    *args,
1110         struct xfs_alloc_cur    *acur)
1111 {
1112         int                     error;
1113
1114         ASSERT(acur->cnt && acur->bnolt);
1115         ASSERT(acur->bno >= acur->rec_bno);
1116         ASSERT(acur->bno + acur->len <= acur->rec_bno + acur->rec_len);
1117         ASSERT(xfs_verify_agbext(args->pag, acur->rec_bno, acur->rec_len));
1118
1119         error = xfs_alloc_fixup_trees(acur->cnt, acur->bnolt, acur->rec_bno,
1120                                       acur->rec_len, acur->bno, acur->len, 0);
1121         if (error)
1122                 return error;
1123
1124         args->agbno = acur->bno;
1125         args->len = acur->len;
1126         args->wasfromfl = 0;
1127
1128         trace_xfs_alloc_cur(args);
1129         return 0;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Locality allocation lookup algorithm. This expects a cntbt cursor and uses
1134  * bno optimized lookup to search for extents with ideal size and locality.
1135  */
1136 STATIC int
1137 xfs_alloc_cntbt_iter(
1138         struct xfs_alloc_arg            *args,
1139         struct xfs_alloc_cur            *acur)
1140 {
1141         struct xfs_btree_cur    *cur = acur->cnt;
1142         xfs_agblock_t           bno;
1143         xfs_extlen_t            len, cur_len;
1144         int                     error;
1145         int                     i;
1146
1147         if (!xfs_alloc_cur_active(cur))
1148                 return 0;
1149
1150         /* locality optimized lookup */
1151         cur_len = acur->cur_len;
1152         error = xfs_alloc_lookup_ge(cur, args->agbno, cur_len, &i);
1153         if (error)
1154                 return error;
1155         if (i == 0)
1156                 return 0;
1157         error = xfs_alloc_get_rec(cur, &bno, &len, &i);
1158         if (error)
1159                 return error;
1160
1161         /* check the current record and update search length from it */
1162         error = xfs_alloc_cur_check(args, acur, cur, &i);
1163         if (error)
1164                 return error;
1165         ASSERT(len >= acur->cur_len);
1166         acur->cur_len = len;
1167
1168         /*
1169          * We looked up the first record >= [agbno, len] above. The agbno is a
1170          * secondary key and so the current record may lie just before or after
1171          * agbno. If it is past agbno, check the previous record too so long as
1172          * the length matches as it may be closer. Don't check a smaller record
1173          * because that could deactivate our cursor.
1174          */
1175         if (bno > args->agbno) {
1176                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1177                 if (!error && i) {
1178                         error = xfs_alloc_get_rec(cur, &bno, &len, &i);
1179                         if (!error && i && len == acur->cur_len)
1180                                 error = xfs_alloc_cur_check(args, acur, cur,
1181                                                             &i);
1182                 }
1183                 if (error)
1184                         return error;
1185         }
1186
1187         /*
1188          * Increment the search key until we find at least one allocation
1189          * candidate or if the extent we found was larger. Otherwise, double the
1190          * search key to optimize the search. Efficiency is more important here
1191          * than absolute best locality.
1192          */
1193         cur_len <<= 1;
1194         if (!acur->len || acur->cur_len >= cur_len)
1195                 acur->cur_len++;
1196         else
1197                 acur->cur_len = cur_len;
1198
1199         return error;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Deal with the case where only small freespaces remain. Either return the
1204  * contents of the last freespace record, or allocate space from the freelist if
1205  * there is nothing in the tree.
1206  */
1207 STATIC int                      /* error */
1208 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1209         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
1210         struct xfs_btree_cur    *ccur,  /* optional by-size cursor */
1211         xfs_agblock_t           *fbnop, /* result block number */
1212         xfs_extlen_t            *flenp, /* result length */
1213         int                     *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1214 {
1215         struct xfs_agf          *agf = args->agbp->b_addr;
1216         int                     error = 0;
1217         xfs_agblock_t           fbno = NULLAGBLOCK;
1218         xfs_extlen_t            flen = 0;
1219         int                     i = 0;
1220
1221         /*
1222          * If a cntbt cursor is provided, try to allocate the largest record in
1223          * the tree. Try the AGFL if the cntbt is empty, otherwise fail the
1224          * allocation. Make sure to respect minleft even when pulling from the
1225          * freelist.
1226          */
1227         if (ccur)
1228                 error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i);
1229         if (error)
1230                 goto error;
1231         if (i) {
1232                 error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i);
1233                 if (error)
1234                         goto error;
1235                 if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1236                         xfs_btree_mark_sick(ccur);
1237                         error = -EFSCORRUPTED;
1238                         goto error;
1239                 }
1240                 goto out;
1241         }
1242
1243         if (args->minlen != 1 || args->alignment != 1 ||
1244             args->resv == XFS_AG_RESV_AGFL ||
1245             be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= args->minleft)
1246                 goto out;
1247
1248         error = xfs_alloc_get_freelist(args->pag, args->tp, args->agbp,
1249                         &fbno, 0);
1250         if (error)
1251                 goto error;
1252         if (fbno == NULLAGBLOCK)
1253                 goto out;
1254
1255         xfs_extent_busy_reuse(pag_group(args->pag), fbno, 1,
1256                               (args->datatype & XFS_ALLOC_NOBUSY));
1257
1258         if (args->datatype & XFS_ALLOC_USERDATA) {
1259                 struct xfs_buf  *bp;
1260
1261                 error = xfs_trans_get_buf(args->tp, args->mp->m_ddev_targp,
1262                                 xfs_agbno_to_daddr(args->pag, fbno),
1263                                 args->mp->m_bsize, 0, &bp);
1264                 if (error)
1265                         goto error;
1266                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1267         }
1268         *fbnop = args->agbno = fbno;
1269         *flenp = args->len = 1;
1270         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, fbno >= be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
1271                 xfs_btree_mark_sick(ccur);
1272                 error = -EFSCORRUPTED;
1273                 goto error;
1274         }
1275         args->wasfromfl = 1;
1276         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1277
1278         /*
1279          * If we're feeding an AGFL block to something that doesn't live in the
1280          * free space, we need to clear out the OWN_AG rmap.
1281          */
1282         error = xfs_rmap_free(args->tp, args->agbp, args->pag, fbno, 1,
1283                               &XFS_RMAP_OINFO_AG);
1284         if (error)
1285                 goto error;
1286
1287         *stat = 0;
1288         return 0;
1289
1290 out:
1291         /*
1292          * Can't do the allocation, give up.
1293          */
1294         if (flen < args->minlen) {
1295                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1296                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1297                 flen = 0;
1298         }
1299         *fbnop = fbno;
1300         *flenp = flen;
1301         *stat = 1;
1302         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1303         return 0;
1304
1305 error:
1306         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1307         return error;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
1312  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
1313  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1314  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1315  */
1316 STATIC int                      /* error */
1317 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
1318         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
1319 {
1320         struct xfs_btree_cur *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
1321         struct xfs_btree_cur *cnt_cur;/* by count btree cursor */
1322         int             error;
1323         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
1324         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
1325         xfs_agblock_t   tbno;   /* start block of busy extent */
1326         xfs_extlen_t    tlen;   /* length of busy extent */
1327         xfs_agblock_t   tend;   /* end block of busy extent */
1328         int             i;      /* success/failure of operation */
1329         unsigned        busy_gen;
1330
1331         ASSERT(args->alignment == 1);
1332
1333         /*
1334          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
1335          */
1336         bno_cur = xfs_bnobt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1337                                           args->pag);
1338
1339         /*
1340          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
1341          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
1342          * if any free block does.
1343          */
1344         error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i);
1345         if (error)
1346                 goto error0;
1347         if (!i)
1348                 goto not_found;
1349
1350         /*
1351          * Grab the freespace record.
1352          */
1353         error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i);
1354         if (error)
1355                 goto error0;
1356         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1357                 xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
1358                 error = -EFSCORRUPTED;
1359                 goto error0;
1360         }
1361         ASSERT(fbno <= args->agbno);
1362
1363         /*
1364          * Check for overlapping busy extents.
1365          */
1366         tbno = fbno;
1367         tlen = flen;
1368         xfs_extent_busy_trim(pag_group(args->pag), args->minlen, args->maxlen,
1369                         &tbno, &tlen, &busy_gen);
1370
1371         /*
1372          * Give up if the start of the extent is busy, or the freespace isn't
1373          * long enough for the minimum request.
1374          */
1375         if (tbno > args->agbno)
1376                 goto not_found;
1377         if (tlen < args->minlen)
1378                 goto not_found;
1379         tend = tbno + tlen;
1380         if (tend < args->agbno + args->minlen)
1381                 goto not_found;
1382
1383         /*
1384          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
1385          * maximal requested end.
1386          *
1387          * Fix the length according to mod and prod if given.
1388          */
1389         args->len = XFS_AGBLOCK_MIN(tend, args->agbno + args->maxlen)
1390                                                 - args->agbno;
1391         xfs_alloc_fix_len(args);
1392         ASSERT(args->agbno + args->len <= tend);
1393
1394         /*
1395          * We are allocating agbno for args->len
1396          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
1397          */
1398         cnt_cur = xfs_cntbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1399                                         args->pag);
1400         ASSERT(xfs_verify_agbext(args->pag, args->agbno, args->len));
1401         error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen, args->agbno,
1402                                       args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK);
1403         if (error) {
1404                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1405                 goto error0;
1406         }
1407
1408         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1409         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1410
1411         args->wasfromfl = 0;
1412         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
1413         return 0;
1414
1415 not_found:
1416         /* Didn't find it, return null. */
1417         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1418         args->agbno = NULLAGBLOCK;
1419         trace_xfs_alloc_exact_notfound(args);
1420         return 0;
1421
1422 error0:
1423         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1424         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
1425         return error;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Search a given number of btree records in a given direction. Check each
1430  * record against the good extent we've already found.
1431  */
1432 STATIC int
1433 xfs_alloc_walk_iter(
1434         struct xfs_alloc_arg    *args,
1435         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1436         struct xfs_btree_cur    *cur,
1437         bool                    increment,
1438         bool                    find_one, /* quit on first candidate */
1439         int                     count,    /* rec count (-1 for infinite) */
1440         int                     *stat)
1441 {
1442         int                     error;
1443         int                     i;
1444
1445         *stat = 0;
1446
1447         /*
1448          * Search so long as the cursor is active or we find a better extent.
1449          * The cursor is deactivated if it extends beyond the range of the
1450          * current allocation candidate.
1451          */
1452         while (xfs_alloc_cur_active(cur) && count) {
1453                 error = xfs_alloc_cur_check(args, acur, cur, &i);
1454                 if (error)
1455                         return error;
1456                 if (i == 1) {
1457                         *stat = 1;
1458                         if (find_one)
1459                                 break;
1460                 }
1461                 if (!xfs_alloc_cur_active(cur))
1462                         break;
1463
1464                 if (increment)
1465                         error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1466                 else
1467                         error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
1468                 if (error)
1469                         return error;
1470                 if (i == 0)
1471                         cur->bc_flags &= ~XFS_BTREE_ALLOCBT_ACTIVE;
1472
1473                 if (count > 0)
1474                         count--;
1475         }
1476
1477         return 0;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Search the by-bno and by-size btrees in parallel in search of an extent with
1482  * ideal locality based on the NEAR mode ->agbno locality hint.
1483  */
1484 STATIC int
1485 xfs_alloc_ag_vextent_locality(
1486         struct xfs_alloc_arg    *args,
1487         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1488         int                     *stat)
1489 {
1490         struct xfs_btree_cur    *fbcur = NULL;
1491         int                     error;
1492         int                     i;
1493         bool                    fbinc;
1494
1495         ASSERT(acur->len == 0);
1496
1497         *stat = 0;
1498
1499         error = xfs_alloc_lookup_ge(acur->cnt, args->agbno, acur->cur_len, &i);
1500         if (error)
1501                 return error;
1502         error = xfs_alloc_lookup_le(acur->bnolt, args->agbno, 0, &i);
1503         if (error)
1504                 return error;
1505         error = xfs_alloc_lookup_ge(acur->bnogt, args->agbno, 0, &i);
1506         if (error)
1507                 return error;
1508
1509         /*
1510          * Search the bnobt and cntbt in parallel. Search the bnobt left and
1511          * right and lookup the closest extent to the locality hint for each
1512          * extent size key in the cntbt. The entire search terminates
1513          * immediately on a bnobt hit because that means we've found best case
1514          * locality. Otherwise the search continues until the cntbt cursor runs
1515          * off the end of the tree. If no allocation candidate is found at this
1516          * point, give up on locality, walk backwards from the end of the cntbt
1517          * and take the first available extent.
