GNU Linux-libre 5.19-rc6-gnu
[releases.git] / fs / xfs / libxfs / xfs_ialloc.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_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_bit.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_inode.h"
15 #include "xfs_btree.h"
16 #include "xfs_ialloc.h"
17 #include "xfs_ialloc_btree.h"
18 #include "xfs_alloc.h"
19 #include "xfs_errortag.h"
20 #include "xfs_error.h"
21 #include "xfs_bmap.h"
22 #include "xfs_trans.h"
23 #include "xfs_buf_item.h"
24 #include "xfs_icreate_item.h"
25 #include "xfs_icache.h"
26 #include "xfs_trace.h"
27 #include "xfs_log.h"
28 #include "xfs_rmap.h"
29 #include "xfs_ag.h"
30
31 /*
32  * Lookup a record by ino in the btree given by cur.
33  */
34 int                                     /* error */
35 xfs_inobt_lookup(
36         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
37         xfs_agino_t             ino,    /* starting inode of chunk */
38         xfs_lookup_t            dir,    /* <=, >=, == */
39         int                     *stat)  /* success/failure */
40 {
41         cur->bc_rec.i.ir_startino = ino;
42         cur->bc_rec.i.ir_holemask = 0;
43         cur->bc_rec.i.ir_count = 0;
44         cur->bc_rec.i.ir_freecount = 0;
45         cur->bc_rec.i.ir_free = 0;
46         return xfs_btree_lookup(cur, dir, stat);
47 }
48
49 /*
50  * Update the record referred to by cur to the value given.
51  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
52  */
53 STATIC int                              /* error */
54 xfs_inobt_update(
55         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
56         xfs_inobt_rec_incore_t  *irec)  /* btree record */
57 {
58         union xfs_btree_rec     rec;
59
60         rec.inobt.ir_startino = cpu_to_be32(irec->ir_startino);
61         if (xfs_has_sparseinodes(cur->bc_mp)) {
62                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_holemask = cpu_to_be16(irec->ir_holemask);
63                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_count = irec->ir_count;
64                 rec.inobt.ir_u.sp.ir_freecount = irec->ir_freecount;
65         } else {
66                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
67                 rec.inobt.ir_u.f.ir_freecount = cpu_to_be32(irec->ir_freecount);
68         }
69         rec.inobt.ir_free = cpu_to_be64(irec->ir_free);
70         return xfs_btree_update(cur, &rec);
71 }
72
73 /* Convert on-disk btree record to incore inobt record. */
74 void
75 xfs_inobt_btrec_to_irec(
76         struct xfs_mount                *mp,
77         const union xfs_btree_rec       *rec,
78         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec)
79 {
80         irec->ir_startino = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
81         if (xfs_has_sparseinodes(mp)) {
82                 irec->ir_holemask = be16_to_cpu(rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask);
83                 irec->ir_count = rec->inobt.ir_u.sp.ir_count;
84                 irec->ir_freecount = rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount;
85         } else {
86                 /*
87                  * ir_holemask/ir_count not supported on-disk. Fill in hardcoded
88                  * values for full inode chunks.
89                  */
90                 irec->ir_holemask = XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL;
91                 irec->ir_count = XFS_INODES_PER_CHUNK;
92                 irec->ir_freecount =
93                                 be32_to_cpu(rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount);
94         }
95         irec->ir_free = be64_to_cpu(rec->inobt.ir_free);
96 }
97
98 /*
99  * Get the data from the pointed-to record.
100  */
101 int
102 xfs_inobt_get_rec(
103         struct xfs_btree_cur            *cur,
104         struct xfs_inobt_rec_incore     *irec,
105         int                             *stat)
106 {
107         struct xfs_mount                *mp = cur->bc_mp;
108         xfs_agnumber_t                  agno = cur->bc_ag.pag->pag_agno;
109         union xfs_btree_rec             *rec;
110         int                             error;
111         uint64_t                        realfree;
112
113         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
114         if (error || *stat == 0)
115                 return error;
116
117         xfs_inobt_btrec_to_irec(mp, rec, irec);
118
119         if (!xfs_verify_agino(mp, agno, irec->ir_startino))
120                 goto out_bad_rec;
121         if (irec->ir_count < XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT ||
122             irec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
123                 goto out_bad_rec;
124         if (irec->ir_freecount > XFS_INODES_PER_CHUNK)
125                 goto out_bad_rec;
126
127         /* if there are no holes, return the first available offset */
128         if (!xfs_inobt_issparse(irec->ir_holemask))
129                 realfree = irec->ir_free;
130         else
131                 realfree = irec->ir_free & xfs_inobt_irec_to_allocmask(irec);
132         if (hweight64(realfree) != irec->ir_freecount)
133                 goto out_bad_rec;
134
135         return 0;
136
137 out_bad_rec:
138         xfs_warn(mp,
139                 "%s Inode BTree record corruption in AG %d detected!",
140                 cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO ? "Used" : "Free", agno);
141         xfs_warn(mp,
142 "start inode 0x%x, count 0x%x, free 0x%x freemask 0x%llx, holemask 0x%x",
143                 irec->ir_startino, irec->ir_count, irec->ir_freecount,
144                 irec->ir_free, irec->ir_holemask);
145         return -EFSCORRUPTED;
146 }
147
148 /*
149  * Insert a single inobt record. Cursor must already point to desired location.
150  */
151 int
152 xfs_inobt_insert_rec(
153         struct xfs_btree_cur    *cur,
154         uint16_t                holemask,
155         uint8_t                 count,
156         int32_t                 freecount,
157         xfs_inofree_t           free,
158         int                     *stat)
159 {
160         cur->bc_rec.i.ir_holemask = holemask;
161         cur->bc_rec.i.ir_count = count;
162         cur->bc_rec.i.ir_freecount = freecount;
163         cur->bc_rec.i.ir_free = free;
164         return xfs_btree_insert(cur, stat);
165 }
166
167 /*
168  * Insert records describing a newly allocated inode chunk into the inobt.
169  */
170 STATIC int
171 xfs_inobt_insert(
172         struct xfs_mount        *mp,
173         struct xfs_trans        *tp,
174         struct xfs_buf          *agbp,
175         struct xfs_perag        *pag,
176         xfs_agino_t             newino,
177         xfs_agino_t             newlen,
178         xfs_btnum_t             btnum)
179 {
180         struct xfs_btree_cur    *cur;
181         xfs_agino_t             thisino;
182         int                     i;
183         int                     error;
184
185         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, btnum);
186
187         for (thisino = newino;
188              thisino < newino + newlen;
189              thisino += XFS_INODES_PER_CHUNK) {
190                 error = xfs_inobt_lookup(cur, thisino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
191                 if (error) {
192                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
193                         return error;
194                 }
195                 ASSERT(i == 0);
196
197                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, XFS_INOBT_HOLEMASK_FULL,
198                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
199                                              XFS_INODES_PER_CHUNK,
200                                              XFS_INOBT_ALL_FREE, &i);
201                 if (error) {
202                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
203                         return error;
204                 }
205                 ASSERT(i == 1);
206         }
207
208         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
209
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * Verify that the number of free inodes in the AGI is correct.
215  */
216 #ifdef DEBUG
217 static int
218 xfs_check_agi_freecount(
219         struct xfs_btree_cur    *cur)
220 {
221         if (cur->bc_nlevels == 1) {
222                 xfs_inobt_rec_incore_t rec;
223                 int             freecount = 0;
224                 int             error;
225                 int             i;
226
227                 error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
228                 if (error)
229                         return error;
230
231                 do {
232                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
233                         if (error)
234                                 return error;
235
236                         if (i) {
237                                 freecount += rec.ir_freecount;
238                                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
239                                 if (error)
240                                         return error;
241                         }
242                 } while (i == 1);
243
244                 if (!xfs_is_shutdown(cur->bc_mp))
245                         ASSERT(freecount == cur->bc_ag.pag->pagi_freecount);
246         }
247         return 0;
248 }
249 #else
250 #define xfs_check_agi_freecount(cur)    0
251 #endif
252
253 /*
254  * Initialise a new set of inodes. When called without a transaction context
255  * (e.g. from recovery) we initiate a delayed write of the inode buffers rather
256  * than logging them (which in a transaction context puts them into the AIL
257  * for writeback rather than the xfsbufd queue).
258  */
259 int
260 xfs_ialloc_inode_init(
261         struct xfs_mount        *mp,
262         struct xfs_trans        *tp,
263         struct list_head        *buffer_list,
264         int                     icount,
265         xfs_agnumber_t          agno,
266         xfs_agblock_t           agbno,
267         xfs_agblock_t           length,
268         unsigned int            gen)
269 {
270         struct xfs_buf          *fbuf;
271         struct xfs_dinode       *free;
272         int                     nbufs;
273         int                     version;
274         int                     i, j;
275         xfs_daddr_t             d;
276         xfs_ino_t               ino = 0;
277         int                     error;
278
279         /*
280          * Loop over the new block(s), filling in the inodes.  For small block
281          * sizes, manipulate the inodes in buffers  which are multiples of the
282          * blocks size.
283          */
284         nbufs = length / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster;
285
286         /*
287          * Figure out what version number to use in the inodes we create.  If
288          * the superblock version has caught up to the one that supports the new
289          * inode format, then use the new inode version.  Otherwise use the old
290          * version so that old kernels will continue to be able to use the file
291          * system.
292          *
293          * For v3 inodes, we also need to write the inode number into the inode,
294          * so calculate the first inode number of the chunk here as
295          * XFS_AGB_TO_AGINO() only works within a filesystem block, not
296          * across multiple filesystem blocks (such as a cluster) and so cannot
297          * be used in the cluster buffer loop below.
298          *
299          * Further, because we are writing the inode directly into the buffer
300          * and calculating a CRC on the entire inode, we have ot log the entire
301          * inode so that the entire range the CRC covers is present in the log.
302          * That means for v3 inode we log the entire buffer rather than just the
303          * inode cores.
304          */
305         if (xfs_has_v3inodes(mp)) {
306                 version = 3;
307                 ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, agno, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, agbno));
308
309                 /*
310                  * log the initialisation that is about to take place as an
311                  * logical operation. This means the transaction does not
312                  * need to log the physical changes to the inode buffers as log
313                  * recovery will know what initialisation is actually needed.
314                  * Hence we only need to log the buffers as "ordered" buffers so
315                  * they track in the AIL as if they were physically logged.
316                  */
317                 if (tp)
318                         xfs_icreate_log(tp, agno, agbno, icount,
319                                         mp->m_sb.sb_inodesize, length, gen);
320         } else
321                 version = 2;
322
323         for (j = 0; j < nbufs; j++) {
324                 /*
325                  * Get the block.
326                  */
327                 d = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, agno, agbno +
328                                 (j * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster));
329                 error = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
330                                 mp->m_bsize * M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster,
331                                 XBF_UNMAPPED, &fbuf);
332                 if (error)
333                         return error;
334
335                 /* Initialize the inode buffers and log them appropriately. */
336                 fbuf->b_ops = &xfs_inode_buf_ops;
337                 xfs_buf_zero(fbuf, 0, BBTOB(fbuf->b_length));
338                 for (i = 0; i < M_IGEO(mp)->inodes_per_cluster; i++) {
339                         int     ioffset = i << mp->m_sb.sb_inodelog;
340
341                         free = xfs_make_iptr(mp, fbuf, i);
342                         free->di_magic = cpu_to_be16(XFS_DINODE_MAGIC);
343                         free->di_version = version;
344                         free->di_gen = cpu_to_be32(gen);
345                         free->di_next_unlinked = cpu_to_be32(NULLAGINO);
346
347                         if (version == 3) {
348                                 free->di_ino = cpu_to_be64(ino);
349                                 ino++;
350                                 uuid_copy(&free->di_uuid,
351                                           &mp->m_sb.sb_meta_uuid);
352                                 xfs_dinode_calc_crc(mp, free);
353                         } else if (tp) {
354                                 /* just log the inode core */
355                                 xfs_trans_log_buf(tp, fbuf, ioffset,
356                                           ioffset + XFS_DINODE_SIZE(mp) - 1);
357                         }
358                 }
359
360                 if (tp) {
361                         /*
362                          * Mark the buffer as an inode allocation buffer so it
363                          * sticks in AIL at the point of this allocation
364                          * transaction. This ensures the they are on disk before
365                          * the tail of the log can be moved past this
366                          * transaction (i.e. by preventing relogging from moving
367                          * it forward in the log).
368                          */
369                         xfs_trans_inode_alloc_buf(tp, fbuf);
370                         if (version == 3) {
371                                 /*
372                                  * Mark the buffer as ordered so that they are
373                                  * not physically logged in the transaction but
374                                  * still tracked in the AIL as part of the
375                                  * transaction and pin the log appropriately.
