fs/xfs/xfs_rtalloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2005 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_bmap.h"
  16 #include "xfs_bmap_btree.h"
  17 #include "xfs_trans.h"
  18 #include "xfs_trans_space.h"
  19 #include "xfs_icache.h"
  20 #include "xfs_rtalloc.h"
  21 #include "xfs_sb.h"
  22
  23 /*
  24  * Read and return the summary information for a given extent size,
  25  * bitmap block combination.
  26  * Keeps track of a current summary block, so we don't keep reading
  27  * it from the buffer cache.
  28  */
  29 static int
  30 xfs_rtget_summary(
  31         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
  32         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
  33         int             log,            /* log2 of extent size */
  34         xfs_rtblock_t   bbno,           /* bitmap block number */
  35         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
  36         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
  37         xfs_suminfo_t   *sum)           /* out: summary info for this block */
  38 {
  39         return xfs_rtmodify_summary_int(mp, tp, log, bbno, 0, rbpp, rsb, sum);
  40 }
  41
  42 /*
  43  * Return whether there are any free extents in the size range given
  44  * by low and high, for the bitmap block bbno.
  45  */
  46 STATIC int                              /* error */
  47 xfs_rtany_summary(
  48         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
  49         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
  50         int             low,            /* low log2 extent size */
  51         int             high,           /* high log2 extent size */
  52         xfs_rtblock_t   bbno,           /* bitmap block number */
  53         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
  54         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
  55         int             *stat)          /* out: any good extents here? */
  56 {
  57         int             error;          /* error value */
  58         int             log;            /* loop counter, log2 of ext. size */
  59         xfs_suminfo_t   sum;            /* summary data */
  60
  61         /* There are no extents at levels < m_rsum_cache[bbno]. */
  62         if (mp->m_rsum_cache && low < mp->m_rsum_cache[bbno])
  63                 low = mp->m_rsum_cache[bbno];
  64
  65         /*
  66          * Loop over logs of extent sizes.
  67          */
  68         for (log = low; log <= high; log++) {
  69                 /*
  70                  * Get one summary datum.
  71                  */
  72                 error = xfs_rtget_summary(mp, tp, log, bbno, rbpp, rsb, &sum);
  73                 if (error) {
  74                         return error;
  75                 }
  76                 /*
  77                  * If there are any, return success.
  78                  */
  79                 if (sum) {
  80                         *stat = 1;
  81                         goto out;
  82                 }
  83         }
  84         /*
  85          * Found nothing, return failure.
  86          */
  87         *stat = 0;
  88 out:
  89         /* There were no extents at levels < log. */
  90         if (mp->m_rsum_cache && log > mp->m_rsum_cache[bbno])
  91                 mp->m_rsum_cache[bbno] = log;
  92         return 0;
  93 }
  94
  95
  96 /*
  97  * Copy and transform the summary file, given the old and new
  98  * parameters in the mount structures.
  99  */
 100 STATIC int                              /* error */
 101 xfs_rtcopy_summary(
 102         xfs_mount_t     *omp,           /* old file system mount point */
 103         xfs_mount_t     *nmp,           /* new file system mount point */
 104         xfs_trans_t     *tp)            /* transaction pointer */
 105 {
 106         xfs_rtblock_t   bbno;           /* bitmap block number */
 107         struct xfs_buf  *bp;            /* summary buffer */
 108         int             error;          /* error return value */
 109         int             log;            /* summary level number (log length) */
 110         xfs_suminfo_t   sum;            /* summary data */
 111         xfs_fsblock_t   sumbno;         /* summary block number */
 112
 113         bp = NULL;
 114         for (log = omp->m_rsumlevels - 1; log >= 0; log--) {
 115                 for (bbno = omp->m_sb.sb_rbmblocks - 1;
 116                      (xfs_srtblock_t)bbno >= 0;
 117                      bbno--) {
 118                         error = xfs_rtget_summary(omp, tp, log, bbno, &bp,
 119                                 &sumbno, &sum);
 120                         if (error)
 121                                 return error;
 122                         if (sum == 0)
 123                                 continue;
 124                         error = xfs_rtmodify_summary(omp, tp, log, bbno, -sum,
 125                                 &bp, &sumbno);
 126                         if (error)
 127                                 return error;
 128                         error = xfs_rtmodify_summary(nmp, tp, log, bbno, sum,
 129                                 &bp, &sumbno);
 130                         if (error)
 131                                 return error;
 132                         ASSERT(sum > 0);
 133                 }
 134         }
 135         return 0;
 136 }
 137 /*
 138  * Mark an extent specified by start and len allocated.