1518          *
1519          * The parallel tree searches balance each other out to provide fairly
1520          * consistent performance for various situations. The bnobt search can
1521          * have pathological behavior in the worst case scenario of larger
1522          * allocation requests and fragmented free space. On the other hand, the
1523          * bnobt is able to satisfy most smaller allocation requests much more
1524          * quickly than the cntbt. The cntbt search can sift through fragmented
1525          * free space and sets of free extents for larger allocation requests
1526          * more quickly than the bnobt. Since the locality hint is just a hint
1527          * and we don't want to scan the entire bnobt for perfect locality, the
1528          * cntbt search essentially bounds the bnobt search such that we can
1529          * find good enough locality at reasonable performance in most cases.
1530          */
1531         while (xfs_alloc_cur_active(acur->bnolt) ||
1532                xfs_alloc_cur_active(acur->bnogt) ||
1533                xfs_alloc_cur_active(acur->cnt)) {
1534
1535                 trace_xfs_alloc_cur_lookup(args);
1536
1537                 /*
1538                  * Search the bnobt left and right. In the case of a hit, finish
1539                  * the search in the opposite direction and we're done.
1540                  */
1541                 error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, acur->bnolt, false,
1542                                             true, 1, &i);
1543                 if (error)
1544                         return error;
1545                 if (i == 1) {
1546                         trace_xfs_alloc_cur_left(args);
1547                         fbcur = acur->bnogt;
1548                         fbinc = true;
1549                         break;
1550                 }
1551                 error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, acur->bnogt, true, true,
1552                                             1, &i);
1553                 if (error)
1554                         return error;
1555                 if (i == 1) {
1556                         trace_xfs_alloc_cur_right(args);
1557                         fbcur = acur->bnolt;
1558                         fbinc = false;
1559                         break;
1560                 }
1561
1562                 /*
1563                  * Check the extent with best locality based on the current
1564                  * extent size search key and keep track of the best candidate.
1565                  */
1566                 error = xfs_alloc_cntbt_iter(args, acur);
1567                 if (error)
1568                         return error;
1569                 if (!xfs_alloc_cur_active(acur->cnt)) {
1570                         trace_xfs_alloc_cur_lookup_done(args);
1571                         break;
1572                 }
1573         }
1574
1575         /*
1576          * If we failed to find anything due to busy extents, return empty
1577          * handed so the caller can flush and retry. If no busy extents were
1578          * found, walk backwards from the end of the cntbt as a last resort.
1579          */
1580         if (!xfs_alloc_cur_active(acur->cnt) && !acur->len && !acur->busy) {
1581                 error = xfs_btree_decrement(acur->cnt, 0, &i);
1582                 if (error)
1583                         return error;
1584                 if (i) {
1585                         acur->cnt->bc_flags |= XFS_BTREE_ALLOCBT_ACTIVE;
1586                         fbcur = acur->cnt;
1587                         fbinc = false;
1588                 }
1589         }
1590
1591         /*
1592          * Search in the opposite direction for a better entry in the case of
1593          * a bnobt hit or walk backwards from the end of the cntbt.
1594          */
1595         if (fbcur) {
1596                 error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, fbcur, fbinc, true, -1,
1597                                             &i);
1598                 if (error)
1599                         return error;
1600         }
1601
1602         if (acur->len)
1603                 *stat = 1;
1604
1605         return 0;
1606 }
1607
1608 /* Check the last block of the cnt btree for allocations. */
1609 static int
1610 xfs_alloc_ag_vextent_lastblock(
1611         struct xfs_alloc_arg    *args,
1612         struct xfs_alloc_cur    *acur,
1613         xfs_agblock_t           *bno,
1614         xfs_extlen_t            *len,
1615         bool                    *allocated)
1616 {
1617         int                     error;
1618         int                     i;
1619
1620 #ifdef DEBUG
1621         /* Randomly don't execute the first algorithm. */
1622         if (get_random_u32_below(2))
1623                 return 0;
1624 #endif
1625
1626         /*
1627          * Start from the entry that lookup found, sequence through all larger
1628          * free blocks.  If we're actually pointing at a record smaller than
1629          * maxlen, go to the start of this block, and skip all those smaller
1630          * than minlen.
1631          */
1632         if (*len || args->alignment > 1) {
1633                 acur->cnt->bc_levels[0].ptr = 1;
1634                 do {
1635                         error = xfs_alloc_get_rec(acur->cnt, bno, len, &i);
1636                         if (error)
1637                                 return error;
1638                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1639                                 xfs_btree_mark_sick(acur->cnt);
1640                                 return -EFSCORRUPTED;
1641                         }
1642                         if (*len >= args->minlen)
1643                                 break;
1644                         error = xfs_btree_increment(acur->cnt, 0, &i);
1645                         if (error)
1646                                 return error;
1647                 } while (i);
1648                 ASSERT(*len >= args->minlen);
1649                 if (!i)
1650                         return 0;
1651         }
1652
1653         error = xfs_alloc_walk_iter(args, acur, acur->cnt, true, false, -1, &i);
1654         if (error)
1655                 return error;
1656
1657         /*
1658          * It didn't work.  We COULD be in a case where there's a good record
1659          * somewhere, so try again.
1660          */
1661         if (acur->len == 0)
1662                 return 0;
1663
1664         trace_xfs_alloc_near_first(args);
1665         *allocated = true;
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
1671  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1672  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1673  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1674  */
1675 STATIC int
1676 xfs_alloc_ag_vextent_near(
1677         struct xfs_alloc_arg    *args,
1678         uint32_t                alloc_flags)
1679 {
1680         struct xfs_alloc_cur    acur = {};
1681         int                     error;          /* error code */
1682         int                     i;              /* result code, temporary */
1683         xfs_agblock_t           bno;
1684         xfs_extlen_t            len;
1685
1686         /* handle uninitialized agbno range so caller doesn't have to */
1687         if (!args->min_agbno && !args->max_agbno)
1688                 args->max_agbno = args->mp->m_sb.sb_agblocks - 1;
1689         ASSERT(args->min_agbno <= args->max_agbno);
1690
1691         /* clamp agbno to the range if it's outside */
1692         if (args->agbno < args->min_agbno)
1693                 args->agbno = args->min_agbno;
1694         if (args->agbno > args->max_agbno)
1695                 args->agbno = args->max_agbno;
1696
1697         /* Retry once quickly if we find busy extents before blocking. */
1698         alloc_flags |= XFS_ALLOC_FLAG_TRYFLUSH;
1699 restart:
1700         len = 0;
1701
1702         /*
1703          * Set up cursors and see if there are any free extents as big as
1704          * maxlen. If not, pick the last entry in the tree unless the tree is
1705          * empty.
1706          */
1707         error = xfs_alloc_cur_setup(args, &acur);
1708         if (error == -ENOSPC) {
1709                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, acur.cnt, &bno,
1710                                 &len, &i);
1711                 if (error)
1712                         goto out;
1713                 if (i == 0 || len == 0) {
1714                         trace_xfs_alloc_near_noentry(args);
1715                         goto out;
1716                 }
1717                 ASSERT(i == 1);
1718         } else if (error) {
1719                 goto out;
1720         }
1721
1722         /*
1723          * First algorithm.
1724          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
1725          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
1726          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
1727          * block, then we just examine all the entries in that block
1728          * that are big enough, and pick the best one.
1729          */
1730         if (xfs_btree_islastblock(acur.cnt, 0)) {
1731                 bool            allocated = false;
1732
1733                 error = xfs_alloc_ag_vextent_lastblock(args, &acur, &bno, &len,
1734                                 &allocated);
1735                 if (error)
1736                         goto out;
1737                 if (allocated)
1738                         goto alloc_finish;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * Second algorithm. Combined cntbt and bnobt search to find ideal
1743          * locality.
1744          */
1745         error = xfs_alloc_ag_vextent_locality(args, &acur, &i);
1746         if (error)
1747                 goto out;
1748
1749         /*
1750          * If we couldn't get anything, give up.
1751          */
1752         if (!acur.len) {
1753                 if (acur.busy) {
1754                         /*
1755                          * Our only valid extents must have been busy. Flush and
1756                          * retry the allocation again. If we get an -EAGAIN
1757                          * error, we're being told that a deadlock was avoided
1758                          * and the current transaction needs committing before
1759                          * the allocation can be retried.
1760                          */
1761                         trace_xfs_alloc_near_busy(args);
1762                         error = xfs_extent_busy_flush(args->tp,
1763                                         pag_group(args->pag), acur.busy_gen,
1764                                         alloc_flags);
1765                         if (error)
1766                                 goto out;
1767
1768                         alloc_flags &= ~XFS_ALLOC_FLAG_TRYFLUSH;
1769                         goto restart;
1770                 }
1771                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1772                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1773                 goto out;
1774         }
1775
1776 alloc_finish:
1777         /* fix up btrees on a successful allocation */
1778         error = xfs_alloc_cur_finish(args, &acur);
1779
1780 out:
1781         xfs_alloc_cur_close(&acur, error);
1782         return error;
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1787  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1788  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1789  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1790  */
1791 static int
1792 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1793         struct xfs_alloc_arg    *args,
1794         uint32_t                alloc_flags)
1795 {
1796         struct xfs_agf          *agf = args->agbp->b_addr;
1797         struct xfs_btree_cur    *bno_cur;
1798         struct xfs_btree_cur    *cnt_cur;
1799         xfs_agblock_t           fbno;           /* start of found freespace */
1800         xfs_extlen_t            flen;           /* length of found freespace */
1801         xfs_agblock_t           rbno;           /* returned block number */
1802         xfs_extlen_t            rlen;           /* length of returned extent */
1803         bool                    busy;
1804         unsigned                busy_gen;
1805         int                     error;
1806         int                     i;
1807
1808         /* Retry once quickly if we find busy extents before blocking. */
1809         alloc_flags |= XFS_ALLOC_FLAG_TRYFLUSH;
1810 restart:
1811         /*
1812          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1813          */
1814         cnt_cur = xfs_cntbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1815                                         args->pag);
1816         bno_cur = NULL;
1817
1818         /*
1819          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1820          */
1821         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1822                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1823                 goto error0;
1824
1825         /*
1826          * If none then we have to settle for a smaller extent. In the case that
1827          * there are no large extents, this will return the last entry in the
1828          * tree unless the tree is empty. In the case that there are only busy
1829          * large extents, this will return the largest small extent unless there
1830          * are no smaller extents available.
1831          */
1832         if (!i) {
1833                 error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur,
1834                                                    &fbno, &flen, &i);
1835                 if (error)
1836                         goto error0;
1837                 if (i == 0 || flen == 0) {
1838                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1839                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1840                         return 0;
1841                 }
1842                 ASSERT(i == 1);
1843                 busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen, &rbno,
1844                                 &rlen, &busy_gen);
1845         } else {
1846                 /*
1847                  * Search for a non-busy extent that is large enough.
1848                  */
1849                 for (;;) {
1850                         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i);
1851                         if (error)
1852                                 goto error0;
1853                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1854                                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
1855                                 error = -EFSCORRUPTED;
1856                                 goto error0;
1857                         }
1858
1859                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1860                                         &rbno, &rlen, &busy_gen);
1861
1862                         if (rlen >= args->maxlen)
1863                                 break;
1864
1865                         error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i);
1866                         if (error)
1867                                 goto error0;
1868                         if (i)
1869                                 continue;
1870
1871                         /*
1872                          * Our only valid extents must have been busy. Flush and
1873                          * retry the allocation again. If we get an -EAGAIN
1874                          * error, we're being told that a deadlock was avoided
1875                          * and the current transaction needs committing before
1876                          * the allocation can be retried.
1877                          */
1878                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1879                         error = xfs_extent_busy_flush(args->tp,
1880                                         pag_group(args->pag), busy_gen,
1881                                         alloc_flags);
1882                         if (error)
1883                                 goto error0;
1884
1885                         alloc_flags &= ~XFS_ALLOC_FLAG_TRYFLUSH;
1886                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1887                         goto restart;
1888                 }
1889         }
1890
1891         /*
1892          * In the first case above, we got the last entry in the
1893          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1894          * once aligned; if not, we search left for something better.
1895          * This can't happen in the second case above.
