fs/xfs/xfs_ialloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_alloc_btree.h"
  30 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  31 #include "xfs_dinode.h"
  32 #include "xfs_inode.h"
  33 #include "xfs_btree.h"
  34 #include "xfs_ialloc.h"
  35 #include "xfs_alloc.h"
  36 #include "xfs_rtalloc.h"
  37 #include "xfs_error.h"
  38 #include "xfs_bmap.h"
  39
  40
  41 /*
  42  * Allocation group level functions.
  43  */
  44 static inline int
  45 xfs_ialloc_cluster_alignment(
  46         xfs_alloc_arg_t *args)
  47 {
  48         if (xfs_sb_version_hasalign(&args->mp->m_sb) &&
  49             args->mp->m_sb.sb_inoalignmt >=
  50              XFS_B_TO_FSBT(args->mp, XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(args->mp)))
  51                 return args->mp->m_sb.sb_inoalignmt;
  52         return 1;
  53 }
  54
  55 /*
  56  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
  57  */
  58 int                                     /* error */
  59 xfs_inobt_lookup(
  60         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  61         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
  62         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
  63         int                     *stat)  /* success/failure */
  64 {
  65         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
  66         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
  67         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
  68         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Update the record referred to by cur to the value given.
  73  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
  74  */
  75 STATIC int                              /* error */
  76 xfs_inobt_update(
  77         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  78         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
  79 {
  80         union xfs_btree_rec     rec;
  81
  82         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
  83         rec.inobt.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
  84         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
  85         return xfs_btree_update(cur, &rec);
  86 }
  87
  88 /*
  89  * Get the data from the pointed-to record.
  90  */
  91 int                                     /* error */
  92 xfs_inobt_get_rec(
  93         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  94         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec,  /* btree record */
  95         int                     *stat)  /* output: success/failure */
  96 {
  97         union xfs_btree_rec     *rec;
  98         int                     error;
  99
 100         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 101         if (!error && *stat == 1) {
 102                 irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
 103                 irec->ir_freecount = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_freecount);
 104                 irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
 105         }
 106         return error;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
 111  */
 112 #ifdef DEBUG
 113 STATIC int
 114 xfs_check_agi_freecount(
 115         struct xfs_btree_cur    *cur,
 116         struct xfs_agi          *agi)
 117 {
 118         if (cur->bc_nlevels == 1) {
 119                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
 120                 int             freecount = 0;
 121                 int             error;
 122                 int             i;
 123
 124                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 125                 if (error)
 126                         return error;
 127
 128                 do {
 129                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 130                         if (error)
 131                                 return error;
 132
 133                         if (i) {
 134                                 freecount += rec.ir_freecount;
 135                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 136                                 if (error)
 137                                         return error;
 138                         }
 139                 } while (i == 1);
 140
 141                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(cur->bc_mp))
 142                         ASSERT(freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount));
 143         }
 144         return 0;
 145 }
 146 #else
 147 #define xfs_check_agi_freecount(cur, agi)       0
 148 #endif
 149
 150 /*
 151  * Initialise a new set of inodes.
 152  */
 153 STATIC int
 154 xfs_ialloc_inode_init(
 155         struct xfs_mount        *mp,
 156         struct xfs_trans        *tp,
 157         xfs_agnumber_t          agno,
 158         xfs_agblock_t           agbno,
 159         xfs_agblock_t           length,
 160         unsigned int            gen)
 161 {
 162         struct xfs_buf          *fbuf;
 163         struct xfs_dinode       *free;
 164         int                     blks_per_cluster, nbufs, ninodes;
 165         int                     version;
 166         int                     i, j;
 167         xfs_daddr_t             d;
 168
 169         /*
 170          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.
 171          * For small block sizes, manipulate the inodes in buffers
 172          * which are multiples of the blocks size.
 173          */
 174         if (mp->m_sb.sb_blocksize >= XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp)) {
 175                 blks_per_cluster = 1;
 176                 nbufs = length;
 177                 ninodes = mp->m_sb.sb_inopblock;
 178         } else {
 179                 blks_per_cluster = XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) /
 180                                    mp->m_sb.sb_blocksize;
 181                 nbufs = length / blks_per_cluster;
 182                 ninodes = blks_per_cluster * mp->m_sb.sb_inopblock;
 183         }
 184
 185         /*
 186          * Figure out what version number to use in the inodes we create.
 187          * If the superblock version has caught up to the one that supports
 188          * the new inode format, then use the new inode version.  Otherwise
 189          * use the old version so that old kernels will continue to be
 190          * able to use the file system.
 191          */
 192         if (xfs_sb_version_hasnlink(&mp->m_sb))
 193                 version = 2;
 194         else
 195                 version = 1;
 196
 197         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
 198                 /*
 199                  * Get the block.
 200                  */
 201                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno + (j * blks_per_cluster));
 202                 fbuf = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 203                                          mp->m_bsize * blks_per_cluster, 0);
 204                 if (!fbuf)
 205                         return ENOMEM;
 206                 /*
 207                  * Initialize all inodes in this buffer and then log them.
 208                  *
 209                  * XXX: It would be much better if we had just one transaction
 210                  *      to log a whole cluster of inodes instead of all the
 211                  *      individual transactions causing a lot of log traffic.