 139  * Updates all the summary information as well as the bitmap.
 140  */
 141 STATIC int                              /* error */
 142 xfs_rtallocate_range(
 143         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 144         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 145         xfs_rtblock_t   start,          /* start block to allocate */
 146         xfs_extlen_t    len,            /* length to allocate */
 147         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 148         xfs_fsblock_t   *rsb)           /* in/out: summary block number */
 149 {
 150         xfs_rtblock_t   end;            /* end of the allocated extent */
 151         int             error;          /* error value */
 152         xfs_rtblock_t   postblock = 0;  /* first block allocated > end */
 153         xfs_rtblock_t   preblock = 0;   /* first block allocated < start */
 154
 155         end = start + len - 1;
 156         /*
 157          * Assume we're allocating out of the middle of a free extent.
 158          * We need to find the beginning and end of the extent so we can
 159          * properly update the summary.
 160          */
 161         error = xfs_rtfind_back(mp, tp, start, 0, &preblock);
 162         if (error) {
 163                 return error;
 164         }
 165         /*
 166          * Find the next allocated block (end of free extent).
 167          */
 168         error = xfs_rtfind_forw(mp, tp, end, mp->m_sb.sb_rextents - 1,
 169                 &postblock);
 170         if (error) {
 171                 return error;
 172         }
 173         /*
 174          * Decrement the summary information corresponding to the entire
 175          * (old) free extent.
 176          */
 177         error = xfs_rtmodify_summary(mp, tp,
 178                 XFS_RTBLOCKLOG(postblock + 1 - preblock),
 179                 XFS_BITTOBLOCK(mp, preblock), -1, rbpp, rsb);
 180         if (error) {
 181                 return error;
 182         }
 183         /*
 184          * If there are blocks not being allocated at the front of the
 185          * old extent, add summary data for them to be free.
 186          */
 187         if (preblock < start) {
 188                 error = xfs_rtmodify_summary(mp, tp,
 189                         XFS_RTBLOCKLOG(start - preblock),
 190                         XFS_BITTOBLOCK(mp, preblock), 1, rbpp, rsb);
 191                 if (error) {
 192                         return error;
 193                 }
 194         }
 195         /*
 196          * If there are blocks not being allocated at the end of the
 197          * old extent, add summary data for them to be free.
 198          */
 199         if (postblock > end) {
 200                 error = xfs_rtmodify_summary(mp, tp,
 201                         XFS_RTBLOCKLOG(postblock - end),
 202                         XFS_BITTOBLOCK(mp, end + 1), 1, rbpp, rsb);
 203                 if (error) {
 204                         return error;
 205                 }
 206         }
 207         /*
 208          * Modify the bitmap to mark this extent allocated.
 209          */
 210         error = xfs_rtmodify_range(mp, tp, start, len, 0);
 211         return error;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Attempt to allocate an extent minlen<=len<=maxlen starting from
 216  * bitmap block bbno.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 217  * the length, if given.  Returns error; returns starting block in *rtblock.
 218  * The lengths are all in rtextents.
 219  */
 220 STATIC int                              /* error */
 221 xfs_rtallocate_extent_block(
 222         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 223         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 224         xfs_rtblock_t   bbno,           /* bitmap block number */
 225         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 226         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 227         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 228         xfs_rtblock_t   *nextp,         /* out: next block to try */
 229         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 230         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 231         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 232         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 233 {
 234         xfs_rtblock_t   besti;          /* best rtblock found so far */
 235         xfs_rtblock_t   bestlen;        /* best length found so far */
 236         xfs_rtblock_t   end;            /* last rtblock in chunk */
 237         int             error;          /* error value */
 238         xfs_rtblock_t   i;              /* current rtblock trying */
 239         xfs_rtblock_t   next;           /* next rtblock to try */
 240         int             stat;           /* status from internal calls */
 241
 242         /*
 243          * Loop over all the extents starting in this bitmap block,
 244          * looking for one that's long enough.