1896          */
1897         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1898         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp,
1899                            rlen != 0 &&
1900                            (rlen > flen ||
1901                             rbno + rlen > fbno + flen))) {
1902                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
1903                 error = -EFSCORRUPTED;
1904                 goto error0;
1905         }
1906         if (rlen < args->maxlen) {
1907                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1908                 xfs_extlen_t    bestflen;
1909                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1910                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1911
1912                 bestrlen = rlen;
1913                 bestrbno = rbno;
1914                 bestflen = flen;
1915                 bestfbno = fbno;
1916                 for (;;) {
1917                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1918                                 goto error0;
1919                         if (i == 0)
1920                                 break;
1921                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1922                                         &i)))
1923                                 goto error0;
1924                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1925                                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
1926                                 error = -EFSCORRUPTED;
1927                                 goto error0;
1928                         }
1929                         if (flen <= bestrlen)
1930                                 break;
1931                         busy = xfs_alloc_compute_aligned(args, fbno, flen,
1932                                         &rbno, &rlen, &busy_gen);
1933                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1934                         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp,
1935                                            rlen != 0 &&
1936                                            (rlen > flen ||
1937                                             rbno + rlen > fbno + flen))) {
1938                                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
1939                                 error = -EFSCORRUPTED;
1940                                 goto error0;
1941                         }
1942                         if (rlen > bestrlen) {
1943                                 bestrlen = rlen;
1944                                 bestrbno = rbno;
1945                                 bestflen = flen;
1946                                 bestfbno = fbno;
1947                                 if (rlen == args->maxlen)
1948                                         break;
1949                         }
1950                 }
1951                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1952                                 &i)))
1953                         goto error0;
1954                 if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, i != 1)) {
1955                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
1956                         error = -EFSCORRUPTED;
1957                         goto error0;
1958                 }
1959                 rlen = bestrlen;
1960                 rbno = bestrbno;
1961                 flen = bestflen;
1962                 fbno = bestfbno;
1963         }
1964         args->wasfromfl = 0;
1965         /*
1966          * Fix up the length.
1967          */
1968         args->len = rlen;
1969         if (rlen < args->minlen) {
1970                 if (busy) {
1971                         /*
1972                          * Our only valid extents must have been busy. Flush and
1973                          * retry the allocation again. If we get an -EAGAIN
1974                          * error, we're being told that a deadlock was avoided
1975                          * and the current transaction needs committing before
1976                          * the allocation can be retried.
1977                          */
1978                         trace_xfs_alloc_size_busy(args);
1979                         error = xfs_extent_busy_flush(args->tp,
1980                                         pag_group(args->pag), busy_gen,
1981                                         alloc_flags);
1982                         if (error)
1983                                 goto error0;
1984
1985                         alloc_flags &= ~XFS_ALLOC_FLAG_TRYFLUSH;
1986                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1987                         goto restart;
1988                 }
1989                 goto out_nominleft;
1990         }
1991         xfs_alloc_fix_len(args);
1992
1993         rlen = args->len;
1994         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp, rlen > flen)) {
1995                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
1996                 error = -EFSCORRUPTED;
1997                 goto error0;
1998         }
1999         /*
2000          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
2001          */
2002         bno_cur = xfs_bnobt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
2003                                         args->pag);
2004         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
2005                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
2006                 goto error0;
2007         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2008         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2009         cnt_cur = bno_cur = NULL;
2010         args->len = rlen;
2011         args->agbno = rbno;
2012         if (XFS_IS_CORRUPT(args->mp,
2013                            args->agbno + args->len >
2014                            be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
2015                 xfs_ag_mark_sick(args->pag, XFS_SICK_AG_BNOBT);
2016                 error = -EFSCORRUPTED;
2017                 goto error0;
2018         }
2019         trace_xfs_alloc_size_done(args);
2020         return 0;
2021
2022 error0:
2023         trace_xfs_alloc_size_error(args);
2024         if (cnt_cur)
2025                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
2026         if (bno_cur)
2027                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
2028         return error;
2029
2030 out_nominleft:
2031         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2032         trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
2033         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2034         return 0;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Free the extent starting at agno/bno for length.
2039  */
2040 int
2041 xfs_free_ag_extent(
2042         struct xfs_trans                *tp,
2043         struct xfs_buf                  *agbp,
2044         xfs_agblock_t                   bno,
2045         xfs_extlen_t                    len,
2046         const struct xfs_owner_info     *oinfo,
2047         enum xfs_ag_resv_type           type)
2048 {
2049         struct xfs_mount                *mp;
2050         struct xfs_btree_cur            *bno_cur;
2051         struct xfs_btree_cur            *cnt_cur;
2052         xfs_agblock_t                   gtbno; /* start of right neighbor */
2053         xfs_extlen_t                    gtlen; /* length of right neighbor */
2054         xfs_agblock_t                   ltbno; /* start of left neighbor */
2055         xfs_extlen_t                    ltlen; /* length of left neighbor */
2056         xfs_agblock_t                   nbno; /* new starting block of freesp */
2057         xfs_extlen_t                    nlen; /* new length of freespace */
2058         int                             haveleft; /* have a left neighbor */
2059         int                             haveright; /* have a right neighbor */
2060         int                             i;
2061         int                             error;
2062         struct xfs_perag                *pag = agbp->b_pag;
2063         bool                            fixup_longest = false;
2064
2065         bno_cur = cnt_cur = NULL;
2066         mp = tp->t_mountp;
2067
2068         if (!xfs_rmap_should_skip_owner_update(oinfo)) {
2069                 error = xfs_rmap_free(tp, agbp, pag, bno, len, oinfo);
2070                 if (error)
2071                         goto error0;
2072         }
2073
2074         /*
2075          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
2076          */
2077         bno_cur = xfs_bnobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag);
2078         /*
2079          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
2080          * that is contiguous with this space.
2081          */
2082         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
2083                 goto error0;
2084         if (haveleft) {
2085                 /*
2086                  * There is a block to our left.
2087                  */
2088                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
2089                         goto error0;
2090                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2091                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2092                         error = -EFSCORRUPTED;
2093                         goto error0;
2094                 }
2095                 /*
2096                  * It's not contiguous, though.
2097                  */
2098                 if (ltbno + ltlen < bno)
2099                         haveleft = 0;
2100                 else {
2101                         /*
2102                          * If this failure happens the request to free this
2103                          * space was invalid, it's (partly) already free.
2104                          * Very bad.
2105                          */
2106                         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ltbno + ltlen > bno)) {
2107                                 xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2108                                 error = -EFSCORRUPTED;
2109                                 goto error0;
2110                         }
2111                 }
2112         }
2113         /*
2114          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
2115          * that is contiguous with this space.
2116          */
2117         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
2118                 goto error0;
2119         if (haveright) {
2120                 /*
2121                  * There is a block to our right.
2122                  */
2123                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
2124                         goto error0;
2125                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2126                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2127                         error = -EFSCORRUPTED;
2128                         goto error0;
2129                 }
2130                 /*
2131                  * It's not contiguous, though.
2132                  */
2133                 if (bno + len < gtbno)
2134                         haveright = 0;
2135                 else {
2136                         /*
2137                          * If this failure happens the request to free this
2138                          * space was invalid, it's (partly) already free.
2139                          * Very bad.
2140                          */
2141                         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, bno + len > gtbno)) {
2142                                 xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2143                                 error = -EFSCORRUPTED;
2144                                 goto error0;
2145                         }
2146                 }
2147         }
2148         /*
2149          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
2150          */
2151         cnt_cur = xfs_cntbt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag);
2152         /*
2153          * Have both left and right contiguous neighbors.
2154          * Merge all three into a single free block.
2155          */
2156         if (haveleft && haveright) {
2157                 /*
2158                  * Delete the old by-size entry on the left.
2159                  */
2160                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
2161                         goto error0;
2162                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2163                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2164                         error = -EFSCORRUPTED;
2165                         goto error0;
2166                 }
2167                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2168                         goto error0;
2169                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2170                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2171                         error = -EFSCORRUPTED;
2172                         goto error0;
2173                 }
2174                 /*
2175                  * Delete the old by-size entry on the right.
2176                  */
2177                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
2178                         goto error0;
2179                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2180                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2181                         error = -EFSCORRUPTED;
2182                         goto error0;
2183                 }
2184                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2185                         goto error0;
2186                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2187                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2188                         error = -EFSCORRUPTED;
2189                         goto error0;
2190                 }
2191                 /*
2192                  * Delete the old by-block entry for the right block.
2193                  */
2194                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
2195                         goto error0;
2196                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2197                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2198                         error = -EFSCORRUPTED;
2199                         goto error0;
2200                 }
2201                 /*
2202                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
2203                  */
2204                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
2205                         goto error0;
2206                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2207                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2208                         error = -EFSCORRUPTED;
2209                         goto error0;
2210                 }
2211 #ifdef DEBUG
2212                 /*
2213                  * Check that this is the right record: delete didn't
2214                  * mangle the cursor.
2215                  */
2216                 {
2217                         xfs_agblock_t   xxbno;
2218                         xfs_extlen_t    xxlen;
2219
2220                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
2221                                         &i)))
2222                                 goto error0;
2223                         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2224                                            i != 1 ||
2225                                            xxbno != ltbno ||
2226                                            xxlen != ltlen)) {
2227                                 xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2228                                 error = -EFSCORRUPTED;
2229                                 goto error0;
2230                         }
2231                 }
2232 #endif
2233                 /*
2234                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
2235                  */
2236                 nbno = ltbno;
2237                 nlen = len + ltlen + gtlen;
2238                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
2239                         goto error0;
2240         }
2241         /*
2242          * Have only a left contiguous neighbor.
2243          * Merge it together with the new freespace.
2244          */
2245         else if (haveleft) {
2246                 /*
2247                  * Delete the old by-size entry on the left.
2248                  */
2249                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
2250                         goto error0;
2251                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2252                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2253                         error = -EFSCORRUPTED;
2254                         goto error0;
2255                 }
2256                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2257                         goto error0;
2258                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2259                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2260                         error = -EFSCORRUPTED;
2261                         goto error0;
2262                 }
2263                 /*
2264                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
2265                  * update its length.
2266                  */
2267                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
2268                         goto error0;
2269                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2270                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2271                         error = -EFSCORRUPTED;
2272                         goto error0;
2273                 }
2274                 nbno = ltbno;
2275                 nlen = len + ltlen;
2276                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
2277                         goto error0;
2278         }
2279         /*
2280          * Have only a right contiguous neighbor.
2281          * Merge it together with the new freespace.
2282          */
2283         else if (haveright) {
2284                 /*
2285                  * Delete the old by-size entry on the right.
2286                  */
2287                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
2288                         goto error0;
2289                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2290                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2291                         error = -EFSCORRUPTED;
2292                         goto error0;
2293                 }
2294                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
2295                         goto error0;
2296                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2297                         xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2298                         error = -EFSCORRUPTED;
2299                         goto error0;
2300                 }
2301                 /*
2302                  * Update the starting block and length of the right
2303                  * neighbor in the by-block tree.
2304                  */
2305                 nbno = bno;
2306                 nlen = len + gtlen;
2307                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
2308                         goto error0;
2309         }
2310         /*
2311          * No contiguous neighbors.
2312          * Insert the new freespace into the by-block tree.
2313          */
2314         else {
2315                 nbno = bno;
2316                 nlen = len;
2317                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
2318                         goto error0;
2319                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2320                         xfs_btree_mark_sick(bno_cur);
2321                         error = -EFSCORRUPTED;
2322                         goto error0;
2323                 }
2324         }
2325         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2326         bno_cur = NULL;
2327
2328         /*
2329          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
2330          *
2331          * If this new freespace is being inserted in the block that contains
2332          * the largest free space in the btree, make sure we also fix up the
2333          * agf->agf-longest tracker field.
2334          */
2335         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
2336                 goto error0;
2337         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 0)) {
2338                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2339                 error = -EFSCORRUPTED;
2340                 goto error0;
2341         }
2342         if (xfs_alloc_cursor_at_lastrec(cnt_cur))
2343                 fixup_longest = true;
2344         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
2345                 goto error0;
2346         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2347                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2348                 error = -EFSCORRUPTED;
2349                 goto error0;
2350         }
2351         if (fixup_longest) {
2352                 error = xfs_alloc_fixup_longest(cnt_cur);
2353                 if (error)
2354                         goto error0;
2355         }
2356
2357         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2358         cnt_cur = NULL;
2359
2360         /*
2361          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
2362          */
2363         error = xfs_alloc_update_counters(tp, agbp, len);
2364         xfs_ag_resv_free_extent(pag, type, tp, len);
2365         if (error)
2366                 goto error0;
2367
2368         XFS_STATS_INC(mp, xs_freex);
2369         XFS_STATS_ADD(mp, xs_freeb, len);
2370
2371         trace_xfs_free_extent(pag, bno, len, type, haveleft, haveright);
2372
2373         return 0;
2374
2375  error0:
2376         trace_xfs_free_extent(pag, bno, len, type, -1, -1);
2377         if (bno_cur)
2378                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
2379         if (cnt_cur)
2380                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
2381         return error;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Visible (exported) allocation/free functions.
2386  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
2387  */
2388
2389 /*
2390  * Compute and fill in value of m_alloc_maxlevels.