 212                  */
 213                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, ninodes << mp->m_sb.sb_inodelog);
 214                 for (i = 0; i < ninodes; i++) {
 215                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
 216                         uint    isize = sizeof(struct xfs_dinode);
 217
 218                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
 219                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
 220                         free->di_version = version;
 221                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
 222                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
 223                         xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset, ioffset + isize - 1);
 224                 }
 225                 xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
 226         }
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.
 232  * Return 0 for success, else error code.
 233  */
 234 STATIC int                              /* error code or 0 */
 235 xfs_ialloc_ag_alloc(
 236         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 237         xfs_buf_t       *agbp,          /* alloc group buffer */
 238         int             *alloc)
 239 {
 240         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header */
 241         xfs_alloc_arg_t args;           /* allocation argument structure */
 242         xfs_btree_cur_t *cur;           /* inode btree cursor */
 243         xfs_agnumber_t  agno;
 244         int             error;
 245         int             i;
 246         xfs_agino_t     newino;         /* new first inode's number */
 247         xfs_agino_t     newlen;         /* new number of inodes */
 248         xfs_agino_t     thisino;        /* current inode number, for loop */
 249         int             isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe unit */
 250                                         /* boundary */
 251         struct xfs_perag *pag;
 252
 253         args.tp = tp;
 254         args.mp = tp->t_mountp;
 255
 256         /*
 257          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
 258          * at one time.
 259          */
 260         newlen = XFS_IALLOC_INODES(args.mp);
 261         if (args.mp->m_maxicount &&
 262             args.mp->m_sb.sb_icount + newlen > args.mp->m_maxicount)
 263                 return XFS_ERROR(ENOSPC);
 264         args.minlen = args.maxlen = XFS_IALLOC_BLOCKS(args.mp);
 265         /*
 266          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
 267          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
 268          * an entire stripe unit with inodes.
 269          */
 270         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 271         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 272         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 273         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
 274                         XFS_IALLOC_BLOCKS(args.mp);
 275         if (likely(newino != NULLAGINO &&
 276                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
 277                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 278                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
 279                 args.mod = args.total = args.wasdel = args.isfl =
 280                         args.userdata = args.minalignslop = 0;
 281                 args.prod = 1;
 282
 283                 /*
 284                  * We need to take into account alignment here to ensure that
 285                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
 286                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
 287                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
 288                  * a dirty transaction and shutting down.
 289                  *
 290                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
 291                  * however we need to take cluster alignment into account when
 292                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
 293                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
 294                  * but not to use them in the actual exact allocation.
 295                  */
 296                 args.alignment = 1;
 297                 args.minalignslop = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args) - 1;
 298
 299                 /* Allow space for the inode btree to split. */
 300                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 301                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 302                         return error;
 303         } else
 304                 args.fsbno = NULLFSBLOCK;
 305
 306         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
 307                 /*
 308                  * Set the alignment for the allocation.
 309                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
 310                  * boundary.
 311                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
 312                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
 313                  * pieces, so don't need alignment anyway.
 314                  */
 315                 isaligned = 0;
 316                 if (args.mp->m_sinoalign) {
 317                         ASSERT(!(args.mp->m_flags & XFS_MOUNT_NOALIGN));
 318                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
 319                         isaligned = 1;
 320                 } else
 321                         args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 322                 /*
 323                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
 324                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
 325                  * For now, just allocate blocks up front.
 326                  */
 327                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 328                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 329                 /*
 330                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
 331                  */
 332                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 333                 args.mod = args.total = args.wasdel = args.isfl =
 334                         args.userdata = args.minalignslop = 0;
 335                 args.prod = 1;
 336                 /*
 337                  * Allow space for the inode btree to split.
 338                  */
 339                 args.minleft = args.mp->m_in_maxlevels - 1;
 340                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 341                         return error;
 342         }
 343
 344         /*
 345          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
 346          * alignment.
 347          */
 348         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 349                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 350                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
 351                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, agno, args.agbno);
 352                 args.alignment = xfs_ialloc_cluster_alignment(&args);
 353                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
 354                         return error;
 355         }
 356
 357         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
 358                 *alloc = 0;
 359                 return 0;
 360         }
 361         ASSERT(args.len == args.minlen);
 362
 363         /*
 364          * Stamp and write the inode buffers.
 365          *
 366          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
 367          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
 368          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
 369          * rather than a linear progression to prevent the next generation
 370          * number from being easily guessable.
 371          */
 372         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, agno, args.agbno,
 373                         args.len, random32());
 374
 375         if (error)
 376                 return error;
 377         /*
 378          * Convert the results.
 379          */
 380         newino = XFS_OFFBNO_TO_AGINO(args.mp, args.agbno, 0);
 381         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
 382         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
 383         pag = xfs_perag_get(args.mp, agno);
 384         pag->pagi_freecount += newlen;
 385         xfs_perag_put(pag);
 386         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
 387
 388         /*
 389          * Insert records describing the new inode chunk into the btree.