 245          */
 246         for (i = XFS_BLOCKTOBIT(mp, bbno), besti = -1, bestlen = 0,
 247                 end = XFS_BLOCKTOBIT(mp, bbno + 1) - 1;
 248              i <= end;
 249              i++) {
 250                 /* Make sure we don't scan off the end of the rt volume. */
 251                 maxlen = min(mp->m_sb.sb_rextents, i + maxlen) - i;
 252
 253                 /*
 254                  * See if there's a free extent of maxlen starting at i.
 255                  * If it's not so then next will contain the first non-free.
 256                  */
 257                 error = xfs_rtcheck_range(mp, tp, i, maxlen, 1, &next, &stat);
 258                 if (error) {
 259                         return error;
 260                 }
 261                 if (stat) {
 262                         /*
 263                          * i for maxlen is all free, allocate and return that.
 264                          */
 265                         error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, i, maxlen, rbpp,
 266                                 rsb);
 267                         if (error) {
 268                                 return error;
 269                         }
 270                         *len = maxlen;
 271                         *rtblock = i;
 272                         return 0;
 273                 }
 274                 /*
 275                  * In the case where we have a variable-sized allocation
 276                  * request, figure out how big this free piece is,
 277                  * and if it's big enough for the minimum, and the best
 278                  * so far, remember it.
 279                  */
 280                 if (minlen < maxlen) {
 281                         xfs_rtblock_t   thislen;        /* this extent size */
 282
 283                         thislen = next - i;
 284                         if (thislen >= minlen && thislen > bestlen) {
 285                                 besti = i;
 286                                 bestlen = thislen;
 287                         }
 288                 }
 289                 /*
 290                  * If not done yet, find the start of the next free space.
 291                  */
 292                 if (next < end) {
 293                         error = xfs_rtfind_forw(mp, tp, next, end, &i);
 294                         if (error) {
 295                                 return error;
 296                         }
 297                 } else
 298                         break;
 299         }
 300         /*
 301          * Searched the whole thing & didn't find a maxlen free extent.
 302          */
 303         if (minlen < maxlen && besti != -1) {
 304                 xfs_extlen_t    p;      /* amount to trim length by */
 305
 306                 /*
 307                  * If size should be a multiple of prod, make that so.
 308                  */
 309                 if (prod > 1) {
 310                         div_u64_rem(bestlen, prod, &p);
 311                         if (p)
 312                                 bestlen -= p;
 313                 }
 314
 315                 /*
 316                  * Allocate besti for bestlen & return that.
 317                  */
 318                 error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, besti, bestlen, rbpp, rsb);
 319                 if (error) {
 320                         return error;
 321                 }
 322                 *len = bestlen;
 323                 *rtblock = besti;
 324                 return 0;
 325         }
 326         /*
 327          * Allocation failed.  Set *nextp to the next block to try.
 328          */
 329         *nextp = next;
 330         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 331         return 0;
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, starting at block
 336  * bno.  If we don't get maxlen then use prod to trim the length, if given.
 337  * Returns error; returns starting block in *rtblock.
 338  * The lengths are all in rtextents.
 339  */
 340 STATIC int                              /* error */
 341 xfs_rtallocate_extent_exact(
 342         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 343         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 344         xfs_rtblock_t   bno,            /* starting block number to allocate */
 345         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 346         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 347         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 348         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 349         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 350         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 351         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 352 {
 353         int             error;          /* error value */
 354         xfs_extlen_t    i;              /* extent length trimmed due to prod */
 355         int             isfree;         /* extent is free */
 356         xfs_rtblock_t   next;           /* next block to try (dummy) */
 357
 358         ASSERT(minlen % prod == 0 && maxlen % prod == 0);
 359         /*
 360          * Check if the range in question (for maxlen) is free.
 361          */
 362         error = xfs_rtcheck_range(mp, tp, bno, maxlen, 1, &next, &isfree);
 363         if (error) {
 364                 return error;
 365         }
 366         if (isfree) {
 367                 /*
 368                  * If it is, allocate it and return success.