376                                  */
377                                 xfs_trans_ordered_buf(tp, fbuf);
378                         }
379                 } else {
380                         fbuf->b_flags |= XBF_DONE;
381                         xfs_buf_delwri_queue(fbuf, buffer_list);
382                         xfs_buf_relse(fbuf);
383                 }
384         }
385         return 0;
386 }
387
388 /*
389  * Align startino and allocmask for a recently allocated sparse chunk such that
390  * they are fit for insertion (or merge) into the on-disk inode btrees.
391  *
392  * Background:
393  *
394  * When enabled, sparse inode support increases the inode alignment from cluster
395  * size to inode chunk size. This means that the minimum range between two
396  * non-adjacent inode records in the inobt is large enough for a full inode
397  * record. This allows for cluster sized, cluster aligned block allocation
398  * without need to worry about whether the resulting inode record overlaps with
399  * another record in the tree. Without this basic rule, we would have to deal
400  * with the consequences of overlap by potentially undoing recent allocations in
401  * the inode allocation codepath.
402  *
403  * Because of this alignment rule (which is enforced on mount), there are two
404  * inobt possibilities for newly allocated sparse chunks. One is that the
405  * aligned inode record for the chunk covers a range of inodes not already
406  * covered in the inobt (i.e., it is safe to insert a new sparse record). The
407  * other is that a record already exists at the aligned startino that considers
408  * the newly allocated range as sparse. In the latter case, record content is
409  * merged in hope that sparse inode chunks fill to full chunks over time.
410  */
411 STATIC void
412 xfs_align_sparse_ino(
413         struct xfs_mount                *mp,
414         xfs_agino_t                     *startino,
415         uint16_t                        *allocmask)
416 {
417         xfs_agblock_t                   agbno;
418         xfs_agblock_t                   mod;
419         int                             offset;
420
421         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, *startino);
422         mod = agbno % mp->m_sb.sb_inoalignmt;
423         if (!mod)
424                 return;
425
426         /* calculate the inode offset and align startino */
427         offset = XFS_AGB_TO_AGINO(mp, mod);
428         *startino -= offset;
429
430         /*
431          * Since startino has been aligned down, left shift allocmask such that
432          * it continues to represent the same physical inodes relative to the
433          * new startino.
434          */
435         *allocmask <<= offset / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT;
436 }
437
438 /*
439  * Determine whether the source inode record can merge into the target. Both
440  * records must be sparse, the inode ranges must match and there must be no
441  * allocation overlap between the records.
442  */
443 STATIC bool
444 __xfs_inobt_can_merge(
445         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* tgt record */
446         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src record */
447 {
448         uint64_t                        talloc;
449         uint64_t                        salloc;
450
451         /* records must cover the same inode range */
452         if (trec->ir_startino != srec->ir_startino)
453                 return false;
454
455         /* both records must be sparse */
456         if (!xfs_inobt_issparse(trec->ir_holemask) ||
457             !xfs_inobt_issparse(srec->ir_holemask))
458                 return false;
459
460         /* both records must track some inodes */
461         if (!trec->ir_count || !srec->ir_count)
462                 return false;
463
464         /* can't exceed capacity of a full record */
465         if (trec->ir_count + srec->ir_count > XFS_INODES_PER_CHUNK)
466                 return false;
467
468         /* verify there is no allocation overlap */
469         talloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(trec);
470         salloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(srec);
471         if (talloc & salloc)
472                 return false;
473
474         return true;
475 }
476
477 /*
478  * Merge the source inode record into the target. The caller must call
479  * __xfs_inobt_can_merge() to ensure the merge is valid.
480  */
481 STATIC void
482 __xfs_inobt_rec_merge(
483         struct xfs_inobt_rec_incore     *trec,  /* target */
484         struct xfs_inobt_rec_incore     *srec)  /* src */
485 {
486         ASSERT(trec->ir_startino == srec->ir_startino);
487
488         /* combine the counts */
489         trec->ir_count += srec->ir_count;
490         trec->ir_freecount += srec->ir_freecount;
491
492         /*
493          * Merge the holemask and free mask. For both fields, 0 bits refer to
494          * allocated inodes. We combine the allocated ranges with bitwise AND.
495          */
496         trec->ir_holemask &= srec->ir_holemask;
497         trec->ir_free &= srec->ir_free;
498 }
499
500 /*
501  * Insert a new sparse inode chunk into the associated inode btree. The inode
502  * record for the sparse chunk is pre-aligned to a startino that should match
503  * any pre-existing sparse inode record in the tree. This allows sparse chunks
504  * to fill over time.
505  *
506  * This function supports two modes of handling preexisting records depending on
507  * the merge flag. If merge is true, the provided record is merged with the
508  * existing record and updated in place. The merged record is returned in nrec.
509  * If merge is false, an existing record is replaced with the provided record.
510  * If no preexisting record exists, the provided record is always inserted.
511  *
512  * It is considered corruption if a merge is requested and not possible. Given
513  * the sparse inode alignment constraints, this should never happen.
514  */
515 STATIC int
516 xfs_inobt_insert_sprec(
517         struct xfs_mount                *mp,
518         struct xfs_trans                *tp,
519         struct xfs_buf                  *agbp,
520         struct xfs_perag                *pag,
521         int                             btnum,
522         struct xfs_inobt_rec_incore     *nrec,  /* in/out: new/merged rec. */
523         bool                            merge)  /* merge or replace */
524 {
525         struct xfs_btree_cur            *cur;
526         int                             error;
527         int                             i;
528         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
529
530         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, btnum);
531
532         /* the new record is pre-aligned so we know where to look */
533         error = xfs_inobt_lookup(cur, nrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
534         if (error)
535                 goto error;
536         /* if nothing there, insert a new record and return */
537         if (i == 0) {
538                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, nrec->ir_holemask,
539                                              nrec->ir_count, nrec->ir_freecount,
540                                              nrec->ir_free, &i);
541                 if (error)
542                         goto error;
543                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
544                         error = -EFSCORRUPTED;
545                         goto error;
546                 }
547
548                 goto out;
549         }
550
551         /*
552          * A record exists at this startino. Merge or replace the record
553          * depending on what we've been asked to do.
554          */
555         if (merge) {
556                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
557                 if (error)
558                         goto error;
559                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
560                         error = -EFSCORRUPTED;
561                         goto error;
562                 }
563                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, rec.ir_startino != nrec->ir_startino)) {
564                         error = -EFSCORRUPTED;
565                         goto error;
566                 }
567
568                 /*
569                  * This should never fail. If we have coexisting records that
570                  * cannot merge, something is seriously wrong.
571                  */
572                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !__xfs_inobt_can_merge(nrec, &rec))) {
573                         error = -EFSCORRUPTED;
574                         goto error;
575                 }
576
577                 trace_xfs_irec_merge_pre(mp, pag->pag_agno, rec.ir_startino,
578                                          rec.ir_holemask, nrec->ir_startino,
579                                          nrec->ir_holemask);
580
581                 /* merge to nrec to output the updated record */
582                 __xfs_inobt_rec_merge(nrec, &rec);
583
584                 trace_xfs_irec_merge_post(mp, pag->pag_agno, nrec->ir_startino,
585                                           nrec->ir_holemask);
586
587                 error = xfs_inobt_rec_check_count(mp, nrec);
588                 if (error)
589                         goto error;
590         }
591
592         error = xfs_inobt_update(cur, nrec);
593         if (error)
594                 goto error;
595
596 out:
597         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
598         return 0;
599 error:
600         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
601         return error;
602 }
603
604 /*
605  * Allocate new inodes in the allocation group specified by agbp.  Returns 0 if
606  * inodes were allocated in this AG; -EAGAIN if there was no space in this AG so
607  * the caller knows it can try another AG, a hard -ENOSPC when over the maximum
608  * inode count threshold, or the usual negative error code for other errors.
609  */
610 STATIC int
611 xfs_ialloc_ag_alloc(
612         struct xfs_trans        *tp,
613         struct xfs_buf          *agbp,
614         struct xfs_perag        *pag)
615 {
616         struct xfs_agi          *agi;
617         struct xfs_alloc_arg    args;
618         int                     error;
619         xfs_agino_t             newino;         /* new first inode's number */
620         xfs_agino_t             newlen;         /* new number of inodes */
621         int                     isaligned = 0;  /* inode allocation at stripe */
622                                                 /* unit boundary */
623         /* init. to full chunk */
624         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
625         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(tp->t_mountp);
626         uint16_t                allocmask = (uint16_t) -1;
627         int                     do_sparse = 0;
628
629         memset(&args, 0, sizeof(args));
630         args.tp = tp;
631         args.mp = tp->t_mountp;
632         args.fsbno = NULLFSBLOCK;
633         args.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_INODES;
634
635 #ifdef DEBUG
636         /* randomly do sparse inode allocations */
637         if (xfs_has_sparseinodes(tp->t_mountp) &&
638             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks)
639                 do_sparse = prandom_u32() & 1;
640 #endif
641
642         /*
643          * Locking will ensure that we don't have two callers in here
644          * at one time.
645          */
646         newlen = igeo->ialloc_inos;
647         if (igeo->maxicount &&
648             percpu_counter_read_positive(&args.mp->m_icount) + newlen >
649                                                         igeo->maxicount)
650                 return -ENOSPC;
651         args.minlen = args.maxlen = igeo->ialloc_blks;
652         /*
653          * First try to allocate inodes contiguous with the last-allocated
654          * chunk of inodes.  If the filesystem is striped, this will fill
655          * an entire stripe unit with inodes.
656          */
657         agi = agbp->b_addr;
658         newino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
659         args.agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(args.mp, newino) +
660                      igeo->ialloc_blks;
661         if (do_sparse)
662                 goto sparse_alloc;
663         if (likely(newino != NULLAGINO &&
664                   (args.agbno < be32_to_cpu(agi->agi_length)))) {
665                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno, args.agbno);
666                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO;
667                 args.prod = 1;
668
669                 /*
670                  * We need to take into account alignment here to ensure that
671                  * we don't modify the free list if we fail to have an exact
672                  * block. If we don't have an exact match, and every oher
673                  * attempt allocation attempt fails, we'll end up cancelling
674                  * a dirty transaction and shutting down.
675                  *
676                  * For an exact allocation, alignment must be 1,
677                  * however we need to take cluster alignment into account when
678                  * fixing up the freelist. Use the minalignslop field to
679                  * indicate that extra blocks might be required for alignment,
680                  * but not to use them in the actual exact allocation.
681                  */
682                 args.alignment = 1;
683                 args.minalignslop = igeo->cluster_align - 1;
684
685                 /* Allow space for the inode btree to split. */
686                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels;
687                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
688                         return error;
689
690                 /*
691                  * This request might have dirtied the transaction if the AG can
692                  * satisfy the request, but the exact block was not available.
693                  * If the allocation did fail, subsequent requests will relax
694                  * the exact agbno requirement and increase the alignment
695                  * instead. It is critical that the total size of the request
696                  * (len + alignment + slop) does not increase from this point
697                  * on, so reset minalignslop to ensure it is not included in
698                  * subsequent requests.
699                  */
700                 args.minalignslop = 0;
701         }
702
703         if (unlikely(args.fsbno == NULLFSBLOCK)) {
704                 /*
705                  * Set the alignment for the allocation.
706                  * If stripe alignment is turned on then align at stripe unit
707                  * boundary.
708                  * If the cluster size is smaller than a filesystem block
709                  * then we're doing I/O for inodes in filesystem block size
710                  * pieces, so don't need alignment anyway.
711                  */
712                 isaligned = 0;
713                 if (igeo->ialloc_align) {
714                         ASSERT(!xfs_has_noalign(args.mp));
715                         args.alignment = args.mp->m_dalign;
716                         isaligned = 1;
717                 } else
718                         args.alignment = igeo->cluster_align;
719                 /*
720                  * Need to figure out where to allocate the inode blocks.
721                  * Ideally they should be spaced out through the a.g.
722                  * For now, just allocate blocks up front.
723                  */
724                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
725                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno, args.agbno);
726                 /*
727                  * Allocate a fixed-size extent of inodes.
728                  */
729                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
730                 args.prod = 1;
731                 /*
732                  * Allow space for the inode btree to split.
733                  */
734                 args.minleft = igeo->inobt_maxlevels;
735                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
736                         return error;
737         }
738
739         /*
740          * If stripe alignment is turned on, then try again with cluster
741          * alignment.
742          */
743         if (isaligned && args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
744                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
745                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
746                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno, args.agbno);
747                 args.alignment = igeo->cluster_align;
748                 if ((error = xfs_alloc_vextent(&args)))
749                         return error;
750         }
751
752         /*
753          * Finally, try a sparse allocation if the filesystem supports it and
754          * the sparse allocation length is smaller than a full chunk.