 390          */
 391         cur = xfs_inobt_init_cursor(args.mp, tp, agbp, agno);
 392         for (thisino = newino;
 393              thisino < newino + newlen;
 394              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
 395                 cur->bc_rec.i.ir_startino = thisino;
 396                 cur->bc_rec.i.ir_freecount = XFS_INODES_PER_CHUNK;
 397                 cur->bc_rec.i.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
 398                 error = xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 399                 if (error) {
 400                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 401                         return error;
 402                 }
 403                 ASSERT(i == 0);
 404                 error = xfs_btree_insert(cur, &i);
 405                 if (error) {
 406                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
 407                         return error;
 408                 }
 409                 ASSERT(i == 1);
 410         }
 411         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 412         /*
 413          * Log allocation group header fields
 414          */
 415         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
 416                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
 417         /*
 418          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
 419          */
 420         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
 421         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
 422         *alloc = 1;
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 STATIC xfs_agnumber_t
 427 xfs_ialloc_next_ag(
 428         xfs_mount_t     *mp)
 429 {
 430         xfs_agnumber_t  agno;
 431
 432         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
 433         agno = mp->m_agirotor;
 434         if (++mp->m_agirotor == mp->m_maxagi)
 435                 mp->m_agirotor = 0;
 436         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
 437
 438         return agno;
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Select an allocation group to look for a free inode in, based on the parent
 443  * inode and then mode.  Return the allocation group buffer.
 444  */
 445 STATIC xfs_buf_t *                      /* allocation group buffer */
 446 xfs_ialloc_ag_select(
 447         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 448         xfs_ino_t       parent,         /* parent directory inode number */
 449         umode_t         mode,           /* bits set to indicate file type */
 450         int             okalloc)        /* ok to allocate more space */
 451 {
 452         xfs_buf_t       *agbp;          /* allocation group header buffer */
 453         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of ag's in the filesystem */
 454         xfs_agnumber_t  agno;           /* current ag number */
 455         int             flags;          /* alloc buffer locking flags */
 456         xfs_extlen_t    ineed;          /* blocks needed for inode allocation */
 457         xfs_extlen_t    longest = 0;    /* longest extent available */
 458         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
 459         int             needspace;      /* file mode implies space allocated */
 460         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
 461         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent (starting) ag number */
 462
 463         /*
 464          * Files of these types need at least one block if length > 0
 465          * (and they won't fit in the inode, but that's hard to figure out).
 466          */
 467         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
 468         mp = tp->t_mountp;
 469         agcount = mp->m_maxagi;
 470         if (S_ISDIR(mode))
 471                 pagno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
 472         else {
 473                 pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 474                 if (pagno >= agcount)
 475                         pagno = 0;
 476         }
 477         ASSERT(pagno < agcount);
 478         /*
 479          * Loop through allocation groups, looking for one with a little
 480          * free space in it.  Note we don't look for free inodes, exactly.
 481          * Instead, we include whether there is a need to allocate inodes
 482          * to mean that blocks must be allocated for them,
 483          * if none are currently free.
 484          */
 485         agno = pagno;
 486         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
 487         for (;;) {
 488                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 489                 if (!pag->pagi_init) {
 490                         if (xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp)) {
 491                                 agbp = NULL;
 492                                 goto nextag;
 493                         }
 494                 } else
 495                         agbp = NULL;
 496
 497                 if (!pag->pagi_inodeok) {
 498                         xfs_ialloc_next_ag(mp);
 499                         goto unlock_nextag;
 500                 }
 501
 502                 /*
 503                  * Is there enough free space for the file plus a block
 504                  * of inodes (if we need to allocate some)?
 505                  */
 506                 ineed = pag->pagi_freecount ? 0 : XFS_IALLOC_BLOCKS(mp);
 507                 if (ineed && !pag->pagf_init) {
 508                         if (agbp == NULL &&
 509                             xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp)) {
 510                                 agbp = NULL;
 511                                 goto nextag;
 512                         }
 513                         (void)xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, agno, flags);
 514                 }
 515                 if (!ineed || pag->pagf_init) {
 516                         if (ineed && !(longest = pag->pagf_longest))
 517                                 longest = pag->pagf_flcount > 0;
 518                         if (!ineed ||
 519                             (pag->pagf_freeblks >= needspace + ineed &&
 520                              longest >= ineed &&
 521                              okalloc)) {
 522                                 if (agbp == NULL &&
 523                                     xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp)) {
 524                                         agbp = NULL;
 525                                         goto nextag;
 526                                 }
 527                                 xfs_perag_put(pag);
 528                                 return agbp;
 529                         }
 530                 }
 531 unlock_nextag:
 532                 if (agbp)
 533                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
 534 nextag:
 535                 xfs_perag_put(pag);
 536                 /*
 537                  * No point in iterating over the rest, if we're shutting
 538                  * down.