 369                  */
 370                 error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, bno, maxlen, rbpp, rsb);
 371                 if (error) {
 372                         return error;
 373                 }
 374                 *len = maxlen;
 375                 *rtblock = bno;
 376                 return 0;
 377         }
 378         /*
 379          * If not, allocate what there is, if it's at least minlen.
 380          */
 381         maxlen = next - bno;
 382         if (maxlen < minlen) {
 383                 /*
 384                  * Failed, return failure status.
 385                  */
 386                 *rtblock = NULLRTBLOCK;
 387                 return 0;
 388         }
 389         /*
 390          * Trim off tail of extent, if prod is specified.
 391          */
 392         if (prod > 1 && (i = maxlen % prod)) {
 393                 maxlen -= i;
 394                 if (maxlen < minlen) {
 395                         /*
 396                          * Now we can't do it, return failure status.
 397                          */
 398                         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 399                         return 0;
 400                 }
 401         }
 402         /*
 403          * Allocate what we can and return it.
 404          */
 405         error = xfs_rtallocate_range(mp, tp, bno, maxlen, rbpp, rsb);
 406         if (error) {
 407                 return error;
 408         }
 409         *len = maxlen;
 410         *rtblock = bno;
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, starting as near
 416  * to bno as possible.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 417  * the length, if given.  The lengths are all in rtextents.
 418  */
 419 STATIC int                              /* error */
 420 xfs_rtallocate_extent_near(
 421         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 422         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 423         xfs_rtblock_t   bno,            /* starting block number to allocate */
 424         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 425         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 426         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 427         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 428         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 429         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 430         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 431 {
 432         int             any;            /* any useful extents from summary */
 433         xfs_rtblock_t   bbno;           /* bitmap block number */
 434         int             error;          /* error value */
 435         int             i;              /* bitmap block offset (loop control) */
 436         int             j;              /* secondary loop control */
 437         int             log2len;        /* log2 of minlen */
 438         xfs_rtblock_t   n;              /* next block to try */
 439         xfs_rtblock_t   r;              /* result block */
 440
 441         ASSERT(minlen % prod == 0 && maxlen % prod == 0);
 442         /*
 443          * If the block number given is off the end, silently set it to
 444          * the last block.
 445          */
 446         if (bno >= mp->m_sb.sb_rextents)
 447                 bno = mp->m_sb.sb_rextents - 1;
 448
 449         /* Make sure we don't run off the end of the rt volume. */
 450         maxlen = min(mp->m_sb.sb_rextents, bno + maxlen) - bno;
 451         if (maxlen < minlen) {
 452                 *rtblock = NULLRTBLOCK;
 453                 return 0;
 454         }
 455
 456         /*
 457          * Try the exact allocation first.
 458          */
 459         error = xfs_rtallocate_extent_exact(mp, tp, bno, minlen, maxlen, len,
 460                 rbpp, rsb, prod, &r);
 461         if (error) {
 462                 return error;
 463         }
 464         /*
 465          * If the exact allocation worked, return that.
 466          */
 467         if (r != NULLRTBLOCK) {
 468                 *rtblock = r;
 469                 return 0;
 470         }
 471         bbno = XFS_BITTOBLOCK(mp, bno);
 472         i = 0;
 473         ASSERT(minlen != 0);
 474         log2len = xfs_highbit32(minlen);
 475         /*
 476          * Loop over all bitmap blocks (bbno + i is current block).
 477          */
 478         for (;;) {
 479                 /*
 480                  * Get summary information of extents of all useful levels
 481                  * starting in this bitmap block.
 482                  */
 483                 error = xfs_rtany_summary(mp, tp, log2len, mp->m_rsumlevels - 1,
 484                         bbno + i, rbpp, rsb, &any);
 485                 if (error) {
 486                         return error;
 487                 }
 488                 /*
 489                  * If there are any useful extents starting here, try
 490                  * allocating one.
 491                  */
 492                 if (any) {
 493                         /*
 494                          * On the positive side of the starting location.
 495                          */
 496                         if (i >= 0) {
 497                                 /*
 498                                  * Try to allocate an extent starting in
 499                                  * this block.