755          */
756         if (xfs_has_sparseinodes(args.mp) &&
757             igeo->ialloc_min_blks < igeo->ialloc_blks &&
758             args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
759 sparse_alloc:
760                 args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
761                 args.agbno = be32_to_cpu(agi->agi_root);
762                 args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, pag->pag_agno, args.agbno);
763                 args.alignment = args.mp->m_sb.sb_spino_align;
764                 args.prod = 1;
765
766                 args.minlen = igeo->ialloc_min_blks;
767                 args.maxlen = args.minlen;
768
769                 /*
770                  * The inode record will be aligned to full chunk size. We must
771                  * prevent sparse allocation from AG boundaries that result in
772                  * invalid inode records, such as records that start at agbno 0
773                  * or extend beyond the AG.
774                  *
775                  * Set min agbno to the first aligned, non-zero agbno and max to
776                  * the last aligned agbno that is at least one full chunk from
777                  * the end of the AG.
778                  */
779                 args.min_agbno = args.mp->m_sb.sb_inoalignmt;
780                 args.max_agbno = round_down(args.mp->m_sb.sb_agblocks,
781                                             args.mp->m_sb.sb_inoalignmt) -
782                                  igeo->ialloc_blks;
783
784                 error = xfs_alloc_vextent(&args);
785                 if (error)
786                         return error;
787
788                 newlen = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.len);
789                 ASSERT(newlen <= XFS_INODES_PER_CHUNK);
790                 allocmask = (1 << (newlen / XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT)) - 1;
791         }
792
793         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK)
794                 return -EAGAIN;
795
796         ASSERT(args.len == args.minlen);
797
798         /*
799          * Stamp and write the inode buffers.
800          *
801          * Seed the new inode cluster with a random generation number. This
802          * prevents short-term reuse of generation numbers if a chunk is
803          * freed and then immediately reallocated. We use random numbers
804          * rather than a linear progression to prevent the next generation
805          * number from being easily guessable.
806          */
807         error = xfs_ialloc_inode_init(args.mp, tp, NULL, newlen, pag->pag_agno,
808                         args.agbno, args.len, prandom_u32());
809
810         if (error)
811                 return error;
812         /*
813          * Convert the results.
814          */
815         newino = XFS_AGB_TO_AGINO(args.mp, args.agbno);
816
817         if (xfs_inobt_issparse(~allocmask)) {
818                 /*
819                  * We've allocated a sparse chunk. Align the startino and mask.
820                  */
821                 xfs_align_sparse_ino(args.mp, &newino, &allocmask);
822
823                 rec.ir_startino = newino;
824                 rec.ir_holemask = ~allocmask;
825                 rec.ir_count = newlen;
826                 rec.ir_freecount = newlen;
827                 rec.ir_free = XFS_INOBT_ALL_FREE;
828
829                 /*
830                  * Insert the sparse record into the inobt and allow for a merge
831                  * if necessary. If a merge does occur, rec is updated to the
832                  * merged record.
833                  */
834                 error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, pag,
835                                 XFS_BTNUM_INO, &rec, true);
836                 if (error == -EFSCORRUPTED) {
837                         xfs_alert(args.mp,
838         "invalid sparse inode record: ino 0x%llx holemask 0x%x count %u",
839                                   XFS_AGINO_TO_INO(args.mp, pag->pag_agno,
840                                                    rec.ir_startino),
841                                   rec.ir_holemask, rec.ir_count);
842                         xfs_force_shutdown(args.mp, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
843                 }
844                 if (error)
845                         return error;
846
847                 /*
848                  * We can't merge the part we've just allocated as for the inobt
849                  * due to finobt semantics. The original record may or may not
850                  * exist independent of whether physical inodes exist in this
851                  * sparse chunk.
852                  *
853                  * We must update the finobt record based on the inobt record.
854                  * rec contains the fully merged and up to date inobt record
855                  * from the previous call. Set merge false to replace any
856                  * existing record with this one.
857                  */
858                 if (xfs_has_finobt(args.mp)) {
859                         error = xfs_inobt_insert_sprec(args.mp, tp, agbp, pag,
860                                        XFS_BTNUM_FINO, &rec, false);
861                         if (error)
862                                 return error;
863                 }
864         } else {
865                 /* full chunk - insert new records to both btrees */
866                 error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, pag, newino, newlen,
867                                          XFS_BTNUM_INO);
868                 if (error)
869                         return error;
870
871                 if (xfs_has_finobt(args.mp)) {
872                         error = xfs_inobt_insert(args.mp, tp, agbp, pag, newino,
873                                                  newlen, XFS_BTNUM_FINO);
874                         if (error)
875                                 return error;
876                 }
877         }
878
879         /*
880          * Update AGI counts and newino.
881          */
882         be32_add_cpu(&agi->agi_count, newlen);
883         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, newlen);
884         pag->pagi_freecount += newlen;
885         pag->pagi_count += newlen;
886         agi->agi_newino = cpu_to_be32(newino);
887
888         /*
889          * Log allocation group header fields
890          */
891         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp,
892                 XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT | XFS_AGI_NEWINO);
893         /*
894          * Modify/log superblock values for inode count and inode free count.
895          */
896         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, (long)newlen);
897         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, (long)newlen);
898         return 0;
899 }
900
901 /*
902  * Try to retrieve the next record to the left/right from the current one.
903  */
904 STATIC int
905 xfs_ialloc_next_rec(
906         struct xfs_btree_cur    *cur,
907         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
908         int                     *done,
909         int                     left)
910 {
911         int                     error;
912         int                     i;
913
914         if (left)
915                 error = xfs_btree_decrement(cur, 0, &i);
916         else
917                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
918
919         if (error)
920                 return error;
921         *done = !i;
922         if (i) {
923                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
924                 if (error)
925                         return error;
926                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
927                         return -EFSCORRUPTED;
928         }
929
930         return 0;
931 }
932
933 STATIC int
934 xfs_ialloc_get_rec(
935         struct xfs_btree_cur    *cur,
936         xfs_agino_t             agino,
937         xfs_inobt_rec_incore_t  *rec,
938         int                     *done)
939 {
940         int                     error;
941         int                     i;
942
943         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
944         if (error)
945                 return error;
946         *done = !i;
947         if (i) {
948                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
949                 if (error)
950                         return error;
951                 if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
952                         return -EFSCORRUPTED;
953         }
954
955         return 0;
956 }
957
958 /*
959  * Return the offset of the first free inode in the record. If the inode chunk
960  * is sparsely allocated, we convert the record holemask to inode granularity
961  * and mask off the unallocated regions from the inode free mask.
962  */
963 STATIC int
964 xfs_inobt_first_free_inode(
965         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
966 {
967         xfs_inofree_t                   realfree;
968
969         /* if there are no holes, return the first available offset */
970         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask))
971                 return xfs_lowbit64(rec->ir_free);
972
973         realfree = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
974         realfree &= rec->ir_free;
975
976         return xfs_lowbit64(realfree);
977 }
978
979 /*
980  * Allocate an inode using the inobt-only algorithm.
981  */
982 STATIC int
983 xfs_dialloc_ag_inobt(
984         struct xfs_trans        *tp,
985         struct xfs_buf          *agbp,
986         struct xfs_perag        *pag,
987         xfs_ino_t               parent,
988         xfs_ino_t               *inop)
989 {
990         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
991         struct xfs_agi          *agi = agbp->b_addr;
992         xfs_agnumber_t          pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
993         xfs_agino_t             pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
994         struct xfs_btree_cur    *cur, *tcur;
995         struct xfs_inobt_rec_incore rec, trec;
996         xfs_ino_t               ino;
997         int                     error;
998         int                     offset;
999         int                     i, j;
1000         int                     searchdistance = 10;
1001
1002         ASSERT(pag->pagi_init);
1003         ASSERT(pag->pagi_inodeok);
1004         ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1005
1006  restart_pagno:
1007         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, XFS_BTNUM_INO);
1008         /*
1009          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1010          * This must work because we've just allocated some.
1011          */
1012         if (!pagino)
1013                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1014
1015         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1016         if (error)
1017                 goto error0;
1018
1019         /*
1020          * If in the same AG as the parent, try to get near the parent.
1021          */
1022         if (pagno == pag->pag_agno) {
1023                 int             doneleft;       /* done, to the left */
1024                 int             doneright;      /* done, to the right */
1025
1026                 error = xfs_inobt_lookup(cur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1027                 if (error)
1028                         goto error0;
1029                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1030                         error = -EFSCORRUPTED;
1031                         goto error0;
1032                 }
1033
1034                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1035                 if (error)
1036                         goto error0;
1037                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, j != 1)) {
1038                         error = -EFSCORRUPTED;
1039                         goto error0;
1040                 }
1041
1042                 if (rec.ir_freecount > 0) {
1043                         /*
1044                          * Found a free inode in the same chunk
1045                          * as the parent, done.
1046                          */
1047                         goto alloc_inode;
1048                 }
1049
1050
1051                 /*
1052                  * In the same AG as parent, but parent's chunk is full.
1053                  */
1054
1055                 /* duplicate the cursor, search left & right simultaneously */
1056                 error = xfs_btree_dup_cursor(cur, &tcur);
1057                 if (error)
1058                         goto error0;
1059
1060                 /*
1061                  * Skip to last blocks looked up if same parent inode.
1062                  */
1063                 if (pagino != NULLAGINO &&
1064                     pag->pagl_pagino == pagino &&
1065                     pag->pagl_leftrec != NULLAGINO &&
1066                     pag->pagl_rightrec != NULLAGINO) {
1067                         error = xfs_ialloc_get_rec(tcur, pag->pagl_leftrec,
1068                                                    &trec, &doneleft);
1069                         if (error)
1070                                 goto error1;
1071
1072                         error = xfs_ialloc_get_rec(cur, pag->pagl_rightrec,
1073                                                    &rec, &doneright);
1074                         if (error)
1075                                 goto error1;
1076                 } else {
1077                         /* search left with tcur, back up 1 record */
1078                         error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec, &doneleft, 1);
1079                         if (error)
1080                                 goto error1;
1081
1082                         /* search right with cur, go forward 1 record. */
1083                         error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec, &doneright, 0);
1084                         if (error)
1085                                 goto error1;
1086                 }
1087
1088                 /*
1089                  * Loop until we find an inode chunk with a free inode.
1090                  */
1091                 while (--searchdistance > 0 && (!doneleft || !doneright)) {
1092                         int     useleft;  /* using left inode chunk this time */
1093
1094                         /* figure out the closer block if both are valid. */
1095                         if (!doneleft && !doneright) {
1096                                 useleft = pagino -
1097                                  (trec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) <
1098                                   rec.ir_startino - pagino;
1099                         } else {
1100                                 useleft = !doneleft;
1101                         }
1102
1103                         /* free inodes to the left? */
1104                         if (useleft && trec.ir_freecount) {
1105                                 xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1106                                 cur = tcur;
1107
1108                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1109                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1110                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1111                                 rec = trec;
1112                                 goto alloc_inode;
1113                         }
1114
1115                         /* free inodes to the right? */
1116                         if (!useleft && rec.ir_freecount) {
1117                                 xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1118
1119                                 pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1120                                 pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1121                                 pag->pagl_pagino = pagino;
1122                                 goto alloc_inode;
1123                         }
1124
1125                         /* get next record to check */
1126                         if (useleft) {
1127                                 error = xfs_ialloc_next_rec(tcur, &trec,
1128                                                                  &doneleft, 1);
1129                         } else {
1130                                 error = xfs_ialloc_next_rec(cur, &rec,
1131                                                                  &doneright, 0);
1132                         }
1133                         if (error)
1134                                 goto error1;
1135                 }
1136
1137                 if (searchdistance <= 0) {
1138                         /*
1139                          * Not in range - save last search
1140                          * location and allocate a new inode
1141                          */
1142                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1143                         pag->pagl_leftrec = trec.ir_startino;
1144                         pag->pagl_rightrec = rec.ir_startino;
1145                         pag->pagl_pagino = pagino;
1146
1147                 } else {
1148                         /*
1149                          * We've reached the end of the btree. because
1150                          * we are only searching a small chunk of the
1151                          * btree each search, there is obviously free
1152                          * inodes closer to the parent inode than we
1153                          * are now. restart the search again.
1154                          */
1155                         pag->pagl_pagino = NULLAGINO;
1156                         pag->pagl_leftrec = NULLAGINO;
1157                         pag->pagl_rightrec = NULLAGINO;
1158                         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1159                         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1160                         goto restart_pagno;
1161                 }
1162         }
1163
1164         /*
1165          * In a different AG from the parent.
1166          * See if the most recently allocated block has any free.