 539                  */
 540                 if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 541                         return NULL;
 542                 agno++;
 543                 if (agno >= agcount)
 544                         agno = 0;
 545                 if (agno == pagno) {
 546                         if (flags == 0)
 547                                 return NULL;
 548                         flags = 0;
 549                 }
 550         }
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
 555  */
 556 STATIC int
 557 xfs_ialloc_next_rec(
 558         struct xfs_btree_cur    *cur,
 559         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 560         int                     *done,
 561         int                     left)
 562 {
 563         int                     error;
 564         int                     i;
 565
 566         if (left)
 567                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
 568         else
 569                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 570
 571         if (error)
 572                 return error;
 573         *done = !i;
 574         if (i) {
 575                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 576                 if (error)
 577                         return error;
 578                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 579         }
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 STATIC int
 585 xfs_ialloc_get_rec(
 586         struct xfs_btree_cur    *cur,
 587         xfs_agino_t             agino,
 588         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
 589         int                     *done,
 590         int                     left)
 591 {
 592         int                     error;
 593         int                     i;
 594
 595         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 596         if (error)
 597                 return error;
 598         *done = !i;
 599         if (i) {
 600                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
 601                 if (error)
 602                         return error;
 603                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 604         }
 605
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 /*
 610  * Visible inode allocation functions.
 611  */
 612 /*
 613  * Find a free (set) bit in the inode bitmask.
 614  */
 615 static inline int xfs_ialloc_find_free(xfs_inofree_t *fp)
 616 {
 617         return xfs_lowbit64(*fp);
 618 }
 619
 620 /*
 621  * Allocate an inode on disk.
 622  * Mode is used to tell whether the new inode will need space, and whether
 623  * it is a directory.
 624  *
 625  * The arguments IO_agbp and alloc_done are defined to work within
 626  * the constraint of one allocation per transaction.
 627  * xfs_dialloc() is designed to be called twice if it has to do an
 628  * allocation to make more free inodes.  On the first call,
 629  * IO_agbp should be set to NULL. If an inode is available,
 630  * i.e., xfs_dialloc() did not need to do an allocation, an inode
 631  * number is returned.  In this case, IO_agbp would be set to the
 632  * current ag_buf and alloc_done set to false.
 633  * If an allocation needed to be done, xfs_dialloc would return
 634  * the current ag_buf in IO_agbp and set alloc_done to true.
 635  * The caller should then commit the current transaction, allocate a new
 636  * transaction, and call xfs_dialloc() again, passing in the previous
 637  * value of IO_agbp.  IO_agbp should be held across the transactions.
 638  * Since the agbp is locked across the two calls, the second call is
 639  * guaranteed to have a free inode available.
 640  *
 641  * Once we successfully pick an inode its number is returned and the
 642  * on-disk data structures are updated.  The inode itself is not read
 643  * in, since doing so would break ordering constraints with xfs_reclaim.
 644  */
 645 int
 646 xfs_dialloc(
 647         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 648         xfs_ino_t       parent,         /* parent inode (directory) */
 649         umode_t         mode,           /* mode bits for new inode */
 650         int             okalloc,        /* ok to allocate more space */
 651         xfs_buf_t       **IO_agbp,      /* in/out ag header's buffer */
 652         boolean_t       *alloc_done,    /* true if we needed to replenish
 653                                            inode freelist */
 654         xfs_ino_t       *inop)          /* inode number allocated */
 655 {
 656         xfs_agnumber_t  agcount;        /* number of allocation groups */
 657         xfs_buf_t       *agbp;          /* allocation group header's buffer */
 658         xfs_agnumber_t  agno;           /* allocation group number */
 659         xfs_agi_t       *agi;           /* allocation group header structure */
 660         xfs_btree_cur_t *cur;           /* inode allocation btree cursor */
 661         int             error;          /* error return value */
 662         int             i;              /* result code */
 663         int             ialloced;       /* inode allocation status */
 664         int             noroom = 0;     /* no space for inode blk allocation */
 665         xfs_ino_t       ino;            /* fs-relative inode to be returned */
 666         /* REFERENCED */
 667         int             j;              /* result code */
 668         xfs_mount_t     *mp;            /* file system mount structure */
 669         int             offset;         /* index of inode in chunk */
 670         xfs_agino_t     pagino;         /* parent's AG relative inode # */
 671         xfs_agnumber_t  pagno;          /* parent's AG number */
 672         xfs_inobt_rec_incore_t rec;     /* inode allocation record */
 673         xfs_agnumber_t  tagno;          /* testing allocation group number */
 674         xfs_btree_cur_t *tcur;          /* temp cursor */
 675         xfs_inobt_rec_incore_t trec;    /* temp inode allocation record */
 676         struct xfs_perag *pag;
 677
 678
 679         if (*IO_agbp == NULL) {
 680                 /*
 681                  * We do not have an agbp, so select an initial allocation
 682                  * group for inode allocation.
 683                  */
 684                 agbp = xfs_ialloc_ag_select(tp, parent, mode, okalloc);
 685                 /*
 686                  * Couldn't find an allocation group satisfying the
 687                  * criteria, give up.
 688                  */
 689                 if (!agbp) {
 690                         *inop = NULLFSINO;
 691                         return 0;
 692                 }
 693                 agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 694                 ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
 695         } else {
 696                 /*
 697                  * Continue where we left off before.  In this case, we
 698                  * know that the allocation group has free inodes.
 699                  */
 700                 agbp = *IO_agbp;
 701                 agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 702                 ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
 703                 ASSERT(be32_to_cpu(agi->agi_freecount) > 0);
 704         }
 705         mp = tp->t_mountp;
 706         agcount = mp->m_sb.sb_agcount;
 707         agno = be32_to_cpu(agi->agi_seqno);
 708         tagno = agno;
 709         pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
 710         pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
 711
 712         /*
 713          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
 714          * okalloc so we scan all available agi structures for a free
 715          * inode.