 500                                  */
 501                                 error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp,
 502                                         bbno + i, minlen, maxlen, len, &n, rbpp,
 503                                         rsb, prod, &r);
 504                                 if (error) {
 505                                         return error;
 506                                 }
 507                                 /*
 508                                  * If it worked, return it.
 509                                  */
 510                                 if (r != NULLRTBLOCK) {
 511                                         *rtblock = r;
 512                                         return 0;
 513                                 }
 514                         }
 515                         /*
 516                          * On the negative side of the starting location.
 517                          */
 518                         else {          /* i < 0 */
 519                                 /*
 520                                  * Loop backwards through the bitmap blocks from
 521                                  * the starting point-1 up to where we are now.
 522                                  * There should be an extent which ends in this
 523                                  * bitmap block and is long enough.
 524                                  */
 525                                 for (j = -1; j > i; j--) {
 526                                         /*
 527                                          * Grab the summary information for
 528                                          * this bitmap block.
 529                                          */
 530                                         error = xfs_rtany_summary(mp, tp,
 531                                                 log2len, mp->m_rsumlevels - 1,
 532                                                 bbno + j, rbpp, rsb, &any);
 533                                         if (error) {
 534                                                 return error;
 535                                         }
 536                                         /*
 537                                          * If there's no extent given in the
 538                                          * summary that means the extent we
 539                                          * found must carry over from an
 540                                          * earlier block.  If there is an
 541                                          * extent given, we've already tried
 542                                          * that allocation, don't do it again.
 543                                          */
 544                                         if (any)
 545                                                 continue;
 546                                         error = xfs_rtallocate_extent_block(mp,
 547                                                 tp, bbno + j, minlen, maxlen,
 548                                                 len, &n, rbpp, rsb, prod, &r);
 549                                         if (error) {
 550                                                 return error;
 551                                         }
 552                                         /*
 553                                          * If it works, return the extent.
 554                                          */
 555                                         if (r != NULLRTBLOCK) {
 556                                                 *rtblock = r;
 557                                                 return 0;
 558                                         }
 559                                 }
 560                                 /*
 561                                  * There weren't intervening bitmap blocks
 562                                  * with a long enough extent, or the
 563                                  * allocation didn't work for some reason
 564                                  * (i.e. it's a little * too short).
 565                                  * Try to allocate from the summary block
 566                                  * that we found.
 567                                  */
 568                                 error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp,
 569                                         bbno + i, minlen, maxlen, len, &n, rbpp,
 570                                         rsb, prod, &r);
 571                                 if (error) {
 572                                         return error;
 573                                 }
 574                                 /*
 575                                  * If it works, return the extent.
 576                                  */
 577                                 if (r != NULLRTBLOCK) {
 578                                         *rtblock = r;
 579                                         return 0;
 580                                 }
 581                         }
 582                 }
 583                 /*
 584                  * Loop control.  If we were on the positive side, and there's
 585                  * still more blocks on the negative side, go there.
 586                  */
 587                 if (i > 0 && (int)bbno - i >= 0)
 588                         i = -i;
 589                 /*
 590                  * If positive, and no more negative, but there are more
 591                  * positive, go there.
 592                  */
 593                 else if (i > 0 && (int)bbno + i < mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1)
 594                         i++;
 595                 /*
 596                  * If negative or 0 (just started), and there are positive
 597                  * blocks to go, go there.  The 0 case moves to block 1.
 598                  */
 599                 else if (i <= 0 && (int)bbno - i < mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1)
 600                         i = 1 - i;
 601                 /*
 602                  * If negative or 0 and there are more negative blocks,
 603                  * go there.
 604                  */
 605                 else if (i <= 0 && (int)bbno + i > 0)
 606                         i--;
 607                 /*
 608                  * Must be done.  Return failure.
 609                  */
 610                 else
 611                         break;
 612         }
 613         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 614         return 0;
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, with no position
 619  * specified.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 620  * the length, if given.  The lengths are all in rtextents.