1167          */
1168         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1169                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1170                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1171                 if (error)
1172                         goto error0;
1173
1174                 if (i == 1) {
1175                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &j);
1176                         if (error)
1177                                 goto error0;
1178
1179                         if (j == 1 && rec.ir_freecount > 0) {
1180                                 /*
1181                                  * The last chunk allocated in the group
1182                                  * still has a free inode.
1183                                  */
1184                                 goto alloc_inode;
1185                         }
1186                 }
1187         }
1188
1189         /*
1190          * None left in the last group, search the whole AG
1191          */
1192         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1193         if (error)
1194                 goto error0;
1195         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1196                 error = -EFSCORRUPTED;
1197                 goto error0;
1198         }
1199
1200         for (;;) {
1201                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1202                 if (error)
1203                         goto error0;
1204                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1205                         error = -EFSCORRUPTED;
1206                         goto error0;
1207                 }
1208                 if (rec.ir_freecount > 0)
1209                         break;
1210                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &i);
1211                 if (error)
1212                         goto error0;
1213                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1214                         error = -EFSCORRUPTED;
1215                         goto error0;
1216                 }
1217         }
1218
1219 alloc_inode:
1220         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1221         ASSERT(offset >= 0);
1222         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1223         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1224                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1225         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, rec.ir_startino + offset);
1226         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1227         rec.ir_freecount--;
1228         error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1229         if (error)
1230                 goto error0;
1231         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1232         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1233         pag->pagi_freecount--;
1234
1235         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1236         if (error)
1237                 goto error0;
1238
1239         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1240         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1241         *inop = ino;
1242         return 0;
1243 error1:
1244         xfs_btree_del_cursor(tcur, XFS_BTREE_ERROR);
1245 error0:
1246         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1247         return error;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Use the free inode btree to allocate an inode based on distance from the
1252  * parent. Note that the provided cursor may be deleted and replaced.
1253  */
1254 STATIC int
1255 xfs_dialloc_ag_finobt_near(
1256         xfs_agino_t                     pagino,
1257         struct xfs_btree_cur            **ocur,
1258         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1259 {
1260         struct xfs_btree_cur            *lcur = *ocur;  /* left search cursor */
1261         struct xfs_btree_cur            *rcur;  /* right search cursor */
1262         struct xfs_inobt_rec_incore     rrec;
1263         int                             error;
1264         int                             i, j;
1265
1266         error = xfs_inobt_lookup(lcur, pagino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
1267         if (error)
1268                 return error;
1269
1270         if (i == 1) {
1271                 error = xfs_inobt_get_rec(lcur, rec, &i);
1272                 if (error)
1273                         return error;
1274                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1))
1275                         return -EFSCORRUPTED;
1276
1277                 /*
1278                  * See if we've landed in the parent inode record. The finobt
1279                  * only tracks chunks with at least one free inode, so record
1280                  * existence is enough.
1281                  */
1282                 if (pagino >= rec->ir_startino &&
1283                     pagino < (rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK))
1284                         return 0;
1285         }
1286
1287         error = xfs_btree_dup_cursor(lcur, &rcur);
1288         if (error)
1289                 return error;
1290
1291         error = xfs_inobt_lookup(rcur, pagino, XFS_LOOKUP_GE, &j);
1292         if (error)
1293                 goto error_rcur;
1294         if (j == 1) {
1295                 error = xfs_inobt_get_rec(rcur, &rrec, &j);
1296                 if (error)
1297                         goto error_rcur;
1298                 if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, j != 1)) {
1299                         error = -EFSCORRUPTED;
1300                         goto error_rcur;
1301                 }
1302         }
1303
1304         if (XFS_IS_CORRUPT(lcur->bc_mp, i != 1 && j != 1)) {
1305                 error = -EFSCORRUPTED;
1306                 goto error_rcur;
1307         }
1308         if (i == 1 && j == 1) {
1309                 /*
1310                  * Both the left and right records are valid. Choose the closer
1311                  * inode chunk to the target.
1312                  */
1313                 if ((pagino - rec->ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK - 1) >
1314                     (rrec.ir_startino - pagino)) {
1315                         *rec = rrec;
1316                         xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1317                         *ocur = rcur;
1318                 } else {
1319                         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1320                 }
1321         } else if (j == 1) {
1322                 /* only the right record is valid */
1323                 *rec = rrec;
1324                 xfs_btree_del_cursor(lcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1325                 *ocur = rcur;
1326         } else if (i == 1) {
1327                 /* only the left record is valid */
1328                 xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_NOERROR);
1329         }
1330
1331         return 0;
1332
1333 error_rcur:
1334         xfs_btree_del_cursor(rcur, XFS_BTREE_ERROR);
1335         return error;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Use the free inode btree to find a free inode based on a newino hint. If
1340  * the hint is NULL, find the first free inode in the AG.
1341  */
1342 STATIC int
1343 xfs_dialloc_ag_finobt_newino(
1344         struct xfs_agi                  *agi,
1345         struct xfs_btree_cur            *cur,
1346         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1347 {
1348         int error;
1349         int i;
1350
1351         if (agi->agi_newino != cpu_to_be32(NULLAGINO)) {
1352                 error = xfs_inobt_lookup(cur, be32_to_cpu(agi->agi_newino),
1353                                          XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1354                 if (error)
1355                         return error;
1356                 if (i == 1) {
1357                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1358                         if (error)
1359                                 return error;
1360                         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1361                                 return -EFSCORRUPTED;
1362                         return 0;
1363                 }
1364         }
1365
1366         /*
1367          * Find the first inode available in the AG.
1368          */
1369         error = xfs_inobt_lookup(cur, 0, XFS_LOOKUP_GE, &i);
1370         if (error)
1371                 return error;
1372         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1373                 return -EFSCORRUPTED;
1374
1375         error = xfs_inobt_get_rec(cur, rec, &i);
1376         if (error)
1377                 return error;
1378         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1379                 return -EFSCORRUPTED;
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Update the inobt based on a modification made to the finobt. Also ensure that
1386  * the records from both trees are equivalent post-modification.
1387  */
1388 STATIC int
1389 xfs_dialloc_ag_update_inobt(
1390         struct xfs_btree_cur            *cur,   /* inobt cursor */
1391         struct xfs_inobt_rec_incore     *frec,  /* finobt record */
1392         int                             offset) /* inode offset */
1393 {
1394         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1395         int                             error;
1396         int                             i;
1397
1398         error = xfs_inobt_lookup(cur, frec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
1399         if (error)
1400                 return error;
1401         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1402                 return -EFSCORRUPTED;
1403
1404         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1405         if (error)
1406                 return error;
1407         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp, i != 1))
1408                 return -EFSCORRUPTED;
1409         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(cur->bc_mp, rec.ir_startino) %
1410                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1411
1412         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1413         rec.ir_freecount--;
1414
1415         if (XFS_IS_CORRUPT(cur->bc_mp,
1416                            rec.ir_free != frec->ir_free ||
1417                            rec.ir_freecount != frec->ir_freecount))
1418                 return -EFSCORRUPTED;
1419
1420         return xfs_inobt_update(cur, &rec);
1421 }
1422
1423 /*
1424  * Allocate an inode using the free inode btree, if available. Otherwise, fall
1425  * back to the inobt search algorithm.
1426  *
1427  * The caller selected an AG for us, and made sure that free inodes are
1428  * available.
1429  */
1430 static int
1431 xfs_dialloc_ag(
1432         struct xfs_trans        *tp,
1433         struct xfs_buf          *agbp,
1434         struct xfs_perag        *pag,
1435         xfs_ino_t               parent,
1436         xfs_ino_t               *inop)
1437 {
1438         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1439         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1440         xfs_agnumber_t                  pagno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1441         xfs_agino_t                     pagino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, parent);
1442         struct xfs_btree_cur            *cur;   /* finobt cursor */
1443         struct xfs_btree_cur            *icur;  /* inobt cursor */
1444         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1445         xfs_ino_t                       ino;
1446         int                             error;
1447         int                             offset;
1448         int                             i;
1449
1450         if (!xfs_has_finobt(mp))
1451                 return xfs_dialloc_ag_inobt(tp, agbp, pag, parent, inop);
1452
1453         /*
1454          * If pagino is 0 (this is the root inode allocation) use newino.
1455          * This must work because we've just allocated some.
1456          */
1457         if (!pagino)
1458                 pagino = be32_to_cpu(agi->agi_newino);
1459
1460         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, XFS_BTNUM_FINO);
1461
1462         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1463         if (error)
1464                 goto error_cur;
1465
1466         /*
1467          * The search algorithm depends on whether we're in the same AG as the
1468          * parent. If so, find the closest available inode to the parent. If
1469          * not, consider the agi hint or find the first free inode in the AG.
1470          */
1471         if (pag->pag_agno == pagno)
1472                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_near(pagino, &cur, &rec);
1473         else
1474                 error = xfs_dialloc_ag_finobt_newino(agi, cur, &rec);
1475         if (error)
1476                 goto error_cur;
1477
1478         offset = xfs_inobt_first_free_inode(&rec);
1479         ASSERT(offset >= 0);
1480         ASSERT(offset < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1481         ASSERT((XFS_AGINO_TO_OFFSET(mp, rec.ir_startino) %
1482                                    XFS_INODES_PER_CHUNK) == 0);
1483         ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, rec.ir_startino + offset);
1484
1485         /*
1486          * Modify or remove the finobt record.
1487          */
1488         rec.ir_free &= ~XFS_INOBT_MASK(offset);
1489         rec.ir_freecount--;
1490         if (rec.ir_freecount)
1491                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1492         else
1493                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
1494         if (error)
1495                 goto error_cur;
1496
1497         /*
1498          * The finobt has now been updated appropriately. We haven't updated the
1499          * agi and superblock yet, so we can create an inobt cursor and validate
1500          * the original freecount. If all is well, make the equivalent update to
1501          * the inobt using the finobt record and offset information.
1502          */
1503         icur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, XFS_BTNUM_INO);
1504
1505         error = xfs_check_agi_freecount(icur);
1506         if (error)
1507                 goto error_icur;
1508
1509         error = xfs_dialloc_ag_update_inobt(icur, &rec, offset);
1510         if (error)
1511                 goto error_icur;
1512
1513         /*
1514          * Both trees have now been updated. We must update the perag and
1515          * superblock before we can check the freecount for each btree.
1516          */
1517         be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -1);
1518         xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
1519         pag->pagi_freecount--;
1520
1521         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -1);
1522
1523         error = xfs_check_agi_freecount(icur);
1524         if (error)
1525                 goto error_icur;
1526         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1527         if (error)
1528                 goto error_icur;
1529
1530         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_NOERROR);
1531         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1532         *inop = ino;
1533         return 0;
1534
1535 error_icur:
1536         xfs_btree_del_cursor(icur, XFS_BTREE_ERROR);
1537 error_cur:
1538         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
1539         return error;
1540 }
1541
1542 static int
1543 xfs_dialloc_roll(
1544         struct xfs_trans        **tpp,
1545         struct xfs_buf          *agibp)
1546 {
1547         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1548         struct xfs_dquot_acct   *dqinfo;
1549         int                     error;
1550
1551         /*
1552          * Hold to on to the agibp across the commit so no other allocation can
1553          * come in and take the free inodes we just allocated for our caller.
1554          */
1555         xfs_trans_bhold(tp, agibp);
1556
1557         /*
1558          * We want the quota changes to be associated with the next transaction,
1559          * NOT this one. So, detach the dqinfo from this and attach it to the
1560          * next transaction.
1561          */
1562         dqinfo = tp->t_dqinfo;
1563         tp->t_dqinfo = NULL;
1564
1565         error = xfs_trans_roll(&tp);
1566
1567         /* Re-attach the quota info that we detached from prev trx. */
1568         tp->t_dqinfo = dqinfo;
1569
1570         /*
1571          * Join the buffer even on commit error so that the buffer is released
1572          * when the caller cancels the transaction and doesn't have to handle
1573          * this error case specially.