2391  */
2392 void
2393 xfs_alloc_compute_maxlevels(
2394         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
2395 {
2396         mp->m_alloc_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(mp->m_alloc_mnr,
2397                         (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2);
2398         ASSERT(mp->m_alloc_maxlevels <= xfs_allocbt_maxlevels_ondisk());
2399 }
2400
2401 /*
2402  * Find the length of the longest extent in an AG.  The 'need' parameter
2403  * specifies how much space we're going to need for the AGFL and the
2404  * 'reserved' parameter tells us how many blocks in this AG are reserved for
2405  * other callers.
2406  */
2407 xfs_extlen_t
2408 xfs_alloc_longest_free_extent(
2409         struct xfs_perag        *pag,
2410         xfs_extlen_t            need,
2411         xfs_extlen_t            reserved)
2412 {
2413         xfs_extlen_t            delta = 0;
2414
2415         /*
2416          * If the AGFL needs a recharge, we'll have to subtract that from the
2417          * longest extent.
2418          */
2419         if (need > pag->pagf_flcount)
2420                 delta = need - pag->pagf_flcount;
2421
2422         /*
2423          * If we cannot maintain others' reservations with space from the
2424          * not-longest freesp extents, we'll have to subtract /that/ from
2425          * the longest extent too.
2426          */
2427         if (pag->pagf_freeblks - pag->pagf_longest < reserved)
2428                 delta += reserved - (pag->pagf_freeblks - pag->pagf_longest);
2429
2430         /*
2431          * If the longest extent is long enough to satisfy all the
2432          * reservations and AGFL rules in place, we can return this extent.
2433          */
2434         if (pag->pagf_longest > delta)
2435                 return min_t(xfs_extlen_t, pag_mount(pag)->m_ag_max_usable,
2436                                 pag->pagf_longest - delta);
2437
2438         /* Otherwise, let the caller try for 1 block if there's space. */
2439         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Compute the minimum length of the AGFL in the given AG.  If @pag is NULL,
2444  * return the largest possible minimum length.
2445  */
2446 unsigned int
2447 xfs_alloc_min_freelist(
2448         struct xfs_mount        *mp,
2449         struct xfs_perag        *pag)
2450 {
2451         /* AG btrees have at least 1 level. */
2452         const unsigned int      bno_level = pag ? pag->pagf_bno_level : 1;
2453         const unsigned int      cnt_level = pag ? pag->pagf_cnt_level : 1;
2454         const unsigned int      rmap_level = pag ? pag->pagf_rmap_level : 1;
2455         unsigned int            min_free;
2456
2457         ASSERT(mp->m_alloc_maxlevels > 0);
2458
2459         /*
2460          * For a btree shorter than the maximum height, the worst case is that
2461          * every level gets split and a new level is added, then while inserting
2462          * another entry to refill the AGFL, every level under the old root gets
2463          * split again. This is:
2464          *
2465          *   (full height split reservation) + (AGFL refill split height)
2466          * = (current height + 1) + (current height - 1)
2467          * = (new height) + (new height - 2)
2468          * = 2 * new height - 2
2469          *
2470          * For a btree of maximum height, the worst case is that every level
2471          * under the root gets split, then while inserting another entry to
2472          * refill the AGFL, every level under the root gets split again. This is
2473          * also:
2474          *
2475          *   2 * (current height - 1)
2476          * = 2 * (new height - 1)
2477          * = 2 * new height - 2
2478          */
2479
2480         /* space needed by-bno freespace btree */
2481         min_free = min(bno_level + 1, mp->m_alloc_maxlevels) * 2 - 2;
2482         /* space needed by-size freespace btree */
2483         min_free += min(cnt_level + 1, mp->m_alloc_maxlevels) * 2 - 2;
2484         /* space needed reverse mapping used space btree */
2485         if (xfs_has_rmapbt(mp))
2486                 min_free += min(rmap_level + 1, mp->m_rmap_maxlevels) * 2 - 2;
2487         return min_free;
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Check if the operation we are fixing up the freelist for should go ahead or
2492  * not. If we are freeing blocks, we always allow it, otherwise the allocation
2493  * is dependent on whether the size and shape of free space available will
2494  * permit the requested allocation to take place.
2495  */
2496 static bool
2497 xfs_alloc_space_available(
2498         struct xfs_alloc_arg    *args,
2499         xfs_extlen_t            min_free,
2500         int                     flags)
2501 {
2502         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2503         xfs_extlen_t            alloc_len, longest;
2504         xfs_extlen_t            reservation; /* blocks that are still reserved */
2505         int                     available;
2506         xfs_extlen_t            agflcount;
2507
2508         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2509                 return true;
2510
2511         reservation = xfs_ag_resv_needed(pag, args->resv);
2512
2513         /* do we have enough contiguous free space for the allocation? */
2514         alloc_len = args->minlen + (args->alignment - 1) + args->minalignslop;
2515         longest = xfs_alloc_longest_free_extent(pag, min_free, reservation);
2516         if (longest < alloc_len)
2517                 return false;
2518
2519         /*
2520          * Do we have enough free space remaining for the allocation? Don't
2521          * account extra agfl blocks because we are about to defer free them,
2522          * making them unavailable until the current transaction commits.
2523          */
2524         agflcount = min_t(xfs_extlen_t, pag->pagf_flcount, min_free);
2525         available = (int)(pag->pagf_freeblks + agflcount -
2526                           reservation - min_free - args->minleft);
2527         if (available < (int)max(args->total, alloc_len))
2528                 return false;
2529
2530         /*
2531          * Clamp maxlen to the amount of free space available for the actual
2532          * extent allocation.
2533          */
2534         if (available < (int)args->maxlen && !(flags & XFS_ALLOC_FLAG_CHECK)) {
2535                 args->maxlen = available;
2536                 ASSERT(args->maxlen > 0);
2537                 ASSERT(args->maxlen >= args->minlen);
2538         }
2539
2540         return true;
2541 }
2542
2543 /*
2544  * Check the agfl fields of the agf for inconsistency or corruption.
2545  *
2546  * The original purpose was to detect an agfl header padding mismatch between
2547  * current and early v5 kernels. This problem manifests as a 1-slot size
2548  * difference between the on-disk flcount and the active [first, last] range of
2549  * a wrapped agfl.
2550  *
2551  * However, we need to use these same checks to catch agfl count corruptions
2552  * unrelated to padding. This could occur on any v4 or v5 filesystem, so either
2553  * way, we need to reset the agfl and warn the user.
2554  *
2555  * Return true if a reset is required before the agfl can be used, false
2556  * otherwise.
2557  */
2558 static bool
2559 xfs_agfl_needs_reset(
2560         struct xfs_mount        *mp,
2561         struct xfs_agf          *agf)
2562 {
2563         uint32_t                f = be32_to_cpu(agf->agf_flfirst);
2564         uint32_t                l = be32_to_cpu(agf->agf_fllast);
2565         uint32_t                c = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2566         int                     agfl_size = xfs_agfl_size(mp);
2567         int                     active;
2568
2569         /*
2570          * The agf read verifier catches severe corruption of these fields.
2571          * Repeat some sanity checks to cover a packed -> unpacked mismatch if
2572          * the verifier allows it.
2573          */
2574         if (f >= agfl_size || l >= agfl_size)
2575                 return true;
2576         if (c > agfl_size)
2577                 return true;
2578
2579         /*
2580          * Check consistency between the on-disk count and the active range. An
2581          * agfl padding mismatch manifests as an inconsistent flcount.
2582          */
2583         if (c && l >= f)
2584                 active = l - f + 1;
2585         else if (c)
2586                 active = agfl_size - f + l + 1;
2587         else
2588                 active = 0;
2589
2590         return active != c;
2591 }
2592
2593 /*
2594  * Reset the agfl to an empty state. Ignore/drop any existing blocks since the
2595  * agfl content cannot be trusted. Warn the user that a repair is required to
2596  * recover leaked blocks.
2597  *
2598  * The purpose of this mechanism is to handle filesystems affected by the agfl
2599  * header padding mismatch problem. A reset keeps the filesystem online with a
2600  * relatively minor free space accounting inconsistency rather than suffer the
2601  * inevitable crash from use of an invalid agfl block.
2602  */
2603 static void
2604 xfs_agfl_reset(
2605         struct xfs_trans        *tp,
2606         struct xfs_buf          *agbp,
2607         struct xfs_perag        *pag)
2608 {
2609         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2610         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
2611
2612         ASSERT(xfs_perag_agfl_needs_reset(pag));
2613         trace_xfs_agfl_reset(mp, agf, 0, _RET_IP_);
2614
2615         xfs_warn(mp,
2616                "WARNING: Reset corrupted AGFL on AG %u. %d blocks leaked. "
2617                "Please unmount and run xfs_repair.",
2618                 pag_agno(pag), pag->pagf_flcount);
2619
2620         agf->agf_flfirst = 0;
2621         agf->agf_fllast = cpu_to_be32(xfs_agfl_size(mp) - 1);
2622         agf->agf_flcount = 0;
2623         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLLAST |
2624                                     XFS_AGF_FLCOUNT);
2625
2626         pag->pagf_flcount = 0;
2627         clear_bit(XFS_AGSTATE_AGFL_NEEDS_RESET, &pag->pag_opstate);
2628 }
2629
2630 /*
2631  * Add the extent to the list of extents to be free at transaction end.
2632  * The list is maintained sorted (by block number).
2633  */
2634 static int
2635 xfs_defer_extent_free(
2636         struct xfs_trans                *tp,
2637         xfs_fsblock_t                   bno,
2638         xfs_filblks_t                   len,
2639         const struct xfs_owner_info     *oinfo,
2640         enum xfs_ag_resv_type           type,
2641         unsigned int                    free_flags,
2642         struct xfs_defer_pending        **dfpp)
2643 {
2644         struct xfs_extent_free_item     *xefi;
2645         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
2646
2647         ASSERT(len <= XFS_MAX_BMBT_EXTLEN);
2648         ASSERT(!isnullstartblock(bno));
2649         ASSERT(!(free_flags & ~XFS_FREE_EXTENT_ALL_FLAGS));
2650
2651         if (free_flags & XFS_FREE_EXTENT_REALTIME) {
2652                 if (type != XFS_AG_RESV_NONE) {
2653                         ASSERT(type == XFS_AG_RESV_NONE);
2654                         return -EFSCORRUPTED;
2655                 }
2656                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !xfs_verify_rtbext(mp, bno, len)))
2657                         return -EFSCORRUPTED;
2658         } else {
2659                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !xfs_verify_fsbext(mp, bno, len)))
2660                         return -EFSCORRUPTED;
2661         }
2662
2663         xefi = kmem_cache_zalloc(xfs_extfree_item_cache,
2664                                GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
2665         xefi->xefi_startblock = bno;
2666         xefi->xefi_blockcount = (xfs_extlen_t)len;
2667         xefi->xefi_agresv = type;
2668         if (free_flags & XFS_FREE_EXTENT_SKIP_DISCARD)
2669                 xefi->xefi_flags |= XFS_EFI_SKIP_DISCARD;
2670         if (free_flags & XFS_FREE_EXTENT_REALTIME)
2671                 xefi->xefi_flags |= XFS_EFI_REALTIME;
2672         if (oinfo) {
2673                 ASSERT(oinfo->oi_offset == 0);
2674
2675                 if (oinfo->oi_flags & XFS_OWNER_INFO_ATTR_FORK)
2676                         xefi->xefi_flags |= XFS_EFI_ATTR_FORK;
2677                 if (oinfo->oi_flags & XFS_OWNER_INFO_BMBT_BLOCK)
2678                         xefi->xefi_flags |= XFS_EFI_BMBT_BLOCK;
2679                 xefi->xefi_owner = oinfo->oi_owner;
2680         } else {
2681                 xefi->xefi_owner = XFS_RMAP_OWN_NULL;
2682         }
2683
2684         xfs_extent_free_defer_add(tp, xefi, dfpp);
2685         return 0;
2686 }
2687
2688 int
2689 xfs_free_extent_later(
2690         struct xfs_trans                *tp,
2691         xfs_fsblock_t                   bno,
2692         xfs_filblks_t                   len,
2693         const struct xfs_owner_info     *oinfo,
2694         enum xfs_ag_resv_type           type,
2695         unsigned int                    free_flags)
2696 {
2697         struct xfs_defer_pending        *dontcare = NULL;
2698
2699         return xfs_defer_extent_free(tp, bno, len, oinfo, type, free_flags,
2700                         &dontcare);
2701 }
2702
2703 /*
2704  * Set up automatic freeing of unwritten space in the filesystem.
2705  *
2706  * This function attached a paused deferred extent free item to the
2707  * transaction.  Pausing means that the EFI will be logged in the next
2708  * transaction commit, but the pending EFI will not be finished until the
2709  * pending item is unpaused.