 621  */
 622 STATIC int                              /* error */
 623 xfs_rtallocate_extent_size(
 624         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 625         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 626         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
 627         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
 628         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
 629         struct xfs_buf  **rbpp,         /* in/out: summary block buffer */
 630         xfs_fsblock_t   *rsb,           /* in/out: summary block number */
 631         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
 632         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
 633 {
 634         int             error;          /* error value */
 635         int             i;              /* bitmap block number */
 636         int             l;              /* level number (loop control) */
 637         xfs_rtblock_t   n;              /* next block to be tried */
 638         xfs_rtblock_t   r;              /* result block number */
 639         xfs_suminfo_t   sum;            /* summary information for extents */
 640
 641         ASSERT(minlen % prod == 0 && maxlen % prod == 0);
 642         ASSERT(maxlen != 0);
 643
 644         /*
 645          * Loop over all the levels starting with maxlen.
 646          * At each level, look at all the bitmap blocks, to see if there
 647          * are extents starting there that are long enough (>= maxlen).
 648          * Note, only on the initial level can the allocation fail if
 649          * the summary says there's an extent.
 650          */
 651         for (l = xfs_highbit32(maxlen); l < mp->m_rsumlevels; l++) {
 652                 /*
 653                  * Loop over all the bitmap blocks.
 654                  */
 655                 for (i = 0; i < mp->m_sb.sb_rbmblocks; i++) {
 656                         /*
 657                          * Get the summary for this level/block.
 658                          */
 659                         error = xfs_rtget_summary(mp, tp, l, i, rbpp, rsb,
 660                                 &sum);
 661                         if (error) {
 662                                 return error;
 663                         }
 664                         /*
 665                          * Nothing there, on to the next block.
 666                          */
 667                         if (!sum)
 668                                 continue;
 669                         /*
 670                          * Try allocating the extent.
 671                          */
 672                         error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp, i, maxlen,
 673                                 maxlen, len, &n, rbpp, rsb, prod, &r);
 674                         if (error) {
 675                                 return error;
 676                         }
 677                         /*
 678                          * If it worked, return that.
 679                          */
 680                         if (r != NULLRTBLOCK) {
 681                                 *rtblock = r;
 682                                 return 0;
 683                         }
 684                         /*
 685                          * If the "next block to try" returned from the
 686                          * allocator is beyond the next bitmap block,
 687                          * skip to that bitmap block.
 688                          */
 689                         if (XFS_BITTOBLOCK(mp, n) > i + 1)
 690                                 i = XFS_BITTOBLOCK(mp, n) - 1;
 691                 }
 692         }
 693         /*
 694          * Didn't find any maxlen blocks.  Try smaller ones, unless
 695          * we're asking for a fixed size extent.
 696          */
 697         if (minlen > --maxlen) {
 698                 *rtblock = NULLRTBLOCK;
 699                 return 0;
 700         }
 701         ASSERT(minlen != 0);
 702         ASSERT(maxlen != 0);
 703
 704         /*
 705          * Loop over sizes, from maxlen down to minlen.
 706          * This time, when we do the allocations, allow smaller ones
 707          * to succeed.
 708          */
 709         for (l = xfs_highbit32(maxlen); l >= xfs_highbit32(minlen); l--) {
 710                 /*
 711                  * Loop over all the bitmap blocks, try an allocation
 712                  * starting in that block.
 713                  */
 714                 for (i = 0; i < mp->m_sb.sb_rbmblocks; i++) {
 715                         /*
 716                          * Get the summary information for this level/block.
 717                          */
 718                         error = xfs_rtget_summary(mp, tp, l, i, rbpp, rsb,
 719                                                   &sum);
 720                         if (error) {
 721                                 return error;
 722                         }
 723                         /*
 724                          * If nothing there, go on to next.
 725                          */
 726                         if (!sum)
 727                                 continue;
 728                         /*
 729                          * Try the allocation.  Make sure the specified
 730                          * minlen/maxlen are in the possible range for
 731                          * this summary level.
 732                          */
 733                         error = xfs_rtallocate_extent_block(mp, tp, i,
 734                                         XFS_RTMAX(minlen, 1 << l),
 735                                         XFS_RTMIN(maxlen, (1 << (l + 1)) - 1),
 736                                         len, &n, rbpp, rsb, prod, &r);
 737                         if (error) {
 738                                 return error;
 739                         }
 740                         /*
 741                          * If it worked, return that extent.