1574          */
1575         xfs_trans_bjoin(tp, agibp);
1576         *tpp = tp;
1577         return error;
1578 }
1579
1580 static xfs_agnumber_t
1581 xfs_ialloc_next_ag(
1582         xfs_mount_t     *mp)
1583 {
1584         xfs_agnumber_t  agno;
1585
1586         spin_lock(&mp->m_agirotor_lock);
1587         agno = mp->m_agirotor;
1588         if (++mp->m_agirotor >= mp->m_maxagi)
1589                 mp->m_agirotor = 0;
1590         spin_unlock(&mp->m_agirotor_lock);
1591
1592         return agno;
1593 }
1594
1595 static bool
1596 xfs_dialloc_good_ag(
1597         struct xfs_trans        *tp,
1598         struct xfs_perag        *pag,
1599         umode_t                 mode,
1600         int                     flags,
1601         bool                    ok_alloc)
1602 {
1603         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
1604         xfs_extlen_t            ineed;
1605         xfs_extlen_t            longest = 0;
1606         int                     needspace;
1607         int                     error;
1608
1609         if (!pag->pagi_inodeok)
1610                 return false;
1611
1612         if (!pag->pagi_init) {
1613                 error = xfs_ialloc_pagi_init(mp, tp, pag->pag_agno);
1614                 if (error)
1615                         return false;
1616         }
1617
1618         if (pag->pagi_freecount)
1619                 return true;
1620         if (!ok_alloc)
1621                 return false;
1622
1623         if (!pag->pagf_init) {
1624                 error = xfs_alloc_pagf_init(mp, tp, pag->pag_agno, flags);
1625                 if (error)
1626                         return false;
1627         }
1628
1629         /*
1630          * Check that there is enough free space for the file plus a chunk of
1631          * inodes if we need to allocate some. If this is the first pass across
1632          * the AGs, take into account the potential space needed for alignment
1633          * of inode chunks when checking the longest contiguous free space in
1634          * the AG - this prevents us from getting ENOSPC because we have free
1635          * space larger than ialloc_blks but alignment constraints prevent us
1636          * from using it.
1637          *
1638          * If we can't find an AG with space for full alignment slack to be
1639          * taken into account, we must be near ENOSPC in all AGs.  Hence we
1640          * don't include alignment for the second pass and so if we fail
1641          * allocation due to alignment issues then it is most likely a real
1642          * ENOSPC condition.
1643          *
1644          * XXX(dgc): this calculation is now bogus thanks to the per-ag
1645          * reservations that xfs_alloc_fix_freelist() now does via
1646          * xfs_alloc_space_available(). When the AG fills up, pagf_freeblks will
1647          * be more than large enough for the check below to succeed, but
1648          * xfs_alloc_space_available() will fail because of the non-zero
1649          * metadata reservation and hence we won't actually be able to allocate
1650          * more inodes in this AG. We do soooo much unnecessary work near ENOSPC
1651          * because of this.
1652          */
1653         ineed = M_IGEO(mp)->ialloc_min_blks;
1654         if (flags && ineed > 1)
1655                 ineed += M_IGEO(mp)->cluster_align;
1656         longest = pag->pagf_longest;
1657         if (!longest)
1658                 longest = pag->pagf_flcount > 0;
1659         needspace = S_ISDIR(mode) || S_ISREG(mode) || S_ISLNK(mode);
1660
1661         if (pag->pagf_freeblks < needspace + ineed || longest < ineed)
1662                 return false;
1663         return true;
1664 }
1665
1666 static int
1667 xfs_dialloc_try_ag(
1668         struct xfs_trans        **tpp,
1669         struct xfs_perag        *pag,
1670         xfs_ino_t               parent,
1671         xfs_ino_t               *new_ino,
1672         bool                    ok_alloc)
1673 {
1674         struct xfs_buf          *agbp;
1675         xfs_ino_t               ino;
1676         int                     error;
1677
1678         /*
1679          * Then read in the AGI buffer and recheck with the AGI buffer
1680          * lock held.
1681          */
1682         error = xfs_ialloc_read_agi(pag->pag_mount, *tpp, pag->pag_agno, &agbp);
1683         if (error)
1684                 return error;
1685
1686         if (!pag->pagi_freecount) {
1687                 if (!ok_alloc) {
1688                         error = -EAGAIN;
1689                         goto out_release;
1690                 }
1691
1692                 error = xfs_ialloc_ag_alloc(*tpp, agbp, pag);
1693                 if (error < 0)
1694                         goto out_release;
1695
1696                 /*
1697                  * We successfully allocated space for an inode cluster in this
1698                  * AG.  Roll the transaction so that we can allocate one of the
1699                  * new inodes.
1700                  */
1701                 ASSERT(pag->pagi_freecount > 0);
1702                 error = xfs_dialloc_roll(tpp, agbp);
1703                 if (error)
1704                         goto out_release;
1705         }
1706
1707         /* Allocate an inode in the found AG */
1708         error = xfs_dialloc_ag(*tpp, agbp, pag, parent, &ino);
1709         if (!error)
1710                 *new_ino = ino;
1711         return error;
1712
1713 out_release:
1714         xfs_trans_brelse(*tpp, agbp);
1715         return error;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Allocate an on-disk inode.
1720  *
1721  * Mode is used to tell whether the new inode is a directory and hence where to
1722  * locate it. The on-disk inode that is allocated will be returned in @new_ino
1723  * on success, otherwise an error will be set to indicate the failure (e.g.
1724  * -ENOSPC).
1725  */
1726 int
1727 xfs_dialloc(
1728         struct xfs_trans        **tpp,
1729         xfs_ino_t               parent,
1730         umode_t                 mode,
1731         xfs_ino_t               *new_ino)
1732 {
1733         struct xfs_mount        *mp = (*tpp)->t_mountp;
1734         xfs_agnumber_t          agno;
1735         int                     error = 0;
1736         xfs_agnumber_t          start_agno;
1737         struct xfs_perag        *pag;
1738         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
1739         bool                    ok_alloc = true;
1740         int                     flags;
1741         xfs_ino_t               ino;
1742
1743         /*
1744          * Directories, symlinks, and regular files frequently allocate at least
1745          * one block, so factor that potential expansion when we examine whether
1746          * an AG has enough space for file creation.
1747          */
1748         if (S_ISDIR(mode))
1749                 start_agno = xfs_ialloc_next_ag(mp);
1750         else {
1751                 start_agno = XFS_INO_TO_AGNO(mp, parent);
1752                 if (start_agno >= mp->m_maxagi)
1753                         start_agno = 0;
1754         }
1755
1756         /*
1757          * If we have already hit the ceiling of inode blocks then clear
1758          * ok_alloc so we scan all available agi structures for a free
1759          * inode.
1760          *
1761          * Read rough value of mp->m_icount by percpu_counter_read_positive,
1762          * which will sacrifice the preciseness but improve the performance.
1763          */
1764         if (igeo->maxicount &&
1765             percpu_counter_read_positive(&mp->m_icount) + igeo->ialloc_inos
1766                                                         > igeo->maxicount) {
1767                 ok_alloc = false;
1768         }
1769
1770         /*
1771          * Loop until we find an allocation group that either has free inodes
1772          * or in which we can allocate some inodes.  Iterate through the
1773          * allocation groups upward, wrapping at the end.
1774          */
1775         agno = start_agno;
1776         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
1777         for (;;) {
1778                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1779                 if (xfs_dialloc_good_ag(*tpp, pag, mode, flags, ok_alloc)) {
1780                         error = xfs_dialloc_try_ag(tpp, pag, parent,
1781                                         &ino, ok_alloc);
1782                         if (error != -EAGAIN)
1783                                 break;
1784                 }
1785
1786                 if (xfs_is_shutdown(mp)) {
1787                         error = -EFSCORRUPTED;
1788                         break;
1789                 }
1790                 if (++agno == mp->m_maxagi)
1791                         agno = 0;
1792                 if (agno == start_agno) {
1793                         if (!flags) {
1794                                 error = -ENOSPC;
1795                                 break;
1796                         }
1797                         flags = 0;
1798                 }
1799                 xfs_perag_put(pag);
1800         }
1801
1802         if (!error)
1803                 *new_ino = ino;
1804         xfs_perag_put(pag);
1805         return error;
1806 }
1807
1808 /*
1809  * Free the blocks of an inode chunk. We must consider that the inode chunk
1810  * might be sparse and only free the regions that are allocated as part of the
1811  * chunk.
1812  */
1813 STATIC void
1814 xfs_difree_inode_chunk(
1815         struct xfs_trans                *tp,
1816         xfs_agnumber_t                  agno,
1817         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
1818 {
1819         struct xfs_mount                *mp = tp->t_mountp;
1820         xfs_agblock_t                   sagbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp,
1821                                                         rec->ir_startino);
1822         int                             startidx, endidx;
1823         int                             nextbit;
1824         xfs_agblock_t                   agbno;
1825         int                             contigblk;
1826         DECLARE_BITMAP(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1827
1828         if (!xfs_inobt_issparse(rec->ir_holemask)) {
1829                 /* not sparse, calculate extent info directly */
1830                 xfs_free_extent_later(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, sagbno),
1831                                   M_IGEO(mp)->ialloc_blks,
1832                                   &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1833                 return;
1834         }
1835
1836         /* holemask is only 16-bits (fits in an unsigned long) */
1837         ASSERT(sizeof(rec->ir_holemask) <= sizeof(holemask[0]));
1838         holemask[0] = rec->ir_holemask;
1839
1840         /*
1841          * Find contiguous ranges of zeroes (i.e., allocated regions) in the
1842          * holemask and convert the start/end index of each range to an extent.
1843          * We start with the start and end index both pointing at the first 0 in
1844          * the mask.
1845          */
1846         startidx = endidx = find_first_zero_bit(holemask,
1847                                                 XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS);
1848         nextbit = startidx + 1;
1849         while (startidx < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) {
1850                 nextbit = find_next_zero_bit(holemask, XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS,
1851                                              nextbit);
1852                 /*
1853                  * If the next zero bit is contiguous, update the end index of
1854                  * the current range and continue.
1855                  */
1856                 if (nextbit != XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS &&
1857                     nextbit == endidx + 1) {
1858                         endidx = nextbit;
1859                         goto next;
1860                 }
1861
1862                 /*
1863                  * nextbit is not contiguous with the current end index. Convert
1864                  * the current start/end to an extent and add it to the free
1865                  * list.
1866                  */
1867                 agbno = sagbno + (startidx * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1868                                   mp->m_sb.sb_inopblock;
1869                 contigblk = ((endidx - startidx + 1) *
1870                              XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) /
1871                             mp->m_sb.sb_inopblock;
1872
1873                 ASSERT(agbno % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1874                 ASSERT(contigblk % mp->m_sb.sb_spino_align == 0);
1875                 xfs_free_extent_later(tp, XFS_AGB_TO_FSB(mp, agno, agbno),
1876                                   contigblk, &XFS_RMAP_OINFO_INODES);
1877
1878                 /* reset range to current bit and carry on... */
1879                 startidx = endidx = nextbit;
1880
1881 next:
1882                 nextbit++;
1883         }
1884 }
1885
1886 STATIC int
1887 xfs_difree_inobt(
1888         struct xfs_mount                *mp,
1889         struct xfs_trans                *tp,
1890         struct xfs_buf                  *agbp,
1891         struct xfs_perag                *pag,
1892         xfs_agino_t                     agino,
1893         struct xfs_icluster             *xic,
1894         struct xfs_inobt_rec_incore     *orec)
1895 {
1896         struct xfs_agi                  *agi = agbp->b_addr;
1897         struct xfs_btree_cur            *cur;
1898         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
1899         int                             ilen;
1900         int                             error;
1901         int                             i;
1902         int                             off;
1903
1904         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
1905         ASSERT(XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino) < be32_to_cpu(agi->agi_length));
1906
1907         /*
1908          * Initialize the cursor.
1909          */
1910         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, XFS_BTNUM_INO);
1911
1912         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
1913         if (error)
1914                 goto error0;
1915
1916         /*
1917          * Look for the entry describing this inode.
1918          */
1919         if ((error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i))) {
1920                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_lookup() returned error %d.",
1921                         __func__, error);
1922                 goto error0;
1923         }
1924         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1925                 error = -EFSCORRUPTED;
1926                 goto error0;
1927         }
1928         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
1929         if (error) {
1930                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_get_rec() returned error %d.",
1931                         __func__, error);
1932                 goto error0;
1933         }
1934         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
1935                 error = -EFSCORRUPTED;
1936                 goto error0;
1937         }
1938         /*
1939          * Get the offset in the inode chunk.
1940          */
1941         off = agino - rec.ir_startino;
1942         ASSERT(off >= 0 && off < XFS_INODES_PER_CHUNK);
1943         ASSERT(!(rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(off)));
1944         /*
1945          * Mark the inode free & increment the count.
1946          */
1947         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(off);
1948         rec.ir_freecount++;
1949
1950         /*
1951          * When an inode chunk is free, it becomes eligible for removal. Don't
1952          * remove the chunk if the block size is large enough for multiple inode
1953          * chunks (that might not be free).
1954          */
1955         if (!xfs_has_ikeep(mp) && rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
1956             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
1957                 struct xfs_perag        *pag = agbp->b_pag;
1958
1959                 xic->deleted = true;
1960                 xic->first_ino = XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno,
1961                                 rec.ir_startino);
1962                 xic->alloc = xfs_inobt_irec_to_allocmask(&rec);
1963
1964                 /*
1965                  * Remove the inode cluster from the AGI B+Tree, adjust the
1966                  * AGI and Superblock inode counts, and mark the disk space
1967                  * to be freed when the transaction is committed.