2710  *
2711  * If the system goes down after the EFI has been persisted to the log but
2712  * before the pending item is unpaused, log recovery will find the EFI, fail to
2713  * find the EFD, and free the space.
2714  *
2715  * If the pending item is unpaused, the next transaction commit will log an EFD
2716  * without freeing the space.
2717  *
2718  * Caller must ensure that the tp, fsbno, len, oinfo, and resv flags of the
2719  * @args structure are set to the relevant values.
2720  */
2721 int
2722 xfs_alloc_schedule_autoreap(
2723         const struct xfs_alloc_arg      *args,
2724         unsigned int                    free_flags,
2725         struct xfs_alloc_autoreap       *aarp)
2726 {
2727         int                             error;
2728
2729         error = xfs_defer_extent_free(args->tp, args->fsbno, args->len,
2730                         &args->oinfo, args->resv, free_flags, &aarp->dfp);
2731         if (error)
2732                 return error;
2733
2734         xfs_defer_item_pause(args->tp, aarp->dfp);
2735         return 0;
2736 }
2737
2738 /*
2739  * Cancel automatic freeing of unwritten space in the filesystem.
2740  *
2741  * Earlier, we created a paused deferred extent free item and attached it to
2742  * this transaction so that we could automatically roll back a new space
2743  * allocation if the system went down.  Now we want to cancel the paused work
2744  * item by marking the EFI stale so we don't actually free the space, unpausing
2745  * the pending item and logging an EFD.
2746  *
2747  * The caller generally should have already mapped the space into the ondisk
2748  * filesystem.  If the reserved space was partially used, the caller must call
2749  * xfs_free_extent_later to create a new EFI to free the unused space.
2750  */
2751 void
2752 xfs_alloc_cancel_autoreap(
2753         struct xfs_trans                *tp,
2754         struct xfs_alloc_autoreap       *aarp)
2755 {
2756         struct xfs_defer_pending        *dfp = aarp->dfp;
2757         struct xfs_extent_free_item     *xefi;
2758
2759         if (!dfp)
2760                 return;
2761
2762         list_for_each_entry(xefi, &dfp->dfp_work, xefi_list)
2763                 xefi->xefi_flags |= XFS_EFI_CANCELLED;
2764
2765         xfs_defer_item_unpause(tp, dfp);
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Commit automatic freeing of unwritten space in the filesystem.
2770  *
2771  * This unpauses an earlier _schedule_autoreap and commits to freeing the
2772  * allocated space.  Call this if none of the reserved space was used.
2773  */
2774 void
2775 xfs_alloc_commit_autoreap(
2776         struct xfs_trans                *tp,
2777         struct xfs_alloc_autoreap       *aarp)
2778 {
2779         if (aarp->dfp)
2780                 xfs_defer_item_unpause(tp, aarp->dfp);
2781 }
2782
2783 /*
2784  * Check if an AGF has a free extent record whose length is equal to
2785  * args->minlen.
2786  */
2787 STATIC int
2788 xfs_exact_minlen_extent_available(
2789         struct xfs_alloc_arg    *args,
2790         struct xfs_buf          *agbp,
2791         int                     *stat)
2792 {
2793         struct xfs_btree_cur    *cnt_cur;
2794         xfs_agblock_t           fbno;
2795         xfs_extlen_t            flen;
2796         int                     error = 0;
2797
2798         cnt_cur = xfs_cntbt_init_cursor(args->mp, args->tp, agbp,
2799                                         args->pag);
2800         error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->minlen, stat);
2801         if (error)
2802                 goto out;
2803
2804         if (*stat == 0) {
2805                 xfs_btree_mark_sick(cnt_cur);
2806                 error = -EFSCORRUPTED;
2807                 goto out;
2808         }
2809
2810         error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, stat);
2811         if (error)
2812                 goto out;
2813
2814         if (*stat == 1 && flen != args->minlen)
2815                 *stat = 0;
2816
2817 out:
2818         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, error);
2819
2820         return error;
2821 }
2822
2823 /*
2824  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
2825  * If so, fix up the btree freelist's size.
2826  */
2827 int                     /* error */
2828 xfs_alloc_fix_freelist(
2829         struct xfs_alloc_arg    *args,  /* allocation argument structure */
2830         uint32_t                alloc_flags)
2831 {
2832         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
2833         struct xfs_perag        *pag = args->pag;
2834         struct xfs_trans        *tp = args->tp;
2835         struct xfs_buf          *agbp = NULL;
2836         struct xfs_buf          *agflbp = NULL;
2837         struct xfs_alloc_arg    targs;  /* local allocation arguments */
2838         xfs_agblock_t           bno;    /* freelist block */
2839         xfs_extlen_t            need;   /* total blocks needed in freelist */
2840         int                     error = 0;
2841
2842         /* deferred ops (AGFL block frees) require permanent transactions */
2843         ASSERT(tp->t_flags & XFS_TRANS_PERM_LOG_RES);
2844
2845         if (!xfs_perag_initialised_agf(pag)) {
2846                 error = xfs_alloc_read_agf(pag, tp, alloc_flags, &agbp);
2847                 if (error) {
2848                         /* Couldn't lock the AGF so skip this AG. */
2849                         if (error == -EAGAIN)
2850                                 error = 0;
2851                         goto out_no_agbp;
2852                 }
2853         }
2854
2855         /*
2856          * If this is a metadata preferred pag and we are user data then try
2857          * somewhere else if we are not being asked to try harder at this
2858          * point
2859          */
2860         if (xfs_perag_prefers_metadata(pag) &&
2861             (args->datatype & XFS_ALLOC_USERDATA) &&
2862             (alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
2863                 ASSERT(!(alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
2864                 goto out_agbp_relse;
2865         }
2866
2867         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2868         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, alloc_flags |
2869                         XFS_ALLOC_FLAG_CHECK))
2870                 goto out_agbp_relse;
2871
2872         /*
2873          * Get the a.g. freespace buffer.
2874          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
2875          */
2876         if (!agbp) {
2877                 error = xfs_alloc_read_agf(pag, tp, alloc_flags, &agbp);
2878                 if (error) {
2879                         /* Couldn't lock the AGF so skip this AG. */
2880                         if (error == -EAGAIN)
2881                                 error = 0;
2882                         goto out_no_agbp;
2883                 }
2884         }
2885
2886         /* reset a padding mismatched agfl before final free space check */
2887         if (xfs_perag_agfl_needs_reset(pag))
2888                 xfs_agfl_reset(tp, agbp, pag);
2889
2890         /* If there isn't enough total space or single-extent, reject it. */
2891         need = xfs_alloc_min_freelist(mp, pag);
2892         if (!xfs_alloc_space_available(args, need, alloc_flags))
2893                 goto out_agbp_relse;
2894
2895         if (IS_ENABLED(CONFIG_XFS_DEBUG) && args->alloc_minlen_only) {
2896                 int stat;
2897
2898                 error = xfs_exact_minlen_extent_available(args, agbp, &stat);
2899                 if (error || !stat)
2900                         goto out_agbp_relse;
2901         }
2902
2903         /*
2904          * Make the freelist shorter if it's too long.
2905          *
2906          * Note that from this point onwards, we will always release the agf and
2907          * agfl buffers on error. This handles the case where we error out and
2908          * the buffers are clean or may not have been joined to the transaction
2909          * and hence need to be released manually. If they have been joined to
2910          * the transaction, then xfs_trans_brelse() will handle them
2911          * appropriately based on the recursion count and dirty state of the
2912          * buffer.
2913          *
2914          * XXX (dgc): When we have lots of free space, does this buy us
2915          * anything other than extra overhead when we need to put more blocks
2916          * back on the free list? Maybe we should only do this when space is
2917          * getting low or the AGFL is more than half full?
2918          *
2919          * The NOSHRINK flag prevents the AGFL from being shrunk if it's too
2920          * big; the NORMAP flag prevents AGFL expand/shrink operations from
2921          * updating the rmapbt.  Both flags are used in xfs_repair while we're
2922          * rebuilding the rmapbt, and neither are used by the kernel.  They're
2923          * both required to ensure that rmaps are correctly recorded for the
2924          * regenerated AGFL, bnobt, and cntbt.  See repair/phase5.c and
2925          * repair/rmap.c in xfsprogs for details.
2926          */
2927         memset(&targs, 0, sizeof(targs));
2928         /* struct copy below */
2929         if (alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_NORMAP)
2930                 targs.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_SKIP_UPDATE;
2931         else
2932                 targs.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_AG;
2933         while (!(alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_NOSHRINK) &&
2934                         pag->pagf_flcount > need) {
2935                 error = xfs_alloc_get_freelist(pag, tp, agbp, &bno, 0);
2936                 if (error)
2937                         goto out_agbp_relse;
2938
2939                 /*
2940                  * Defer the AGFL block free.
2941                  *
2942                  * This helps to prevent log reservation overruns due to too
2943                  * many allocation operations in a transaction. AGFL frees are
2944                  * prone to this problem because for one they are always freed
2945                  * one at a time.  Further, an immediate AGFL block free can
2946                  * cause a btree join and require another block free before the
2947                  * real allocation can proceed.
2948                  * Deferring the free disconnects freeing up the AGFL slot from
2949                  * freeing the block.
2950                  */
2951                 error = xfs_free_extent_later(tp, xfs_agbno_to_fsb(pag, bno),
2952                                 1, &targs.oinfo, XFS_AG_RESV_AGFL, 0);
2953                 if (error)
2954                         goto out_agbp_relse;
2955         }
2956
2957         targs.tp = tp;
2958         targs.mp = mp;
2959         targs.agbp = agbp;
2960         targs.agno = args->agno;
2961         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = 1;
2962         targs.pag = pag;
2963         error = xfs_alloc_read_agfl(pag, tp, &agflbp);
2964         if (error)
2965                 goto out_agbp_relse;
2966
2967         /* Make the freelist longer if it's too short. */
2968         while (pag->pagf_flcount < need) {
2969                 targs.agbno = 0;
2970                 targs.maxlen = need - pag->pagf_flcount;
2971                 targs.resv = XFS_AG_RESV_AGFL;
2972
2973                 /* Allocate as many blocks as possible at once. */
2974                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(&targs, alloc_flags);
2975                 if (error)
2976                         goto out_agflbp_relse;
2977
2978                 /*
2979                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
2980                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
2981                  * on a completely full ag.
2982                  */
2983                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
2984                         if (alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
2985                                 break;
2986                         goto out_agflbp_relse;
2987                 }
2988
2989                 if (!xfs_rmap_should_skip_owner_update(&targs.oinfo)) {
2990                         error = xfs_rmap_alloc(tp, agbp, pag,
2991                                        targs.agbno, targs.len, &targs.oinfo);
2992                         if (error)
2993                                 goto out_agflbp_relse;
2994                 }
2995                 error = xfs_alloc_update_counters(tp, agbp,
2996                                                   -((long)(targs.len)));
2997                 if (error)
2998                         goto out_agflbp_relse;
2999
3000                 /*
3001                  * Put each allocated block on the list.
3002                  */
3003                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
3004                         error = xfs_alloc_put_freelist(pag, tp, agbp,
3005                                                         agflbp, bno, 0);
3006                         if (error)
3007                                 goto out_agflbp_relse;
3008                 }
3009         }
3010         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
3011         args->agbp = agbp;
3012         return 0;
3013
3014 out_agflbp_relse:
3015         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
3016 out_agbp_relse:
3017         if (agbp)
3018                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
3019 out_no_agbp:
3020         args->agbp = NULL;
3021         return error;
3022 }
3023
3024 /*
3025  * Get a block from the freelist.
3026  * Returns with the buffer for the block gotten.
3027  */
3028 int
3029 xfs_alloc_get_freelist(
3030         struct xfs_perag        *pag,
3031         struct xfs_trans        *tp,
3032         struct xfs_buf          *agbp,
3033         xfs_agblock_t           *bnop,
3034         int                     btreeblk)
3035 {
3036         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
3037         struct xfs_buf          *agflbp;
3038         xfs_agblock_t           bno;
3039         __be32                  *agfl_bno;
3040         int                     error;
3041         uint32_t                logflags;
3042         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
3043
3044         /*
3045          * Freelist is empty, give up.
3046          */
3047         if (!agf->agf_flcount) {
3048                 *bnop = NULLAGBLOCK;
3049                 return 0;
3050         }
3051         /*
3052          * Read the array of free blocks.
3053          */
3054         error = xfs_alloc_read_agfl(pag, tp, &agflbp);
3055         if (error)
3056                 return error;
3057
3058
3059         /*
3060          * Get the block number and update the data structures.