 716          */
 717
 718         if (mp->m_maxicount &&
 719             mp->m_sb.sb_icount + XFS_IALLOC_INODES(mp) > mp->m_maxicount) {
 720                 noroom = 1;
 721                 okalloc = 0;
 722         }
 723
 724         /*
 725          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
 726          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
 727          * allocation groups upward, wrapping at the end.
 728          */
 729         *alloc_done = B_FALSE;
 730         while (!agi->agi_freecount) {
 731                 /*
 732                  * Don't do anything if we're not supposed to allocate
 733                  * any blocks, just go on to the next ag.
 734                  */
 735                 if (okalloc) {
 736                         /*
 737                          * Try to allocate some new inodes in the allocation
 738                          * group.
 739                          */
 740                         if ((error = xfs_ialloc_ag_alloc(tp, agbp, &ialloced))) {
 741                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
 742                                 if (error == ENOSPC) {
 743                                         *inop = NULLFSINO;
 744                                         return 0;
 745                                 } else
 746                                         return error;
 747                         }
 748                         if (ialloced) {
 749                                 /*
 750                                  * We successfully allocated some inodes, return
 751                                  * the current context to the caller so that it
 752                                  * can commit the current transaction and call
 753                                  * us again where we left off.
 754                                  */
 755                                 ASSERT(be32_to_cpu(agi->agi_freecount) > 0);
 756                                 *alloc_done = B_TRUE;
 757                                 *IO_agbp = agbp;
 758                                 *inop = NULLFSINO;
 759                                 return 0;
 760                         }
 761                 }
 762                 /*
 763                  * If it failed, give up on this ag.
 764                  */
 765                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
 766                 /*
 767                  * Go on to the next ag: get its ag header.
 768                  */
 769 nextag:
 770                 if (++tagno == agcount)
 771                         tagno = 0;
 772                 if (tagno == agno) {
 773                         *inop = NULLFSINO;
 774                         return noroom ? ENOSPC : 0;
 775                 }
 776                 pag = xfs_perag_get(mp, tagno);
 777                 if (pag->pagi_inodeok == 0) {
 778                         xfs_perag_put(pag);
 779                         goto nextag;
 780                 }
 781                 error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, tagno, &agbp);
 782                 xfs_perag_put(pag);
 783                 if (error)
 784                         goto nextag;
 785                 agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
 786                 ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
 787         }
 788         /*
 789          * Here with an allocation group that has a free inode.
 790          * Reset agno since we may have chosen a new ag in the
 791          * loop above.
 792          */
 793         agno = tagno;
 794         *IO_agbp = NULL;
 795         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 796
 797  restart_pagno:
 798         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, be32_to_cpu(agi->agi_seqno));
 799         /*
 800          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
 801          * This must work because we've just allocated some.
 802          */
 803         if (!pagino)
 804                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
 805
 806         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
 807         if (error)
 808                 goto error0;
 809
 810         /*
 811          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
 812          */
 813         if (pagno == agno) {
 814                 int             doneleft;       /* done, to the left */
 815                 int             doneright;      /* done, to the right */
 816                 int             searchdistance = 10;
 817
 818                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
 819                 if (error)
 820                         goto error0;
 821                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 822
 823                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 824                 if (error)
 825                         goto error0;
 826                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 827
 828                 if (rec.ir_freecount > 0) {
 829                         /*
 830                          * Found a free inode in the same chunk
 831                          * as the parent, done.
 832                          */
 833                         goto alloc_inode;
 834                 }
 835
 836
 837                 /*
 838                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
 839                  */
 840
 841                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
 842                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
 843                 if (error)
 844                         goto error0;
 845
 846                 /*
 847                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
 848                  */
 849                 if (pagino != NULLAGINO &&
 850                     pag->pagl_pagino == pagino &&
 851                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
 852                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
 853                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
 854                                                    &trec, &doneleft, 1);
 855                         if (error)
 856                                 goto error1;
 857
 858                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
 859                                                    &rec, &doneright, 0);
 860                         if (error)
 861                                 goto error1;
 862                 } else {
 863                         /* search left with tcur, back up 1 record */
 864                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
 865                         if (error)
 866                                 goto error1;
 867
 868                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
 869                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
 870                         if (error)
 871                                 goto error1;
 872                 }
 873
 874                 /*
 875                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
 876                  */
 877                 while (!doneleft || !doneright) {
 878                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
 879
 880                         if (!--searchdistance) {
 881                                 /*
 882                                  * Not in range - save last search
 883                                  * location and allocate a new inode
 884                                  */
 885                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 886                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 887                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 888                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 889                                 goto newino;
 890                         }
 891
 892                         /* figure out the closer block if both are valid. */
 893                         if (!doneleft && !doneright) {
 894                                 useleft = pagino -
 895                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
 896                                   rec.ir_startino - pagino;
 897                         } else {
 898                                 useleft = !doneleft;
 899                         }
 900
 901                         /* free inodes to the left? */
 902                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
 903                                 rec = trec;
 904                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 905                                 cur = tcur;
 906
 907                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 908                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 909                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 910                                 goto alloc_inode;
 911                         }
 912
 913                         /* free inodes to the right? */
 914                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
 915                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 916
 917                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
 918                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
 919                                 pag->pagl_pagino = pagino;
 920                                 goto alloc_inode;
 921                         }
 922
 923                         /* get next record to check */
 924                         if (useleft) {
 925                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
 926                                                                  &doneleft, 1);
 927                         } else {
 928                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
 929                                                                  &doneright, 0);
 930                         }
 931                         if (error)
 932                                 goto error1;
 933                 }
 934
 935                 /*
 936                  * We've reached the end of the btree. because
 937                  * we are only searching a small chunk of the
 938                  * btree each search, there is obviously free
 939                  * inodes closer to the parent inode than we
 940                  * are now. restart the search again.