1968                  */
1969                 ilen = rec.ir_freecount;
1970                 be32_add_cpu(&agi->agi_count, -ilen);
1971                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, -(ilen - 1));
1972                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_COUNT | XFS_AGI_FREECOUNT);
1973                 pag->pagi_freecount -= ilen - 1;
1974                 pag->pagi_count -= ilen;
1975                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_ICOUNT, -ilen);
1976                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, -(ilen - 1));
1977
1978                 if ((error = xfs_btree_delete(cur, &i))) {
1979                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_btree_delete returned error %d.",
1980                                 __func__, error);
1981                         goto error0;
1982                 }
1983
1984                 xfs_difree_inode_chunk(tp, pag->pag_agno, &rec);
1985         } else {
1986                 xic->deleted = false;
1987
1988                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
1989                 if (error) {
1990                         xfs_warn(mp, "%s: xfs_inobt_update returned error %d.",
1991                                 __func__, error);
1992                         goto error0;
1993                 }
1994
1995                 /*
1996                  * Change the inode free counts and log the ag/sb changes.
1997                  */
1998                 be32_add_cpu(&agi->agi_freecount, 1);
1999                 xfs_ialloc_log_agi(tp, agbp, XFS_AGI_FREECOUNT);
2000                 pag->pagi_freecount++;
2001                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_IFREE, 1);
2002         }
2003
2004         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
2005         if (error)
2006                 goto error0;
2007
2008         *orec = rec;
2009         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2010         return 0;
2011
2012 error0:
2013         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2014         return error;
2015 }
2016
2017 /*
2018  * Free an inode in the free inode btree.
2019  */
2020 STATIC int
2021 xfs_difree_finobt(
2022         struct xfs_mount                *mp,
2023         struct xfs_trans                *tp,
2024         struct xfs_buf                  *agbp,
2025         struct xfs_perag                *pag,
2026         xfs_agino_t                     agino,
2027         struct xfs_inobt_rec_incore     *ibtrec) /* inobt record */
2028 {
2029         struct xfs_btree_cur            *cur;
2030         struct xfs_inobt_rec_incore     rec;
2031         int                             offset = agino - ibtrec->ir_startino;
2032         int                             error;
2033         int                             i;
2034
2035         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, XFS_BTNUM_FINO);
2036
2037         error = xfs_inobt_lookup(cur, ibtrec->ir_startino, XFS_LOOKUP_EQ, &i);
2038         if (error)
2039                 goto error;
2040         if (i == 0) {
2041                 /*
2042                  * If the record does not exist in the finobt, we must have just
2043                  * freed an inode in a previously fully allocated chunk. If not,
2044                  * something is out of sync.
2045                  */
2046                 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, ibtrec->ir_freecount != 1)) {
2047                         error = -EFSCORRUPTED;
2048                         goto error;
2049                 }
2050
2051                 error = xfs_inobt_insert_rec(cur, ibtrec->ir_holemask,
2052                                              ibtrec->ir_count,
2053                                              ibtrec->ir_freecount,
2054                                              ibtrec->ir_free, &i);
2055                 if (error)
2056                         goto error;
2057                 ASSERT(i == 1);
2058
2059                 goto out;
2060         }
2061
2062         /*
2063          * Read and update the existing record. We could just copy the ibtrec
2064          * across here, but that would defeat the purpose of having redundant
2065          * metadata. By making the modifications independently, we can catch
2066          * corruptions that we wouldn't see if we just copied from one record
2067          * to another.
2068          */
2069         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2070         if (error)
2071                 goto error;
2072         if (XFS_IS_CORRUPT(mp, i != 1)) {
2073                 error = -EFSCORRUPTED;
2074                 goto error;
2075         }
2076
2077         rec.ir_free |= XFS_INOBT_MASK(offset);
2078         rec.ir_freecount++;
2079
2080         if (XFS_IS_CORRUPT(mp,
2081                            rec.ir_free != ibtrec->ir_free ||
2082                            rec.ir_freecount != ibtrec->ir_freecount)) {
2083                 error = -EFSCORRUPTED;
2084                 goto error;
2085         }
2086
2087         /*
2088          * The content of inobt records should always match between the inobt
2089          * and finobt. The lifecycle of records in the finobt is different from
2090          * the inobt in that the finobt only tracks records with at least one
2091          * free inode. Hence, if all of the inodes are free and we aren't
2092          * keeping inode chunks permanently on disk, remove the record.
2093          * Otherwise, update the record with the new information.
2094          *
2095          * Note that we currently can't free chunks when the block size is large
2096          * enough for multiple chunks. Leave the finobt record to remain in sync
2097          * with the inobt.
2098          */
2099         if (!xfs_has_ikeep(mp) && rec.ir_free == XFS_INOBT_ALL_FREE &&
2100             mp->m_sb.sb_inopblock <= XFS_INODES_PER_CHUNK) {
2101                 error = xfs_btree_delete(cur, &i);
2102                 if (error)
2103                         goto error;
2104                 ASSERT(i == 1);
2105         } else {
2106                 error = xfs_inobt_update(cur, &rec);
2107                 if (error)
2108                         goto error;
2109         }
2110
2111 out:
2112         error = xfs_check_agi_freecount(cur);
2113         if (error)
2114                 goto error;
2115
2116         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_NOERROR);
2117         return 0;
2118
2119 error:
2120         xfs_btree_del_cursor(cur, XFS_BTREE_ERROR);
2121         return error;
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Free disk inode.  Carefully avoids touching the incore inode, all
2126  * manipulations incore are the caller's responsibility.
2127  * The on-disk inode is not changed by this operation, only the
2128  * btree (free inode mask) is changed.
2129  */
2130 int
2131 xfs_difree(
2132         struct xfs_trans        *tp,
2133         struct xfs_perag        *pag,
2134         xfs_ino_t               inode,
2135         struct xfs_icluster     *xic)
2136 {
2137         /* REFERENCED */
2138         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number containing inode */
2139         struct xfs_buf          *agbp;  /* buffer for allocation group header */
2140         xfs_agino_t             agino;  /* allocation group inode number */
2141         int                     error;  /* error return value */
2142         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2143         struct xfs_inobt_rec_incore rec;/* btree record */
2144
2145         /*
2146          * Break up inode number into its components.
2147          */
2148         if (pag->pag_agno != XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode)) {
2149                 xfs_warn(mp, "%s: agno != pag->pag_agno (%d != %d).",
2150                         __func__, XFS_INO_TO_AGNO(mp, inode), pag->pag_agno);
2151                 ASSERT(0);
2152                 return -EINVAL;
2153         }
2154         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, inode);
2155         if (inode != XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino))  {
2156                 xfs_warn(mp, "%s: inode != XFS_AGINO_TO_INO() (%llu != %llu).",
2157                         __func__, (unsigned long long)inode,
2158                         (unsigned long long)XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino));
2159                 ASSERT(0);
2160                 return -EINVAL;
2161         }
2162         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2163         if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks)  {
2164                 xfs_warn(mp, "%s: agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks (%d >= %d).",
2165                         __func__, agbno, mp->m_sb.sb_agblocks);
2166                 ASSERT(0);
2167                 return -EINVAL;
2168         }
2169         /*
2170          * Get the allocation group header.
2171          */
2172         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, pag->pag_agno, &agbp);
2173         if (error) {
2174                 xfs_warn(mp, "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d.",
2175                         __func__, error);
2176                 return error;
2177         }
2178
2179         /*
2180          * Fix up the inode allocation btree.
2181          */
2182         error = xfs_difree_inobt(mp, tp, agbp, pag, agino, xic, &rec);
2183         if (error)
2184                 goto error0;
2185
2186         /*
2187          * Fix up the free inode btree.
2188          */
2189         if (xfs_has_finobt(mp)) {
2190                 error = xfs_difree_finobt(mp, tp, agbp, pag, agino, &rec);
2191                 if (error)
2192                         goto error0;
2193         }
2194
2195         return 0;
2196
2197 error0:
2198         return error;
2199 }
2200
2201 STATIC int
2202 xfs_imap_lookup(
2203         struct xfs_mount        *mp,
2204         struct xfs_trans        *tp,
2205         struct xfs_perag        *pag,
2206         xfs_agino_t             agino,
2207         xfs_agblock_t           agbno,
2208         xfs_agblock_t           *chunk_agbno,
2209         xfs_agblock_t           *offset_agbno,
2210         int                     flags)
2211 {
2212         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2213         struct xfs_btree_cur    *cur;
2214         struct xfs_buf          *agbp;
2215         int                     error;
2216         int                     i;
2217
2218         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, pag->pag_agno, &agbp);
2219         if (error) {
2220                 xfs_alert(mp,
2221                         "%s: xfs_ialloc_read_agi() returned error %d, agno %d",
2222                         __func__, error, pag->pag_agno);
2223                 return error;
2224         }
2225
2226         /*
2227          * Lookup the inode record for the given agino. If the record cannot be
2228          * found, then it's an invalid inode number and we should abort. Once
2229          * we have a record, we need to ensure it contains the inode number
2230          * we are looking up.
2231          */
2232         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, pag, XFS_BTNUM_INO);
2233         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &i);
2234         if (!error) {
2235                 if (i)
2236                         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &i);
2237                 if (!error && i == 0)
2238                         error = -EINVAL;
2239         }
2240
2241         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
2242         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2243         if (error)
2244                 return error;
2245
2246         /* check that the returned record contains the required inode */
2247         if (rec.ir_startino > agino ||
2248             rec.ir_startino + M_IGEO(mp)->ialloc_inos <= agino)
2249                 return -EINVAL;
2250
2251         /* for untrusted inodes check it is allocated first */
2252         if ((flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) &&
2253             (rec.ir_free & XFS_INOBT_MASK(agino - rec.ir_startino)))
2254                 return -EINVAL;
2255
2256         *chunk_agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, rec.ir_startino);
2257         *offset_agbno = agbno - *chunk_agbno;
2258         return 0;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Return the location of the inode in imap, for mapping it into a buffer.
2263  */
2264 int
2265 xfs_imap(
2266         struct xfs_mount         *mp,   /* file system mount structure */
2267         struct xfs_trans         *tp,   /* transaction pointer */
2268         xfs_ino_t               ino,    /* inode to locate */
2269         struct xfs_imap         *imap,  /* location map structure */
2270         uint                    flags)  /* flags for inode btree lookup */
2271 {
2272         xfs_agblock_t           agbno;  /* block number of inode in the alloc group */
2273         xfs_agino_t             agino;  /* inode number within alloc group */
2274         xfs_agblock_t           chunk_agbno;    /* first block in inode chunk */
2275         xfs_agblock_t           cluster_agbno;  /* first block in inode cluster */
2276         int                     error;  /* error code */
2277         int                     offset; /* index of inode in its buffer */
2278         xfs_agblock_t           offset_agbno;   /* blks from chunk start to inode */
2279         struct xfs_perag        *pag;
2280
2281         ASSERT(ino != NULLFSINO);
2282
2283         /*
2284          * Split up the inode number into its parts.
2285          */
2286         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
2287         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
2288         agbno = XFS_AGINO_TO_AGBNO(mp, agino);
2289         if (!pag || agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks ||
2290             ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino)) {
2291                 error = -EINVAL;
2292 #ifdef DEBUG
2293                 /*
2294                  * Don't output diagnostic information for untrusted inodes
2295                  * as they can be invalid without implying corruption.
2296                  */
2297                 if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED)
2298                         goto out_drop;
2299                 if (!pag) {
2300                         xfs_alert(mp,
2301                                 "%s: agno (%d) >= mp->m_sb.sb_agcount (%d)",
2302                                 __func__, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino),
2303                                 mp->m_sb.sb_agcount);
2304                 }
2305                 if (agbno >= mp->m_sb.sb_agblocks) {
2306                         xfs_alert(mp,
2307                 "%s: agbno (0x%llx) >= mp->m_sb.sb_agblocks (0x%lx)",
2308                                 __func__, (unsigned long long)agbno,
2309                                 (unsigned long)mp->m_sb.sb_agblocks);
2310                 }
2311                 if (pag && ino != XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino)) {
2312                         xfs_alert(mp,
2313                 "%s: ino (0x%llx) != XFS_AGINO_TO_INO() (0x%llx)",
2314                                 __func__, ino,
2315                                 XFS_AGINO_TO_INO(mp, pag->pag_agno, agino));
2316                 }
2317                 xfs_stack_trace();
2318 #endif /* DEBUG */
2319                 goto out_drop;
2320         }
2321
2322         /*
2323          * For bulkstat and handle lookups, we have an untrusted inode number
2324          * that we have to verify is valid. We cannot do this just by reading
2325          * the inode buffer as it may have been unlinked and removed leaving
2326          * inodes in stale state on disk. Hence we have to do a btree lookup
2327          * in all cases where an untrusted inode number is passed.