3061          */
3062         agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(agflbp);
3063         bno = be32_to_cpu(agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
3064         if (XFS_IS_CORRUPT(tp->t_mountp, !xfs_verify_agbno(pag, bno)))
3065                 return -EFSCORRUPTED;
3066
3067         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
3068         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
3069         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == xfs_agfl_size(mp))
3070                 agf->agf_flfirst = 0;
3071
3072         ASSERT(!xfs_perag_agfl_needs_reset(pag));
3073         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
3074         pag->pagf_flcount--;
3075
3076         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
3077         if (btreeblk) {
3078                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
3079                 pag->pagf_btreeblks++;
3080                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
3081         }
3082
3083         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
3084         *bnop = bno;
3085
3086         return 0;
3087 }
3088
3089 /*
3090  * Log the given fields from the agf structure.
3091  */
3092 void
3093 xfs_alloc_log_agf(
3094         struct xfs_trans        *tp,
3095         struct xfs_buf          *bp,
3096         uint32_t                fields)
3097 {
3098         int     first;          /* first byte offset */
3099         int     last;           /* last byte offset */
3100         static const short      offsets[] = {
3101                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
3102                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
3103                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
3104                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
3105                 offsetof(xfs_agf_t, agf_bno_root),   /* also cnt/rmap root */
3106                 offsetof(xfs_agf_t, agf_bno_level),  /* also cnt/rmap levels */
3107                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
3108                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
3109                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
3110                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
3111                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
3112                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
3113                 offsetof(xfs_agf_t, agf_uuid),
3114                 offsetof(xfs_agf_t, agf_rmap_blocks),
3115                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_blocks),
3116                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_root),
3117                 offsetof(xfs_agf_t, agf_refcount_level),
3118                 /* needed so that we don't log the whole rest of the structure: */
3119                 offsetof(xfs_agf_t, agf_spare64),
3120                 sizeof(xfs_agf_t)
3121         };
3122
3123         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, bp->b_addr, fields, _RET_IP_);
3124
3125         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, XFS_BLFT_AGF_BUF);
3126
3127         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
3128         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
3129 }
3130
3131 /*
3132  * Put the block on the freelist for the allocation group.
3133  */
3134 int
3135 xfs_alloc_put_freelist(
3136         struct xfs_perag        *pag,
3137         struct xfs_trans        *tp,
3138         struct xfs_buf          *agbp,
3139         struct xfs_buf          *agflbp,
3140         xfs_agblock_t           bno,
3141         int                     btreeblk)
3142 {
3143         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
3144         struct xfs_agf          *agf = agbp->b_addr;
3145         __be32                  *blockp;
3146         int                     error;
3147         uint32_t                logflags;
3148         __be32                  *agfl_bno;
3149         int                     startoff;
3150
3151         if (!agflbp) {
3152                 error = xfs_alloc_read_agfl(pag, tp, &agflbp);
3153                 if (error)
3154                         return error;
3155         }
3156
3157         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
3158         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == xfs_agfl_size(mp))
3159                 agf->agf_fllast = 0;
3160
3161         ASSERT(!xfs_perag_agfl_needs_reset(pag));
3162         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
3163         pag->pagf_flcount++;
3164
3165         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
3166         if (btreeblk) {
3167                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
3168                 pag->pagf_btreeblks--;
3169                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
3170         }
3171
3172         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= xfs_agfl_size(mp));
3173
3174         agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(agflbp);
3175         blockp = &agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
3176         *blockp = cpu_to_be32(bno);
3177         startoff = (char *)blockp - (char *)agflbp->b_addr;
3178
3179         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
3180
3181         xfs_trans_buf_set_type(tp, agflbp, XFS_BLFT_AGFL_BUF);
3182         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp, startoff,
3183                           startoff + sizeof(xfs_agblock_t) - 1);
3184         return 0;
3185 }
3186
3187 /*
3188  * Check that this AGF/AGI header's sequence number and length matches the AG
3189  * number and size in fsblocks.
3190  */
3191 xfs_failaddr_t
3192 xfs_validate_ag_length(
3193         struct xfs_buf          *bp,
3194         uint32_t                seqno,
3195         uint32_t                length)
3196 {
3197         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
3198         /*
3199          * During growfs operations, the perag is not fully initialised,
3200          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
3201          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
3202          * so we can detect and avoid this problem.
3203          */
3204         if (bp->b_pag && seqno != pag_agno(bp->b_pag))
3205                 return __this_address;
3206
3207         /*
3208          * Only the last AG in the filesystem is allowed to be shorter
3209          * than the AG size recorded in the superblock.
3210          */
3211         if (length != mp->m_sb.sb_agblocks) {
3212                 /*
3213                  * During growfs, the new last AG can get here before we
3214                  * have updated the superblock. Give it a pass on the seqno
3215                  * check.
3216                  */
3217                 if (bp->b_pag && seqno != mp->m_sb.sb_agcount - 1)
3218                         return __this_address;
3219                 if (length < XFS_MIN_AG_BLOCKS)
3220                         return __this_address;
3221                 if (length > mp->m_sb.sb_agblocks)
3222                         return __this_address;
3223         }
3224
3225         return NULL;
3226 }
3227
3228 /*
3229  * Verify the AGF is consistent.
3230  *
3231  * We do not verify the AGFL indexes in the AGF are fully consistent here
3232  * because of issues with variable on-disk structure sizes. Instead, we check
3233  * the agfl indexes for consistency when we initialise the perag from the AGF
3234  * information after a read completes.
3235  *
3236  * If the index is inconsistent, then we mark the perag as needing an AGFL
3237  * reset. The first AGFL update performed then resets the AGFL indexes and
3238  * refills the AGFL with known good free blocks, allowing the filesystem to
3239  * continue operating normally at the cost of a few leaked free space blocks.
3240  */
3241 static xfs_failaddr_t
3242 xfs_agf_verify(
3243         struct xfs_buf          *bp)
3244 {
3245         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
3246         struct xfs_agf          *agf = bp->b_addr;
3247         xfs_failaddr_t          fa;
3248         uint32_t                agf_seqno = be32_to_cpu(agf->agf_seqno);
3249         uint32_t                agf_length = be32_to_cpu(agf->agf_length);
3250
3251         if (xfs_has_crc(mp)) {
3252                 if (!uuid_equal(&agf->agf_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
3253                         return __this_address;
3254                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agf->agf_lsn)))
3255                         return __this_address;
3256         }
3257
3258         if (!xfs_verify_magic(bp, agf->agf_magicnum))
3259                 return __this_address;
3260
3261         if (!XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)))
3262                 return __this_address;
3263
3264         /*
3265          * Both agf_seqno and agf_length need to validated before anything else
3266          * block number related in the AGF or AGFL can be checked.
3267          */
3268         fa = xfs_validate_ag_length(bp, agf_seqno, agf_length);
3269         if (fa)
3270                 return fa;
3271
3272         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) >= xfs_agfl_size(mp))
3273                 return __this_address;
3274         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) >= xfs_agfl_size(mp))
3275                 return __this_address;
3276         if (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > xfs_agfl_size(mp))
3277                 return __this_address;
3278
3279         if (be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) < be32_to_cpu(agf->agf_longest) ||
3280             be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) > agf_length)
3281                 return __this_address;
3282
3283         if (be32_to_cpu(agf->agf_bno_level) < 1 ||
3284             be32_to_cpu(agf->agf_cnt_level) < 1 ||
3285             be32_to_cpu(agf->agf_bno_level) > mp->m_alloc_maxlevels ||
3286             be32_to_cpu(agf->agf_cnt_level) > mp->m_alloc_maxlevels)
3287                 return __this_address;
3288
3289         if (xfs_has_lazysbcount(mp) &&
3290             be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) > agf_length)
3291                 return __this_address;
3292
3293         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
3294                 if (be32_to_cpu(agf->agf_rmap_blocks) > agf_length)
3295                         return __this_address;
3296
3297                 if (be32_to_cpu(agf->agf_rmap_level) < 1 ||
3298                     be32_to_cpu(agf->agf_rmap_level) > mp->m_rmap_maxlevels)
3299                         return __this_address;
3300         }
3301
3302         if (xfs_has_reflink(mp)) {
3303                 if (be32_to_cpu(agf->agf_refcount_blocks) > agf_length)
3304                         return __this_address;
3305
3306                 if (be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level) < 1 ||
3307                     be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level) > mp->m_refc_maxlevels)
3308                         return __this_address;
3309         }
3310
3311         return NULL;
3312 }
3313
3314 static void
3315 xfs_agf_read_verify(
3316         struct xfs_buf  *bp)
3317 {
3318         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
3319         xfs_failaddr_t  fa;
3320
3321         if (xfs_has_crc(mp) &&
3322             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF))
3323                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
3324         else {
3325                 fa = xfs_agf_verify(bp);
3326                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF))
3327                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
3328         }
3329 }
3330
3331 static void
3332 xfs_agf_write_verify(
3333         struct xfs_buf  *bp)
3334 {
3335         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
3336         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
3337         struct xfs_agf          *agf = bp->b_addr;
3338         xfs_failaddr_t          fa;
3339
3340         fa = xfs_agf_verify(bp);
3341         if (fa) {
3342                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
3343                 return;
3344         }
3345
3346         if (!xfs_has_crc(mp))
3347                 return;
3348
3349         if (bip)
3350                 agf->agf_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
3351
3352         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGF_CRC_OFF);
3353 }
3354
3355 const struct xfs_buf_ops xfs_agf_buf_ops = {
3356         .name = "xfs_agf",
3357         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGF_MAGIC) },
3358         .verify_read = xfs_agf_read_verify,
3359         .verify_write = xfs_agf_write_verify,
3360         .verify_struct = xfs_agf_verify,
3361 };
3362
3363 /*
3364  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
3365  */
3366 int
3367 xfs_read_agf(
3368         struct xfs_perag        *pag,
3369         struct xfs_trans        *tp,
3370         int                     flags,
3371         struct xfs_buf          **agfbpp)
3372 {
3373         struct xfs_mount        *mp = pag_mount(pag);
3374         int                     error;
3375
3376         trace_xfs_read_agf(pag);
3377
3378         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
3379                         XFS_AG_DADDR(mp, pag_agno(pag), XFS_AGF_DADDR(mp)),
3380                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, agfbpp, &xfs_agf_buf_ops);
3381         if (xfs_metadata_is_sick(error))
3382                 xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_AGF);
3383         if (error)
3384                 return error;
3385
3386         xfs_buf_set_ref(*agfbpp, XFS_AGF_REF);
3387         return 0;
3388 }
3389
3390 /*
3391  * Read in the allocation group header (free/alloc section) and initialise the
3392  * perag structure if necessary. If the caller provides @agfbpp, then return the
3393  * locked buffer to the caller, otherwise free it.
3394  */
3395 int
3396 xfs_alloc_read_agf(
3397         struct xfs_perag        *pag,
3398         struct xfs_trans        *tp,
3399         int                     flags,
3400         struct xfs_buf          **agfbpp)
3401 {
3402         struct xfs_mount        *mp = pag_mount(pag);
3403         struct xfs_buf          *agfbp;
3404         struct xfs_agf          *agf;
3405         int                     error;
3406         int                     allocbt_blks;
3407
3408         trace_xfs_alloc_read_agf(pag);
3409
3410         /* We don't support trylock when freeing. */
3411         ASSERT((flags & (XFS_ALLOC_FLAG_FREEING | XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) !=
3412                         (XFS_ALLOC_FLAG_FREEING | XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK));
3413         error = xfs_read_agf(pag, tp,
3414                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
3415                         &agfbp);
3416         if (error)
3417                 return error;
3418
3419         agf = agfbp->b_addr;
3420         if (!xfs_perag_initialised_agf(pag)) {
3421                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
3422                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
3423                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
3424                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
3425                 pag->pagf_bno_level = be32_to_cpu(agf->agf_bno_level);
3426                 pag->pagf_cnt_level = be32_to_cpu(agf->agf_cnt_level);
3427                 pag->pagf_rmap_level = be32_to_cpu(agf->agf_rmap_level);
3428                 pag->pagf_refcount_level = be32_to_cpu(agf->agf_refcount_level);
3429                 if (xfs_agfl_needs_reset(mp, agf))
3430                         set_bit(XFS_AGSTATE_AGFL_NEEDS_RESET, &pag->pag_opstate);
3431                 else
3432                         clear_bit(XFS_AGSTATE_AGFL_NEEDS_RESET, &pag->pag_opstate);
3433
3434                 /*
3435                  * Update the in-core allocbt counter. Filter out the rmapbt
3436                  * subset of the btreeblks counter because the rmapbt is managed
3437                  * by perag reservation. Subtract one for the rmapbt root block
3438                  * because the rmap counter includes it while the btreeblks
3439                  * counter only tracks non-root blocks.