 941                  */
 942                 pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
 943                 pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
 944                 pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
 945                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
 946                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 947                 goto restart_pagno;
 948         }
 949
 950         /*
 951          * In a different AG from the parent.
 952          * See if the most recently allocated block has any free.
 953          */
 954 newino:
 955         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
 956                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
 957                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
 958                 if (error)
 959                         goto error0;
 960
 961                 if (i == 1) {
 962                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
 963                         if (error)
 964                                 goto error0;
 965
 966                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
 967                                 /*
 968                                  * The last chunk allocated in the group
 969                                  * still has a free inode.
 970                                  */
 971                                 goto alloc_inode;
 972                         }
 973                 }
 974         }
 975
 976         /*
 977          * None left in the last group, search the whole AG
 978          */
 979         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
 980         if (error)
 981                 goto error0;
 982         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 983
 984         for (;;) {
 985                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
 986                 if (error)
 987                         goto error0;
 988                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 989                 if (rec.ir_freecount > 0)
 990                         break;
 991                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
 992                 if (error)
 993                         goto error0;
 994                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 995         }
 996
 997 alloc_inode:
 998         offset = xfs_ialloc_find_free(&rec.ir_free);
 999         ASSERT(offset >= 0);
1000         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1001         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1002                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1003         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino + offset);
1004         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1005         rec.ir_freecount--;
1006         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1007         if (error)
1008                 goto error0;
1009         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1010         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1011         pag->pagi_freecount--;
1012
1013         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1014         if (error)
1015                 goto error0;
1016
1017         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1018         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1019         xfs_perag_put(pag);
1020         *inop = ino;
1021         return 0;
1022 error1:
1023         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1024 error0:
1025         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1026         xfs_perag_put(pag);
1027         return error;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
1032  * manipulations incore are the caller's responsibility.
1033  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
1034  * btree (free inode mask) is changed.
1035  */
1036 int
1037 xfs_difree(
1038         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1039         xfs_ino_t       inode,          /* inode to be freed */
1040         xfs_bmap_free_t *flist,         /* extents to free */
1041         int             *delete,        /* set if inode cluster was deleted */
1042         xfs_ino_t       *first_ino)     /* first inode in deleted cluster */
1043 {
1044         /* REFERENCED */
1045         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number containing inode */
1046         xfs_buf_t       *agbp;  /* buffer containing allocation group header */
1047         xfs_agino_t     agino;  /* inode number relative to allocation group */
1048         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1049         xfs_agi_t       *agi;   /* allocation group header */
1050         xfs_btree_cur_t *cur;   /* inode btree cursor */
1051         int             error;  /* error return value */
1052         int             i;      /* result code */
1053         int             ilen;   /* inodes in an inode cluster */
1054         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure for filesystem */
1055         int             off;    /* offset of inode in inode chunk */
1056         xfs_inobt_rec_incore_t rec;     /* btree record */
1057         struct xfs_perag *pag;
1058
1059         mp = tp->t_mountp;
1060
1061         /*
1062          * Break up inode number into its components.
1063          */
1064         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode);
1065         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount)  {
1066                 xfs_warn(mp, "%s: agno >= mp->m_sb.sb_agcount (%d >= %d).",
1067                         __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1068                 ASSERT(0);
1069                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1070         }
1071         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
1072         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino))  {
1073                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
1074                         __func__, (unsigned long long)inode,
1075                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1076                 ASSERT(0);
1077                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1078         }
1079         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1080         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
1081                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
1082                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
1083                 ASSERT(0);
1084                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1085         }
1086         /*
1087          * Get the allocation group header.
1088          */
1089         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1090         if (error) {
1091                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
1092                         __func__, error);
1093                 return error;
1094         }
1095         agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
1096         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1097         ASSERT(agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1098         /*
1099          * Initialize the cursor.
1100          */
1101         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1102
1103         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1104         if (error)
1105                 goto error0;
1106
1107         /*
1108          * Look for the entry describing this inode.
1109          */
1110         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1111                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1112                         __func__, error);
1113                 goto error0;
1114         }
1115         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1116         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1117         if (error) {
1118                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1119                         __func__, error);
1120                 goto error0;
1121         }
1122         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1123         /*
1124          * Get the offset in the inode chunk.
1125          */
1126         off = agino - rec.ir_startino;
1127         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1128         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1129         /*
1130          * Mark the inode free & increment the count.