2328          */
2329         if (flags & XFS_IGET_UNTRUSTED) {
2330                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, pag, agino, agbno,
2331                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2332                 if (error)
2333                         goto out_drop;
2334                 goto out_map;
2335         }
2336
2337         /*
2338          * If the inode cluster size is the same as the blocksize or
2339          * smaller we get to the buffer by simple arithmetics.
2340          */
2341         if (M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster == 1) {
2342                 offset = XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2343                 ASSERT(offset < mp->m_sb.sb_inopblock);
2344
2345                 imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, pag->pag_agno, agbno);
2346                 imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, 1);
2347                 imap->im_boffset = (unsigned short)(offset <<
2348                                                         mp->m_sb.sb_inodelog);
2349                 error = 0;
2350                 goto out_drop;
2351         }
2352
2353         /*
2354          * If the inode chunks are aligned then use simple maths to
2355          * find the location. Otherwise we have to do a btree
2356          * lookup to find the location.
2357          */
2358         if (M_IGEO(mp)->inoalign_mask) {
2359                 offset_agbno = agbno & M_IGEO(mp)->inoalign_mask;
2360                 chunk_agbno = agbno - offset_agbno;
2361         } else {
2362                 error = xfs_imap_lookup(mp, tp, pag, agino, agbno,
2363                                         &chunk_agbno, &offset_agbno, flags);
2364                 if (error)
2365                         goto out_drop;
2366         }
2367
2368 out_map:
2369         ASSERT(agbno >= chunk_agbno);
2370         cluster_agbno = chunk_agbno +
2371                 ((offset_agbno / M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster) *
2372                  M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2373         offset = ((agbno - cluster_agbno) * mp->m_sb.sb_inopblock) +
2374                 XFS_INO_TO_OFFSET(mp, ino);
2375
2376         imap->im_blkno = XFS_AGB_TO_DADDR(mp, pag->pag_agno, cluster_agbno);
2377         imap->im_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, M_IGEO(mp)->blocks_per_cluster);
2378         imap->im_boffset = (unsigned short)(offset << mp->m_sb.sb_inodelog);
2379
2380         /*
2381          * If the inode number maps to a block outside the bounds
2382          * of the file system then return NULL rather than calling
2383          * read_buf and panicing when we get an error from the
2384          * driver.
2385          */
2386         if ((imap->im_blkno + imap->im_len) >
2387             XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks)) {
2388                 xfs_alert(mp,
2389         "%s: (im_blkno (0x%llx) + im_len (0x%llx)) > sb_dblocks (0x%llx)",
2390                         __func__, (unsigned long long) imap->im_blkno,
2391                         (unsigned long long) imap->im_len,
2392                         XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_dblocks));
2393                 error = -EINVAL;
2394                 goto out_drop;
2395         }
2396         error = 0;
2397 out_drop:
2398         if (pag)
2399                 xfs_perag_put(pag);
2400         return error;
2401 }
2402
2403 /*
2404  * Log specified fields for the ag hdr (inode section). The growth of the agi
2405  * structure over time requires that we interpret the buffer as two logical
2406  * regions delineated by the end of the unlinked list. This is due to the size
2407  * of the hash table and its location in the middle of the agi.
2408  *
2409  * For example, a request to log a field before agi_unlinked and a field after
2410  * agi_unlinked could cause us to log the entire hash table and use an excessive
2411  * amount of log space. To avoid this behavior, log the region up through
2412  * agi_unlinked in one call and the region after agi_unlinked through the end of
2413  * the structure in another.
2414  */
2415 void
2416 xfs_ialloc_log_agi(
2417         struct xfs_trans        *tp,
2418         struct xfs_buf          *bp,
2419         uint32_t                fields)
2420 {
2421         int                     first;          /* first byte number */
2422         int                     last;           /* last byte number */
2423         static const short      offsets[] = {   /* field starting offsets */
2424                                         /* keep in sync with bit definitions */
2425                 offsetof(xfs_agi_t, agi_magicnum),
2426                 offsetof(xfs_agi_t, agi_versionnum),
2427                 offsetof(xfs_agi_t, agi_seqno),
2428                 offsetof(xfs_agi_t, agi_length),
2429                 offsetof(xfs_agi_t, agi_count),
2430                 offsetof(xfs_agi_t, agi_root),
2431                 offsetof(xfs_agi_t, agi_level),
2432                 offsetof(xfs_agi_t, agi_freecount),
2433                 offsetof(xfs_agi_t, agi_newino),
2434                 offsetof(xfs_agi_t, agi_dirino),
2435                 offsetof(xfs_agi_t, agi_unlinked),
2436                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_root),
2437                 offsetof(xfs_agi_t, agi_free_level),
2438                 offsetof(xfs_agi_t, agi_iblocks),
2439                 sizeof(xfs_agi_t)
2440         };
2441 #ifdef DEBUG
2442         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2443
2444         ASSERT(agi->agi_magicnum == cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC));
2445 #endif
2446
2447         /*
2448          * Compute byte offsets for the first and last fields in the first
2449          * region and log the agi buffer. This only logs up through
2450          * agi_unlinked.
2451          */
2452         if (fields & XFS_AGI_ALL_BITS_R1) {
2453                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R1,
2454                                   &first, &last);
2455                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2456         }
2457
2458         /*
2459          * Mask off the bits in the first region and calculate the first and
2460          * last field offsets for any bits in the second region.
2461          */
2462         fields &= ~XFS_AGI_ALL_BITS_R1;
2463         if (fields) {
2464                 xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGI_NUM_BITS_R2,
2465                                   &first, &last);
2466                 xfs_trans_log_buf(tp, bp, first, last);
2467         }
2468 }
2469
2470 static xfs_failaddr_t
2471 xfs_agi_verify(
2472         struct xfs_buf  *bp)
2473 {
2474         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2475         struct xfs_agi  *agi = bp->b_addr;
2476         int             i;
2477
2478         if (xfs_has_crc(mp)) {
2479                 if (!uuid_equal(&agi->agi_uuid, &mp->m_sb.sb_meta_uuid))
2480                         return __this_address;
2481                 if (!xfs_log_check_lsn(mp, be64_to_cpu(agi->agi_lsn)))
2482                         return __this_address;
2483         }
2484
2485         /*
2486          * Validate the magic number of the agi block.
2487          */
2488         if (!xfs_verify_magic(bp, agi->agi_magicnum))
2489                 return __this_address;
2490         if (!XFS_AGI_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agi->agi_versionnum)))
2491                 return __this_address;
2492
2493         if (be32_to_cpu(agi->agi_level) < 1 ||
2494             be32_to_cpu(agi->agi_level) > M_IGEO(mp)->inobt_maxlevels)
2495                 return __this_address;
2496
2497         if (xfs_has_finobt(mp) &&
2498             (be32_to_cpu(agi->agi_free_level) < 1 ||
2499              be32_to_cpu(agi->agi_free_level) > M_IGEO(mp)->inobt_maxlevels))
2500                 return __this_address;
2501
2502         /*
2503          * during growfs operations, the perag is not fully initialised,
2504          * so we can't use it for any useful checking. growfs ensures we can't
2505          * use it by using uncached buffers that don't have the perag attached
2506          * so we can detect and avoid this problem.
2507          */
2508         if (bp->b_pag && be32_to_cpu(agi->agi_seqno) != bp->b_pag->pag_agno)
2509                 return __this_address;
2510
2511         for (i = 0; i < XFS_AGI_UNLINKED_BUCKETS; i++) {
2512                 if (agi->agi_unlinked[i] == cpu_to_be32(NULLAGINO))
2513                         continue;
2514                 if (!xfs_verify_ino(mp, be32_to_cpu(agi->agi_unlinked[i])))
2515                         return __this_address;
2516         }
2517
2518         return NULL;
2519 }
2520
2521 static void
2522 xfs_agi_read_verify(
2523         struct xfs_buf  *bp)
2524 {
2525         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
2526         xfs_failaddr_t  fa;
2527
2528         if (xfs_has_crc(mp) &&
2529             !xfs_buf_verify_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF))
2530                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
2531         else {
2532                 fa = xfs_agi_verify(bp);
2533                 if (XFS_TEST_ERROR(fa, mp, XFS_ERRTAG_IALLOC_READ_AGI))
2534                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2535         }
2536 }
2537
2538 static void
2539 xfs_agi_write_verify(
2540         struct xfs_buf  *bp)
2541 {
2542         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2543         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
2544         struct xfs_agi          *agi = bp->b_addr;
2545         xfs_failaddr_t          fa;
2546
2547         fa = xfs_agi_verify(bp);
2548         if (fa) {
2549                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
2550                 return;
2551         }
2552
2553         if (!xfs_has_crc(mp))
2554                 return;
2555
2556         if (bip)
2557                 agi->agi_lsn = cpu_to_be64(bip->bli_item.li_lsn);
2558         xfs_buf_update_cksum(bp, XFS_AGI_CRC_OFF);
2559 }
2560
2561 const struct xfs_buf_ops xfs_agi_buf_ops = {
2562         .name = "xfs_agi",
2563         .magic = { cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_AGI_MAGIC) },
2564         .verify_read = xfs_agi_read_verify,
2565         .verify_write = xfs_agi_write_verify,
2566         .verify_struct = xfs_agi_verify,
2567 };
2568
2569 /*
2570  * Read in the allocation group header (inode allocation section)
2571  */
2572 int
2573 xfs_read_agi(
2574         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2575         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2576         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2577         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2578 {
2579         int                     error;
2580
2581         trace_xfs_read_agi(mp, agno);
2582
2583         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2584         error = xfs_trans_read_buf(mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2585                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGI_DADDR(mp)),
2586                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, bpp, &xfs_agi_buf_ops);
2587         if (error)
2588                 return error;
2589         if (tp)
2590                 xfs_trans_buf_set_type(tp, *bpp, XFS_BLFT_AGI_BUF);
2591
2592         xfs_buf_set_ref(*bpp, XFS_AGI_REF);
2593         return 0;
2594 }
2595
2596 int
2597 xfs_ialloc_read_agi(
2598         struct xfs_mount        *mp,    /* file system mount structure */
2599         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2600         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2601         struct xfs_buf          **bpp)  /* allocation group hdr buf */
2602 {
2603         struct xfs_agi          *agi;   /* allocation group header */
2604         struct xfs_perag        *pag;   /* per allocation group data */
2605         int                     error;
2606
2607         trace_xfs_ialloc_read_agi(mp, agno);
2608
2609         error = xfs_read_agi(mp, tp, agno, bpp);
2610         if (error)
2611                 return error;
2612
2613         agi = (*bpp)->b_addr;
2614         pag = (*bpp)->b_pag;
2615         if (!pag->pagi_init) {
2616                 pag->pagi_freecount = be32_to_cpu(agi->agi_freecount);
2617                 pag->pagi_count = be32_to_cpu(agi->agi_count);
2618                 pag->pagi_init = 1;
2619         }
2620
2621         /*
2622          * It's possible for these to be out of sync if
2623          * we are in the middle of a forced shutdown.