3440                  */
3441                 allocbt_blks = pag->pagf_btreeblks;
3442                 if (xfs_has_rmapbt(mp))
3443                         allocbt_blks -= be32_to_cpu(agf->agf_rmap_blocks) - 1;
3444                 if (allocbt_blks > 0)
3445                         atomic64_add(allocbt_blks, &mp->m_allocbt_blks);
3446
3447                 set_bit(XFS_AGSTATE_AGF_INIT, &pag->pag_opstate);
3448         }
3449 #ifdef DEBUG
3450         else if (!xfs_is_shutdown(mp)) {
3451                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
3452                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
3453                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
3454                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
3455                 ASSERT(pag->pagf_bno_level == be32_to_cpu(agf->agf_bno_level));
3456                 ASSERT(pag->pagf_cnt_level == be32_to_cpu(agf->agf_cnt_level));
3457         }
3458 #endif
3459         if (agfbpp)
3460                 *agfbpp = agfbp;
3461         else
3462                 xfs_trans_brelse(tp, agfbp);
3463         return 0;
3464 }
3465
3466 /*
3467  * Pre-proces allocation arguments to set initial state that we don't require
3468  * callers to set up correctly, as well as bounds check the allocation args
3469  * that are set up.
3470  */
3471 static int
3472 xfs_alloc_vextent_check_args(
3473         struct xfs_alloc_arg    *args,
3474         xfs_fsblock_t           target,
3475         xfs_agnumber_t          *minimum_agno)
3476 {
3477         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3478         xfs_agblock_t           agsize;
3479
3480         args->fsbno = NULLFSBLOCK;
3481
3482         *minimum_agno = 0;
3483         if (args->tp->t_highest_agno != NULLAGNUMBER)
3484                 *minimum_agno = args->tp->t_highest_agno;
3485
3486         /*
3487          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
3488          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
3489          * that out (xfs_bmap_alloc).
3490          */
3491         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
3492         if (args->maxlen > agsize)
3493                 args->maxlen = agsize;
3494         if (args->alignment == 0)
3495                 args->alignment = 1;
3496
3497         ASSERT(args->minlen > 0);
3498         ASSERT(args->maxlen > 0);
3499         ASSERT(args->alignment > 0);
3500         ASSERT(args->resv != XFS_AG_RESV_AGFL);
3501
3502         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target) < mp->m_sb.sb_agcount);
3503         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, target) < agsize);
3504         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
3505         ASSERT(args->minlen <= agsize);
3506         ASSERT(args->mod < args->prod);
3507
3508         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
3509             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, target) >= agsize ||
3510             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
3511             args->mod >= args->prod) {
3512                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
3513                 return -ENOSPC;
3514         }
3515
3516         if (args->agno != NULLAGNUMBER && *minimum_agno > args->agno) {
3517                 trace_xfs_alloc_vextent_skip_deadlock(args);
3518                 return -ENOSPC;
3519         }
3520         return 0;
3521
3522 }
3523
3524 /*
3525  * Prepare an AG for allocation. If the AG is not prepared to accept the
3526  * allocation, return failure.
3527  *
3528  * XXX(dgc): The complexity of "need_pag" will go away as all caller paths are
3529  * modified to hold their own perag references.
3530  */
3531 static int
3532 xfs_alloc_vextent_prepare_ag(
3533         struct xfs_alloc_arg    *args,
3534         uint32_t                alloc_flags)
3535 {
3536         bool                    need_pag = !args->pag;
3537         int                     error;
3538
3539         if (need_pag)
3540                 args->pag = xfs_perag_get(args->mp, args->agno);
3541
3542         args->agbp = NULL;
3543         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, alloc_flags);
3544         if (error) {
3545                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
3546                 if (need_pag)
3547                         xfs_perag_put(args->pag);
3548                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
3549                 return error;
3550         }
3551         if (!args->agbp) {
3552                 /* cannot allocate in this AG at all */
3553                 trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
3554                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
3555                 return 0;
3556         }
3557         args->wasfromfl = 0;
3558         return 0;
3559 }
3560
3561 /*
3562  * Post-process allocation results to account for the allocation if it succeed
3563  * and set the allocated block number correctly for the caller.
3564  *
3565  * XXX: we should really be returning ENOSPC for ENOSPC, not
3566  * hiding it behind a "successful" NULLFSBLOCK allocation.
3567  */
3568 static int
3569 xfs_alloc_vextent_finish(
3570         struct xfs_alloc_arg    *args,
3571         xfs_agnumber_t          minimum_agno,
3572         int                     alloc_error,
3573         bool                    drop_perag)
3574 {
3575         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3576         int                     error = 0;
3577
3578         /*
3579          * We can end up here with a locked AGF. If we failed, the caller is
3580          * likely going to try to allocate again with different parameters, and
3581          * that can widen the AGs that are searched for free space. If we have
3582          * to do BMBT block allocation, we have to do a new allocation.
3583          *
3584          * Hence leaving this function with the AGF locked opens up potential
3585          * ABBA AGF deadlocks because a future allocation attempt in this
3586          * transaction may attempt to lock a lower number AGF.
3587          *
3588          * We can't release the AGF until the transaction is commited, so at
3589          * this point we must update the "first allocation" tracker to point at
3590          * this AG if the tracker is empty or points to a lower AG. This allows
3591          * the next allocation attempt to be modified appropriately to avoid
3592          * deadlocks.
3593          */
3594         if (args->agbp &&
3595             (args->tp->t_highest_agno == NULLAGNUMBER ||
3596              args->agno > minimum_agno))
3597                 args->tp->t_highest_agno = args->agno;
3598
3599         /*
3600          * If the allocation failed with an error or we had an ENOSPC result,
3601          * preserve the returned error whilst also marking the allocation result
3602          * as "no extent allocated". This ensures that callers that fail to
3603          * capture the error will still treat it as a failed allocation.
3604          */
3605         if (alloc_error || args->agbno == NULLAGBLOCK) {
3606                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
3607                 error = alloc_error;
3608                 goto out_drop_perag;
3609         }
3610
3611         args->fsbno = xfs_agbno_to_fsb(args->pag, args->agbno);
3612
3613         ASSERT(args->len >= args->minlen);
3614         ASSERT(args->len <= args->maxlen);
3615         ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
3616         XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno), args->len);
3617
3618         /* if not file data, insert new block into the reverse map btree */
3619         if (!xfs_rmap_should_skip_owner_update(&args->oinfo)) {
3620                 error = xfs_rmap_alloc(args->tp, args->agbp, args->pag,
3621                                        args->agbno, args->len, &args->oinfo);
3622                 if (error)
3623                         goto out_drop_perag;
3624         }
3625
3626         if (!args->wasfromfl) {
3627                 error = xfs_alloc_update_counters(args->tp, args->agbp,
3628                                                   -((long)(args->len)));
3629                 if (error)
3630                         goto out_drop_perag;
3631
3632                 ASSERT(!xfs_extent_busy_search(pag_group(args->pag),
3633                                 args->agbno, args->len));
3634         }
3635
3636         xfs_ag_resv_alloc_extent(args->pag, args->resv, args);
3637
3638         XFS_STATS_INC(mp, xs_allocx);
3639         XFS_STATS_ADD(mp, xs_allocb, args->len);
3640
3641         trace_xfs_alloc_vextent_finish(args);
3642
3643 out_drop_perag:
3644         if (drop_perag && args->pag) {
3645                 xfs_perag_rele(args->pag);
3646                 args->pag = NULL;
3647         }
3648         return error;
3649 }
3650
3651 /*
3652  * Allocate within a single AG only. This uses a best-fit length algorithm so if
3653  * you need an exact sized allocation without locality constraints, this is the
3654  * fastest way to do it.
3655  *
3656  * Caller is expected to hold a perag reference in args->pag.
3657  */
3658 int
3659 xfs_alloc_vextent_this_ag(
3660         struct xfs_alloc_arg    *args,
3661         xfs_agnumber_t          agno)
3662 {
3663         xfs_agnumber_t          minimum_agno;
3664         uint32_t                alloc_flags = 0;
3665         int                     error;
3666
3667         ASSERT(args->pag != NULL);
3668         ASSERT(pag_agno(args->pag) == agno);
3669
3670         args->agno = agno;
3671         args->agbno = 0;
3672
3673         trace_xfs_alloc_vextent_this_ag(args);
3674
3675         error = xfs_alloc_vextent_check_args(args,
3676                         xfs_agbno_to_fsb(args->pag, 0), &minimum_agno);
3677         if (error) {
3678                 if (error == -ENOSPC)
3679                         return 0;
3680                 return error;
3681         }
3682
3683         error = xfs_alloc_vextent_prepare_ag(args, alloc_flags);
3684         if (!error && args->agbp)
3685                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args, alloc_flags);
3686
3687         return xfs_alloc_vextent_finish(args, minimum_agno, error, false);
3688 }
3689
3690 /*
3691  * Iterate all AGs trying to allocate an extent starting from @start_ag.
3692  *
3693  * If the incoming allocation type is XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO, it means the
3694  * allocation attempts in @start_agno have locality information. If we fail to
3695  * allocate in that AG, then we revert to anywhere-in-AG for all the other AGs
3696  * we attempt to allocation in as there is no locality optimisation possible for
3697  * those allocations.
3698  *
3699  * On return, args->pag may be left referenced if we finish before the "all
3700  * failed" return point. The allocation finish still needs the perag, and
3701  * so the caller will release it once they've finished the allocation.
3702  *
3703  * When we wrap the AG iteration at the end of the filesystem, we have to be
3704  * careful not to wrap into AGs below ones we already have locked in the
3705  * transaction if we are doing a blocking iteration. This will result in an
3706  * out-of-order locking of AGFs and hence can cause deadlocks.
3707  */
3708 static int
3709 xfs_alloc_vextent_iterate_ags(
3710         struct xfs_alloc_arg    *args,
3711         xfs_agnumber_t          minimum_agno,
3712         xfs_agnumber_t          start_agno,
3713         xfs_agblock_t           target_agbno,
3714         uint32_t                alloc_flags)
3715 {
3716         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3717         xfs_agnumber_t          restart_agno = minimum_agno;
3718         xfs_agnumber_t          agno;
3719         int                     error = 0;
3720
3721         if (alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)
3722                 restart_agno = 0;
3723 restart:
3724         for_each_perag_wrap_range(mp, start_agno, restart_agno,
3725                         mp->m_sb.sb_agcount, agno, args->pag) {
3726                 args->agno = agno;
3727                 error = xfs_alloc_vextent_prepare_ag(args, alloc_flags);
3728                 if (error)
3729                         break;
3730                 if (!args->agbp) {
3731                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
3732                         continue;
3733                 }
3734
3735                 /*
3736                  * Allocation is supposed to succeed now, so break out of the
3737                  * loop regardless of whether we succeed or not.
3738                  */
3739                 if (args->agno == start_agno && target_agbno) {
3740                         args->agbno = target_agbno;
3741                         error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args, alloc_flags);
3742                 } else {
3743                         args->agbno = 0;
3744                         error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args, alloc_flags);
3745                 }
3746                 break;
3747         }
3748         if (error) {
3749                 xfs_perag_rele(args->pag);
3750                 args->pag = NULL;
3751                 return error;
3752         }
3753         if (args->agbp)
3754                 return 0;
3755
3756         /*
3757          * We didn't find an AG we can alloation from. If we were given
3758          * constraining flags by the caller, drop them and retry the allocation
3759          * without any constraints being set.
3760          */
3761         if (alloc_flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) {
3762                 alloc_flags &= ~XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
3763                 restart_agno = minimum_agno;
3764                 goto restart;
3765         }
3766
3767         ASSERT(args->pag == NULL);
3768         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
3769         return 0;
3770 }
3771
3772 /*
3773  * Iterate from the AGs from the start AG to the end of the filesystem, trying
3774  * to allocate blocks. It starts with a near allocation attempt in the initial
3775  * AG, then falls back to anywhere-in-ag after the first AG fails. It will wrap
3776  * back to zero if allowed by previous allocations in this transaction,
3777  * otherwise will wrap back to the start AG and run a second blocking pass to
3778  * the end of the filesystem.