1131          */
1132         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1133         rec.ir_freecount++;
1134
1135         /*
1136          * When an inode cluster is free, it becomes eligible for removal
1137          */
1138         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP) &&
1139             (rec.ir_freecount == XFS_IALLOC_INODES(mp))) {
1140
1141                 *delete = 1;
1142                 *first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, rec.ir_startino);
1143
1144                 /*
1145                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1146                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1147                  * to be freed when the transaction is committed.
1148                  */
1149                 ilen = XFS_IALLOC_INODES(mp);
1150                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1151                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1152                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1153                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1154                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1155                 xfs_perag_put(pag);
1156                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1157                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1158
1159                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1160                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1161                                 __func__, error);
1162                         goto error0;
1163                 }
1164
1165                 xfs_bmap_add_free(XFS_AGB_TO_FSB(mp,
1166                                 agno, XFS_INO_TO_AGBNO(mp,rec.ir_startino)),
1167                                 XFS_IALLOC_BLOCKS(mp), flist, mp);
1168         } else {
1169                 *delete = 0;
1170
1171                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1172                 if (error) {
1173                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1174                                 __func__, error);
1175                         goto error0;
1176                 }
1177
1178                 /*
1179                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
1180                  */
1181                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
1182                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1183                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1184                 pag->pagi_freecount++;
1185                 xfs_perag_put(pag);
1186                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
1187         }
1188
1189         error = xfs_check_agi_freecount(cur, agi);
1190         if (error)
1191                 goto error0;
1192
1193         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1194         return 0;
1195
1196 error0:
1197         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1198         return error;
1199 }
1200
1201 STATIC int
1202 xfs_imap_lookup(
1203         struct xfs_mount        *mp,
1204         struct xfs_trans        *tp,
1205         xfs_agnumber_t          agno,
1206         xfs_agino_t             agino,
1207         xfs_agblock_t           agbno,
1208         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
1209         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
1210         int                     flags)
1211 {
1212         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
1213         struct xfs_btree_cur    *cur;
1214         struct xfs_buf          *agbp;
1215         int                     error;
1216         int                     i;
1217
1218         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
1219         if (error) {
1220                 xfs_alert(mp,
1221                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
1222                         __func__, error, agno);
1223                 return error;
1224         }
1225
1226         /*
1227          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
1228          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
1229          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
1230          * we are looking up.
1231          */
1232         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno);
1233         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1234         if (!error) {
1235                 if (i)
1236                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1237                 if (!error && i == 0)
1238                         error = EINVAL;
1239         }
1240
1241         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1242         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1243         if (error)
1244                 return error;
1245
1246         /* check that the returned record contains the required inode */
1247         if (rec.ir_startino > agino ||
1248             rec.ir_startino + XFS_IALLOC_INODES(mp) <= agino)
1249                 return EINVAL;
1250
1251         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
1252         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
1253             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
1254                 return EINVAL;
1255
1256         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
1257         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
1258         return 0;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
1263  */
1264 int
1265 xfs_imap(
1266         xfs_mount_t      *mp,   /* file system mount structure */
1267         xfs_trans_t      *tp,   /* transaction pointer */
1268         xfs_ino_t       ino,    /* inode to locate */
1269         struct xfs_imap *imap,  /* location map structure */
1270         uint            flags)  /* flags for inode btree lookup */
1271 {
1272         xfs_agblock_t   agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
1273         xfs_agino_t     agino;  /* inode number within alloc group */
1274         xfs_agnumber_t  agno;   /* allocation group number */
1275         int             blks_per_cluster; /* num blocks per inode cluster */
1276         xfs_agblock_t   chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
1277         xfs_agblock_t   cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
1278         int             error;  /* error code */
1279         int             offset; /* index of inode in its buffer */
1280         int             offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
1281
1282         ASSERT(ino != NULLFSINO);
1283
1284         /*
1285          * Split up the inode number into its parts.
1286          */
1287         agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino);
1288         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
1289         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
1290         if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
1291             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1292 #ifdef DEBUG
1293                 /*
1294                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
1295                  * as they can be invalid without implying corruption.
1296                  */
1297                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
1298                         return XFS_ERROR(EINVAL);
1299                 if (agno >= mp->m_sb.sb_agcount) {
1300                         xfs_alert(mp,
1301                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
1302                                 __func__, agno, mp->m_sb.sb_agcount);
1303                 }
1304                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
1305                         xfs_alert(mp,
1306                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
1307                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
1308                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
1309                 }
1310                 if (ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino)) {
1311                         xfs_alert(mp,
1312                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
1313                                 __func__, ino,
1314                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, agino));
1315                 }
1316                 xfs_stack_trace();
1317 #endif /* DEBUG */
1318                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1319         }
1320
1321         blks_per_cluster = XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) >> mp->m_sb.sb_blocklog;
1322
1323         /*
1324          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
1325          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
1326          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
1327          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
1328          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
1329          */
1330         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
1331                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1332                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1333                 if (error)
1334                         return error;
1335                 goto out_map;
1336         }
1337
1338         /*
1339          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
1340          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
1341          */
1342         if (XFS_INODE_CLUSTER_SIZE(mp) <= mp->m_sb.sb_blocksize) {
1343                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1344                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
1345
1346                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno);
1347                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
1348                 imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1349                 return 0;
1350         }
1351
1352         /*
1353          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
1354          * find the location. Otherwise we have to do a btree
1355          * lookup to find the location.