2624          */
2625         ASSERT(pag->pagi_freecount == be32_to_cpu(agi->agi_freecount) ||
2626                 xfs_is_shutdown(mp));
2627         return 0;
2628 }
2629
2630 /*
2631  * Read in the agi to initialise the per-ag data in the mount structure
2632  */
2633 int
2634 xfs_ialloc_pagi_init(
2635         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
2636         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2637         xfs_agnumber_t  agno)           /* allocation group number */
2638 {
2639         struct xfs_buf  *bp = NULL;
2640         int             error;
2641
2642         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &bp);
2643         if (error)
2644                 return error;
2645         if (bp)
2646                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2647         return 0;
2648 }
2649
2650 /* Is there an inode record covering a given range of inode numbers? */
2651 int
2652 xfs_ialloc_has_inode_record(
2653         struct xfs_btree_cur    *cur,
2654         xfs_agino_t             low,
2655         xfs_agino_t             high,
2656         bool                    *exists)
2657 {
2658         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2659         xfs_agino_t             agino;
2660         uint16_t                holemask;
2661         int                     has_record;
2662         int                     i;
2663         int                     error;
2664
2665         *exists = false;
2666         error = xfs_inobt_lookup(cur, low, XFS_LOOKUP_LE, &has_record);
2667         while (error == 0 && has_record) {
2668                 error = xfs_inobt_get_rec(cur, &irec, &has_record);
2669                 if (error || irec.ir_startino > high)
2670                         break;
2671
2672                 agino = irec.ir_startino;
2673                 holemask = irec.ir_holemask;
2674                 for (i = 0; i < XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS; holemask >>= 1,
2675                                 i++, agino += XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) {
2676                         if (holemask & 1)
2677                                 continue;
2678                         if (agino + XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT > low &&
2679                                         agino <= high) {
2680                                 *exists = true;
2681                                 return 0;
2682                         }
2683                 }
2684
2685                 error = xfs_btree_increment(cur, 0, &has_record);
2686         }
2687         return error;
2688 }
2689
2690 /* Is there an inode record covering a given extent? */
2691 int
2692 xfs_ialloc_has_inodes_at_extent(
2693         struct xfs_btree_cur    *cur,
2694         xfs_agblock_t           bno,
2695         xfs_extlen_t            len,
2696         bool                    *exists)
2697 {
2698         xfs_agino_t             low;
2699         xfs_agino_t             high;
2700
2701         low = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno);
2702         high = XFS_AGB_TO_AGINO(cur->bc_mp, bno + len) - 1;
2703
2704         return xfs_ialloc_has_inode_record(cur, low, high, exists);
2705 }
2706
2707 struct xfs_ialloc_count_inodes {
2708         xfs_agino_t                     count;
2709         xfs_agino_t                     freecount;
2710 };
2711
2712 /* Record inode counts across all inobt records. */
2713 STATIC int
2714 xfs_ialloc_count_inodes_rec(
2715         struct xfs_btree_cur            *cur,
2716         const union xfs_btree_rec       *rec,
2717         void                            *priv)
2718 {
2719         struct xfs_inobt_rec_incore     irec;
2720         struct xfs_ialloc_count_inodes  *ci = priv;
2721
2722         xfs_inobt_btrec_to_irec(cur->bc_mp, rec, &irec);
2723         ci->count += irec.ir_count;
2724         ci->freecount += irec.ir_freecount;
2725
2726         return 0;
2727 }
2728
2729 /* Count allocated and free inodes under an inobt. */
2730 int
2731 xfs_ialloc_count_inodes(
2732         struct xfs_btree_cur            *cur,
2733         xfs_agino_t                     *count,
2734         xfs_agino_t                     *freecount)
2735 {
2736         struct xfs_ialloc_count_inodes  ci = {0};
2737         int                             error;
2738
2739         ASSERT(cur->bc_btnum == XFS_BTNUM_INO);
2740         error = xfs_btree_query_all(cur, xfs_ialloc_count_inodes_rec, &ci);
2741         if (error)
2742                 return error;
2743
2744         *count = ci.count;
2745         *freecount = ci.freecount;
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * Initialize inode-related geometry information.
2751  *
2752  * Compute the inode btree min and max levels and set maxicount.
2753  *
2754  * Set the inode cluster size.  This may still be overridden by the file
2755  * system block size if it is larger than the chosen cluster size.
2756  *
2757  * For v5 filesystems, scale the cluster size with the inode size to keep a
2758  * constant ratio of inode per cluster buffer, but only if mkfs has set the
2759  * inode alignment value appropriately for larger cluster sizes.
2760  *
2761  * Then compute the inode cluster alignment information.
2762  */
2763 void
2764 xfs_ialloc_setup_geometry(
2765         struct xfs_mount        *mp)
2766 {
2767         struct xfs_sb           *sbp = &mp->m_sb;
2768         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2769         uint64_t                icount;
2770         uint                    inodes;
2771
2772         igeo->new_diflags2 = 0;
2773         if (xfs_has_bigtime(mp))
2774                 igeo->new_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_BIGTIME;
2775         if (xfs_has_large_extent_counts(mp))
2776                 igeo->new_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_NREXT64;
2777
2778         /* Compute inode btree geometry. */
2779         igeo->agino_log = sbp->sb_inopblog + sbp->sb_agblklog;
2780         igeo->inobt_mxr[0] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 1);
2781         igeo->inobt_mxr[1] = xfs_inobt_maxrecs(mp, sbp->sb_blocksize, 0);
2782         igeo->inobt_mnr[0] = igeo->inobt_mxr[0] / 2;
2783         igeo->inobt_mnr[1] = igeo->inobt_mxr[1] / 2;
2784
2785         igeo->ialloc_inos = max_t(uint16_t, XFS_INODES_PER_CHUNK,
2786                         sbp->sb_inopblock);
2787         igeo->ialloc_blks = igeo->ialloc_inos >> sbp->sb_inopblog;
2788
2789         if (sbp->sb_spino_align)
2790                 igeo->ialloc_min_blks = sbp->sb_spino_align;
2791         else
2792                 igeo->ialloc_min_blks = igeo->ialloc_blks;
2793
2794         /* Compute and fill in value of m_ino_geo.inobt_maxlevels. */
2795         inodes = (1LL << XFS_INO_AGINO_BITS(mp)) >> XFS_INODES_PER_CHUNK_LOG;
2796         igeo->inobt_maxlevels = xfs_btree_compute_maxlevels(igeo->inobt_mnr,
2797                         inodes);
2798         ASSERT(igeo->inobt_maxlevels <= xfs_iallocbt_maxlevels_ondisk());
2799
2800         /*
2801          * Set the maximum inode count for this filesystem, being careful not
2802          * to use obviously garbage sb_inopblog/sb_inopblock values.  Regular
2803          * users should never get here due to failing sb verification, but
2804          * certain users (xfs_db) need to be usable even with corrupt metadata.
2805          */
2806         if (sbp->sb_imax_pct && igeo->ialloc_blks) {
2807                 /*
2808                  * Make sure the maximum inode count is a multiple
2809                  * of the units we allocate inodes in.
2810                  */
2811                 icount = sbp->sb_dblocks * sbp->sb_imax_pct;
2812                 do_div(icount, 100);
2813                 do_div(icount, igeo->ialloc_blks);
2814                 igeo->maxicount = XFS_FSB_TO_INO(mp,
2815                                 icount * igeo->ialloc_blks);
2816         } else {
2817                 igeo->maxicount = 0;
2818         }
2819
2820         /*
2821          * Compute the desired size of an inode cluster buffer size, which
2822          * starts at 8K and (on v5 filesystems) scales up with larger inode
2823          * sizes.
2824          *
2825          * Preserve the desired inode cluster size because the sparse inodes
2826          * feature uses that desired size (not the actual size) to compute the
2827          * sparse inode alignment.  The mount code validates this value, so we
2828          * cannot change the behavior.
2829          */
2830         igeo->inode_cluster_size_raw = XFS_INODE_BIG_CLUSTER_SIZE;
2831         if (xfs_has_v3inodes(mp)) {
2832                 int     new_size = igeo->inode_cluster_size_raw;
2833
2834                 new_size *= mp->m_sb.sb_inodesize / XFS_DINODE_MIN_SIZE;
2835                 if (mp->m_sb.sb_inoalignmt >= XFS_B_TO_FSBT(mp, new_size))
2836                         igeo->inode_cluster_size_raw = new_size;
2837         }
2838
2839         /* Calculate inode cluster ratios. */
2840         if (igeo->inode_cluster_size_raw > mp->m_sb.sb_blocksize)
2841                 igeo->blocks_per_cluster = XFS_B_TO_FSBT(mp,
2842                                 igeo->inode_cluster_size_raw);
2843         else
2844                 igeo->blocks_per_cluster = 1;
2845         igeo->inode_cluster_size = XFS_FSB_TO_B(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2846         igeo->inodes_per_cluster = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->blocks_per_cluster);
2847
2848         /* Calculate inode cluster alignment. */
2849         if (xfs_has_align(mp) &&
2850             mp->m_sb.sb_inoalignmt >= igeo->blocks_per_cluster)
2851                 igeo->cluster_align = mp->m_sb.sb_inoalignmt;
2852         else
2853                 igeo->cluster_align = 1;
2854         igeo->inoalign_mask = igeo->cluster_align - 1;
2855         igeo->cluster_align_inodes = XFS_FSB_TO_INO(mp, igeo->cluster_align);
2856
2857         /*
2858          * If we are using stripe alignment, check whether
2859          * the stripe unit is a multiple of the inode alignment
2860          */
2861         if (mp->m_dalign && igeo->inoalign_mask &&
2862             !(mp->m_dalign & igeo->inoalign_mask))
2863                 igeo->ialloc_align = mp->m_dalign;
2864         else
2865                 igeo->ialloc_align = 0;
2866 }
2867
2868 /* Compute the location of the root directory inode that is laid out by mkfs. */
2869 xfs_ino_t
2870 xfs_ialloc_calc_rootino(
2871         struct xfs_mount        *mp,
2872         int                     sunit)
2873 {
2874         struct xfs_ino_geometry *igeo = M_IGEO(mp);
2875         xfs_agblock_t           first_bno;
2876
2877         /*
2878          * Pre-calculate the geometry of AG 0.  We know what it looks like
2879          * because libxfs knows how to create allocation groups now.
2880          *
2881          * first_bno is the first block in which mkfs could possibly have
2882          * allocated the root directory inode, once we factor in the metadata
2883          * that mkfs formats before it.  Namely, the four AG headers...
2884          */
2885         first_bno = howmany(4 * mp->m_sb.sb_sectsize, mp->m_sb.sb_blocksize);
2886
2887         /* ...the two free space btree roots... */
2888         first_bno += 2;
2889
2890         /* ...the inode btree root... */
2891         first_bno += 1;
2892
2893         /* ...the initial AGFL... */
2894         first_bno += xfs_alloc_min_freelist(mp, NULL);
2895
2896         /* ...the free inode btree root... */
2897         if (xfs_has_finobt(mp))
2898                 first_bno++;
2899
2900         /* ...the reverse mapping btree root... */
2901         if (xfs_has_rmapbt(mp))
2902                 first_bno++;
2903
2904         /* ...the reference count btree... */
2905         if (xfs_has_reflink(mp))
2906                 first_bno++;
2907
2908         /*
2909          * ...and the log, if it is allocated in the first allocation group.
2910          *
2911          * This can happen with filesystems that only have a single
2912          * allocation group, or very odd geometries created by old mkfs
2913          * versions on very small filesystems.
2914          */
2915         if (mp->m_sb.sb_logstart &&
2916             XFS_FSB_TO_AGNO(mp, mp->m_sb.sb_logstart) == 0)
2917                  first_bno += mp->m_sb.sb_logblocks;
2918
2919         /*
2920          * Now round first_bno up to whatever allocation alignment is given
2921          * by the filesystem or was passed in.
2922          */
2923         if (xfs_has_dalign(mp) && igeo->ialloc_align > 0)
2924                 first_bno = roundup(first_bno, sunit);
2925         else if (xfs_has_align(mp) &&
2926                         mp->m_sb.sb_inoalignmt > 1)
2927                 first_bno = roundup(first_bno, mp->m_sb.sb_inoalignmt);
2928
2929         return XFS_AGINO_TO_INO(mp, 0, XFS_AGB_TO_AGINO(mp, first_bno));
2930 }
2931
2932 /*
2933  * Ensure there are not sparse inode clusters that cross the new EOAG.
2934  *
2935  * This is a no-op for non-spinode filesystems since clusters are always fully
2936  * allocated and checking the bnobt suffices.  However, a spinode filesystem
2937  * could have a record where the upper inodes are free blocks.  If those blocks
2938  * were removed from the filesystem, the inode record would extend beyond EOAG,
2939  * which will be flagged as corruption.
2940  */
2941 int
2942 xfs_ialloc_check_shrink(
2943         struct xfs_trans        *tp,
2944         xfs_agnumber_t          agno,
2945         struct xfs_buf          *agibp,
2946         xfs_agblock_t           new_length)
2947 {
2948         struct xfs_inobt_rec_incore rec;
2949         struct xfs_btree_cur    *cur;
2950         struct xfs_mount        *mp = tp->t_mountp;
2951         struct xfs_perag        *pag;
2952         xfs_agino_t             agino = XFS_AGB_TO_AGINO(mp, new_length);
2953         int                     has;
2954         int                     error;
2955
2956         if (!xfs_has_sparseinodes(mp))
2957                 return 0;
2958
2959         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2960         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agibp, pag, XFS_BTNUM_INO);
2961
2962         /* Look up the inobt record that would correspond to the new EOFS. */
2963         error = xfs_inobt_lookup(cur, agino, XFS_LOOKUP_LE, &has);
2964         if (error || !has)
2965                 goto out;
2966
2967         error = xfs_inobt_get_rec(cur, &rec, &has);
2968         if (error)
2969                 goto out;
2970
2971         if (!has) {
2972                 error = -EFSCORRUPTED;
2973                 goto out;
2974         }
2975
2976         /* If the record covers inodes that would be beyond EOFS, bail out. */
2977         if (rec.ir_startino + XFS_INODES_PER_CHUNK > agino) {
2978                 error = -ENOSPC;
2979                 goto out;
2980         }
2981 out:
2982         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
2983         xfs_perag_put(pag);
2984         return error;
2985 }