3779  */
3780 int
3781 xfs_alloc_vextent_start_ag(
3782         struct xfs_alloc_arg    *args,
3783         xfs_fsblock_t           target)
3784 {
3785         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3786         xfs_agnumber_t          minimum_agno;
3787         xfs_agnumber_t          start_agno;
3788         xfs_agnumber_t          rotorstep = xfs_rotorstep;
3789         bool                    bump_rotor = false;
3790         uint32_t                alloc_flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
3791         int                     error;
3792
3793         ASSERT(args->pag == NULL);
3794
3795         args->agno = NULLAGNUMBER;
3796         args->agbno = NULLAGBLOCK;
3797
3798         trace_xfs_alloc_vextent_start_ag(args);
3799
3800         error = xfs_alloc_vextent_check_args(args, target, &minimum_agno);
3801         if (error) {
3802                 if (error == -ENOSPC)
3803                         return 0;
3804                 return error;
3805         }
3806
3807         if ((args->datatype & XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
3808             xfs_is_inode32(mp)) {
3809                 target = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
3810                                 ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
3811                                 mp->m_sb.sb_agcount), 0);
3812                 bump_rotor = 1;
3813         }
3814
3815         start_agno = max(minimum_agno, XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target));
3816         error = xfs_alloc_vextent_iterate_ags(args, minimum_agno, start_agno,
3817                         XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, target), alloc_flags);
3818
3819         if (bump_rotor) {
3820                 if (args->agno == start_agno)
3821                         mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
3822                                 (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
3823                 else
3824                         mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
3825                                 (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
3826         }
3827
3828         return xfs_alloc_vextent_finish(args, minimum_agno, error, true);
3829 }
3830
3831 /*
3832  * Iterate from the agno indicated via @target through to the end of the
3833  * filesystem attempting blocking allocation. This does not wrap or try a second
3834  * pass, so will not recurse into AGs lower than indicated by the target.
3835  */
3836 int
3837 xfs_alloc_vextent_first_ag(
3838         struct xfs_alloc_arg    *args,
3839         xfs_fsblock_t           target)
3840  {
3841         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3842         xfs_agnumber_t          minimum_agno;
3843         xfs_agnumber_t          start_agno;
3844         uint32_t                alloc_flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
3845         int                     error;
3846
3847         ASSERT(args->pag == NULL);
3848
3849         args->agno = NULLAGNUMBER;
3850         args->agbno = NULLAGBLOCK;
3851
3852         trace_xfs_alloc_vextent_first_ag(args);
3853
3854         error = xfs_alloc_vextent_check_args(args, target, &minimum_agno);
3855         if (error) {
3856                 if (error == -ENOSPC)
3857                         return 0;
3858                 return error;
3859         }
3860
3861         start_agno = max(minimum_agno, XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target));
3862         error = xfs_alloc_vextent_iterate_ags(args, minimum_agno, start_agno,
3863                         XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, target), alloc_flags);
3864         return xfs_alloc_vextent_finish(args, minimum_agno, error, true);
3865 }
3866
3867 /*
3868  * Allocate at the exact block target or fail. Caller is expected to hold a
3869  * perag reference in args->pag.
3870  */
3871 int
3872 xfs_alloc_vextent_exact_bno(
3873         struct xfs_alloc_arg    *args,
3874         xfs_fsblock_t           target)
3875 {
3876         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3877         xfs_agnumber_t          minimum_agno;
3878         int                     error;
3879
3880         ASSERT(args->pag != NULL);
3881         ASSERT(pag_agno(args->pag) == XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target));
3882
3883         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target);
3884         args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, target);
3885
3886         trace_xfs_alloc_vextent_exact_bno(args);
3887
3888         error = xfs_alloc_vextent_check_args(args, target, &minimum_agno);
3889         if (error) {
3890                 if (error == -ENOSPC)
3891                         return 0;
3892                 return error;
3893         }
3894
3895         error = xfs_alloc_vextent_prepare_ag(args, 0);
3896         if (!error && args->agbp)
3897                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
3898
3899         return xfs_alloc_vextent_finish(args, minimum_agno, error, false);
3900 }
3901
3902 /*
3903  * Allocate an extent as close to the target as possible. If there are not
3904  * viable candidates in the AG, then fail the allocation.
3905  *
3906  * Caller may or may not have a per-ag reference in args->pag.
3907  */
3908 int
3909 xfs_alloc_vextent_near_bno(
3910         struct xfs_alloc_arg    *args,
3911         xfs_fsblock_t           target)
3912 {
3913         struct xfs_mount        *mp = args->mp;
3914         xfs_agnumber_t          minimum_agno;
3915         bool                    needs_perag = args->pag == NULL;
3916         uint32_t                alloc_flags = 0;
3917         int                     error;
3918
3919         if (!needs_perag)
3920                 ASSERT(pag_agno(args->pag) == XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target));
3921
3922         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, target);
3923         args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, target);
3924
3925         trace_xfs_alloc_vextent_near_bno(args);
3926
3927         error = xfs_alloc_vextent_check_args(args, target, &minimum_agno);
3928         if (error) {
3929                 if (error == -ENOSPC)
3930                         return 0;
3931                 return error;
3932         }
3933
3934         if (needs_perag)
3935                 args->pag = xfs_perag_grab(mp, args->agno);
3936
3937         error = xfs_alloc_vextent_prepare_ag(args, alloc_flags);
3938         if (!error && args->agbp)
3939                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args, alloc_flags);
3940
3941         return xfs_alloc_vextent_finish(args, minimum_agno, error, needs_perag);
3942 }
3943
3944 /* Ensure that the freelist is at full capacity. */
3945 int
3946 xfs_free_extent_fix_freelist(
3947         struct xfs_trans        *tp,
3948         struct xfs_perag        *pag,
3949         struct xfs_buf          **agbp)
3950 {
3951         struct xfs_alloc_arg    args;
3952         int                     error;
3953
3954         memset(&args, 0, sizeof(struct xfs_alloc_arg));
3955         args.tp = tp;
3956         args.mp = tp->t_mountp;
3957         args.agno = pag_agno(pag);
3958         args.pag = pag;
3959
3960         /*
3961          * validate that the block number is legal - the enables us to detect
3962          * and handle a silent filesystem corruption rather than crashing.
3963          */
3964         if (args.agno >= args.mp->m_sb.sb_agcount)
3965                 return -EFSCORRUPTED;
3966
3967         error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING);
3968         if (error)
3969                 return error;
3970
3971         *agbp = args.agbp;
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 /*
3976  * Free an extent.
3977  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
3978  * after fixing up the freelist.
3979  */
3980 int
3981 __xfs_free_extent(
3982         struct xfs_trans                *tp,
3983         struct xfs_perag                *pag,
3984         xfs_agblock_t                   agbno,
3985         xfs_extlen_t                    len,
3986         const struct xfs_owner_info     *oinfo,
3987         enum xfs_ag_resv_type           type,
3988         bool                            skip_discard)
3989 {
3990         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
3991         struct xfs_buf                  *agbp;
3992         struct xfs_agf                  *agf;
3993         int                             error;
3994         unsigned int                    busy_flags = 0;
3995
3996         ASSERT(len != 0);
3997         ASSERT(type != XFS_AG_RESV_AGFL);
3998
3999         if (XFS_TEST_ERROR(false, mp,
4000                         XFS_ERRTAG_FREE_EXTENT))
4001                 return -EIO;
4002
4003         error = xfs_free_extent_fix_freelist(tp, pag, &agbp);
4004         if (error) {
4005                 if (xfs_metadata_is_sick(error))
4006                         xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_BNOBT);
4007                 return error;
4008         }
4009
4010         agf = agbp->b_addr;
4011
4012         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)) {
4013                 xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_BNOBT);
4014                 error = -EFSCORRUPTED;
4015                 goto err_release;
4016         }
4017
4018         /* validate the extent size is legal now we have the agf locked */
4019         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, agbno + len > be32_to_cpu(agf->agf_length))) {
4020                 xfs_ag_mark_sick(pag, XFS_SICK_AG_BNOBT);
4021                 error = -EFSCORRUPTED;
4022                 goto err_release;
4023         }
4024
4025         error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, agbno, len, oinfo, type);
4026         if (error)
4027                 goto err_release;
4028
4029         if (skip_discard)
4030                 busy_flags |= XFS_EXTENT_BUSY_SKIP_DISCARD;
4031         xfs_extent_busy_insert(tp, pag_group(pag), agbno, len, busy_flags);
4032         return 0;
4033
4034 err_release:
4035         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
4036         return error;
4037 }
4038
4039 struct xfs_alloc_query_range_info {
4040         xfs_alloc_query_range_fn        fn;
4041         void                            *priv;
4042 };
4043
4044 /* Format btree record and pass to our callback. */
4045 STATIC int
4046 xfs_alloc_query_range_helper(
4047         struct xfs_btree_cur            *cur,
4048         const union xfs_btree_rec       *rec,
4049         void                            *priv)
4050 {
4051         struct xfs_alloc_query_range_info       *query = priv;
4052         struct xfs_alloc_rec_incore             irec;
4053         xfs_failaddr_t                          fa;
4054
4055         xfs_alloc_btrec_to_irec(rec, &irec);
4056         fa = xfs_alloc_check_irec(to_perag(cur->bc_group), &irec);
4057         if (fa)
4058                 return xfs_alloc_complain_bad_rec(cur, fa, &irec);
4059
4060         return query->fn(cur, &irec, query->priv);
4061 }
4062
4063 /* Find all free space within a given range of blocks. */
4064 int
4065 xfs_alloc_query_range(
4066         struct xfs_btree_cur                    *cur,
4067         const struct xfs_alloc_rec_incore       *low_rec,
4068         const struct xfs_alloc_rec_incore       *high_rec,
4069         xfs_alloc_query_range_fn                fn,
4070         void                                    *priv)
4071 {
4072         union xfs_btree_irec                    low_brec = { .a = *low_rec };
4073         union xfs_btree_irec                    high_brec = { .a = *high_rec };
4074         struct xfs_alloc_query_range_info       query = { .priv = priv, .fn = fn };
4075
4076         ASSERT(xfs_btree_is_bno(cur->bc_ops));
4077         return xfs_btree_query_range(cur, &low_brec, &high_brec,
4078                         xfs_alloc_query_range_helper, &query);
4079 }
4080
4081 /* Find all free space records. */
4082 int
4083 xfs_alloc_query_all(
4084         struct xfs_btree_cur                    *cur,
4085         xfs_alloc_query_range_fn                fn,
4086         void                                    *priv)
4087 {
4088         struct xfs_alloc_query_range_info       query;
4089
4090         ASSERT(xfs_btree_is_bno(cur->bc_ops));
4091         query.priv = priv;
4092         query.fn = fn;
4093         return xfs_btree_query_all(cur, xfs_alloc_query_range_helper, &query);
4094 }
4095
4096 /*
4097  * Scan part of the keyspace of the free space and tell us if the area has no
4098  * records, is fully mapped by records, or is partially filled.
4099  */
4100 int
4101 xfs_alloc_has_records(
4102         struct xfs_btree_cur    *cur,
4103         xfs_agblock_t           bno,
4104         xfs_extlen_t            len,
4105         enum xbtree_recpacking  *outcome)
4106 {
4107         union xfs_btree_irec    low;
4108         union xfs_btree_irec    high;
4109
4110         memset(&low, 0, sizeof(low));
4111         low.a.ar_startblock = bno;
4112         memset(&high, 0xFF, sizeof(high));
4113         high.a.ar_startblock = bno + len - 1;
4114
4115         return xfs_btree_has_records(cur, &low, &high, NULL, outcome);
4116 }
4117
4118 /*
4119  * Walk all the blocks in the AGFL.  The @walk_fn can return any negative
4120  * error code or XFS_ITER_*.
4121  */
4122 int
4123 xfs_agfl_walk(
4124         struct xfs_mount        *mp,
4125         struct xfs_agf          *agf,
4126         struct xfs_buf          *agflbp,
4127         xfs_agfl_walk_fn        walk_fn,
4128         void                    *priv)
4129 {
4130         __be32                  *agfl_bno;
4131         unsigned int            i;
4132         int                     error;
4133
4134         agfl_bno = xfs_buf_to_agfl_bno(agflbp);
4135         i = be32_to_cpu(agf->agf_flfirst);
4136
4137         /* Nothing to walk in an empty AGFL. */
4138         if (agf->agf_flcount == cpu_to_be32(0))
4139                 return 0;
4140
4141         /* Otherwise, walk from first to last, wrapping as needed. */
4142         for (;;) {
4143                 error = walk_fn(mp, be32_to_cpu(agfl_bno[i]), priv);
4144                 if (error)
4145                         return error;
4146                 if (i == be32_to_cpu(agf->agf_fllast))
4147                         break;
4148                 if (++i == xfs_agfl_size(mp))
4149                         i = 0;
4150         }
4151
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 int __init
4156 xfs_extfree_intent_init_cache(void)
4157 {
4158         xfs_extfree_item_cache = kmem_cache_create("xfs_extfree_intent",
4159                         sizeof(struct xfs_extent_free_item),
4160                         0, 0, NULL);
4161
4162         return xfs_extfree_item_cache != NULL ? 0 : -ENOMEM;
4163 }
4164
4165 void
4166 xfs_extfree_intent_destroy_cache(void)
4167 {
4168         kmem_cache_destroy(xfs_extfree_item_cache);
4169         xfs_extfree_item_cache = NULL;
4170 }
This page took 0.26139 seconds and 4 git commands to generate.