1356          */
1357         if (mp->m_inoalign_mask) {
1358                 offset_agbno = agbno & mp->m_inoalign_mask;
1359                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
1360         } else {
1361                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, agno, agino, agbno,
1362                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
1363                 if (error)
1364                         return error;
1365         }
1366
1367 out_map:
1368         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
1369         cluster_agbno = chunk_agbno +
1370                 ((offset_agbno / blks_per_cluster) * blks_per_cluster);
1371         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
1372                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
1373
1374         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, cluster_agbno);
1375         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, blks_per_cluster);
1376         imap->im_boffset = (ushort)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
1377
1378         /*
1379          * If the inode number maps to a block outside the bounds
1380          * of the file system then return NULL rather than calling
1381          * read_buf and panicing when we get an error from the
1382          * driver.
1383          */
1384         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
1385             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
1386                 xfs_alert(mp,
1387         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
1388                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
1389                         (unsigned long long) imap->im_len,
1390                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
1391                 return XFS_ERROR(EINVAL);
1392         }
1393         return 0;
1394 }
1395
1396 /*
1397  * Compute and fill in value of m_in_maxlevels.
1398  */
1399 void
1400 xfs_ialloc_compute_maxlevels(
1401         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1402 {
1403         int             level;
1404         uint            maxblocks;
1405         uint            maxleafents;
1406         int             minleafrecs;
1407         int             minnoderecs;
1408
1409         maxleafents = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >>
1410                 XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
1411         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1412         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1413         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1414         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1415                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1416         mp->m_in_maxlevels = level;
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Log specified fields for the ag hdr (inode section)
1421  */
1422 void
1423 xfs_ialloc_log_agi(
1424         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1425         xfs_buf_t       *bp,            /* allocation group header buffer */
1426         int             fields)         /* bitmask of fields to log */
1427 {
1428         int                     first;          /* first byte number */
1429         int                     last;           /* last byte number */
1430         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
1431                                         /* keep in sync with bit definitions */
1432                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
1433                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
1434                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
1435                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
1436                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
1437                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
1438                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
1439                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
1440                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
1441                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
1442                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
1443                 sizeof(xfs_agi_t)
1444         };
1445 #ifdef DEBUG
1446         xfs_agi_t               *agi;   /* allocation group header */
1447
1448         agi = XFS_BUF_TO_AGI(bp);
1449         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1450 #endif
1451         /*
1452          * Compute byte offsets for the first and last fields.
1453          */
1454         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS, &first, &last);
1455         /*
1456          * Log the allocation group inode header buffer.
1457          */
1458         xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
1459 }
1460
1461 #ifdef DEBUG
1462 STATIC void
1463 xfs_check_agi_unlinked(
1464         struct xfs_agi          *agi)
1465 {
1466         int                     i;
1467
1468         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++)
1469                 ASSERT(agi->agi_unlinked[i]);
1470 }
1471 #else
1472 #define xfs_check_agi_unlinked(agi)
1473 #endif
1474
1475 /*
1476  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
1477  */
1478 int
1479 xfs_read_agi(
1480         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1481         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1482         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1483         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1484 {
1485         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
1486         int                     agi_ok; /* agi is consistent */
1487         int                     error;
1488
1489         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
1490
1491         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
1492                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
1493                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp);
1494         if (error)
1495                 return error;
1496
1497         ASSERT(!xfs_buf_geterror(*bpp));
1498         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
1499
1500         /*
1501          * Validate the magic number of the agi block.
1502          */
1503         agi_ok = agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) &&
1504                 XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)) &&
1505                 be32_to_cpu(agi->agi_seqno) == agno;
1506         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agi_ok, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI,
1507                         XFS_RANDOM_IALLOC_READ_AGI))) {
1508                 XFS_CORRUPTION_ERROR("xfs_read_agi", XFS_ERRLEVEL_LOW,
1509                                      mp, agi);
1510                 xfs_trans_brelse(tp, *bpp);
1511                 return XFS_ERROR(EFSCORRUPTED);
1512         }
1513
1514         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
1515
1516         xfs_check_agi_unlinked(agi);
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 int
1521 xfs_ialloc_read_agi(
1522         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
1523         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
1524         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
1525         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
1526 {
1527         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
1528         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
1529         int                     error;
1530
1531         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
1532         if (error)
1533                 return error;
1534
1535         agi = XFS_BUF_TO_AGI(*bpp);
1536         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1537         if (!pag->pagi_init) {
1538                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
1539                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
1540                 pag->pagi_init = 1;
1541         }
1542
1543         /*
1544          * It's possible for these to be out of sync if
1545          * we are in the middle of a forced shutdown.
1546          */
1547         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
1548                 XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
1549         xfs_perag_put(pag);
1550         return 0;
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
1555  */
1556 int
1557 xfs_ialloc_pagi_init(
1558         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
1559         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1560         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
1561 {
1562         xfs_buf_t       *bp = NULL;
1563         int             error;
1564
1565         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
1566         if (error)
1567                 return error;
1568         if (bp)
1569                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
1570         return 0;
1571 }