 742                          */
 743                         if (r != NULLRTBLOCK) {
 744                                 *rtblock = r;
 745                                 return 0;
 746                         }
 747                         /*
 748                          * If the "next block to try" returned from the
 749                          * allocator is beyond the next bitmap block,
 750                          * skip to that bitmap block.
 751                          */
 752                         if (XFS_BITTOBLOCK(mp, n) > i + 1)
 753                                 i = XFS_BITTOBLOCK(mp, n) - 1;
 754                 }
 755         }
 756         /*
 757          * Got nothing, return failure.
 758          */
 759         *rtblock = NULLRTBLOCK;
 760         return 0;
 761 }
 762
 763 /*
 764  * Allocate space to the bitmap or summary file, and zero it, for growfs.
 765  */
 766 STATIC int
 767 xfs_growfs_rt_alloc(
 768         struct xfs_mount        *mp,            /* file system mount point */
 769         xfs_extlen_t            oblocks,        /* old count of blocks */
 770         xfs_extlen_t            nblocks,        /* new count of blocks */
 771         struct xfs_inode        *ip)            /* inode (bitmap/summary) */
 772 {
 773         xfs_fileoff_t           bno;            /* block number in file */
 774         struct xfs_buf          *bp;    /* temporary buffer for zeroing */
 775         xfs_daddr_t             d;              /* disk block address */
 776         int                     error;          /* error return value */
 777         xfs_fsblock_t           fsbno;          /* filesystem block for bno */
 778         struct xfs_bmbt_irec    map;            /* block map output */
 779         int                     nmap;           /* number of block maps */
 780         int                     resblks;        /* space reservation */
 781         enum xfs_blft           buf_type;
 782         struct xfs_trans        *tp;
 783
 784         if (ip == mp->m_rsumip)
 785                 buf_type = XFS_BLFT_RTSUMMARY_BUF;
 786         else
 787                 buf_type = XFS_BLFT_RTBITMAP_BUF;
 788
 789         /*
 790          * Allocate space to the file, as necessary.
 791          */
 792         while (oblocks < nblocks) {
 793                 resblks = XFS_GROWFSRT_SPACE_RES(mp, nblocks - oblocks);
 794                 /*
 795                  * Reserve space & log for one extent added to the file.
 796                  */
 797                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growrtalloc, resblks,
 798                                 0, 0, &tp);
 799                 if (error)
 800                         return error;
 801                 /*
 802                  * Lock the inode.
 803                  */
 804                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 805                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 806
 807                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 808                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 809                 if (error == -EFBIG)
 810                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
 811                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 812                 if (error)
 813                         goto out_trans_cancel;
 814
 815                 /*
 816                  * Allocate blocks to the bitmap file.
 817                  */
 818                 nmap = 1;
 819                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, oblocks, nblocks - oblocks,
 820                                         XFS_BMAPI_METADATA, 0, &map, &nmap);
 821                 if (!error && nmap < 1)
 822                         error = -ENOSPC;
 823                 if (error)
 824                         goto out_trans_cancel;
 825                 /*
 826                  * Free any blocks freed up in the transaction, then commit.
 827                  */
 828                 error = xfs_trans_commit(tp);
 829                 if (error)
 830                         return error;
 831                 /*
 832                  * Now we need to clear the allocated blocks.
 833                  * Do this one block per transaction, to keep it simple.
 834                  */
 835                 for (bno = map.br_startoff, fsbno = map.br_startblock;
 836                      bno < map.br_startoff + map.br_blockcount;
 837                      bno++, fsbno++) {
 838                         /*
 839                          * Reserve log for one block zeroing.
 840                          */
 841                         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growrtzero,
 842                                         0, 0, 0, &tp);
 843                         if (error)
 844                                 return error;
 845                         /*
 846                          * Lock the bitmap inode.
 847                          */
 848                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 849                         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 850                         /*
 851                          * Get a buffer for the block.
 852                          */
 853                         d = XFS_FSB_TO_DADDR(mp, fsbno);
 854                         error = xfs_trans_get_buf(tp, mp->m_ddev_targp, d,
 855                                         mp->m_bsize, 0, &bp);
 856                         if (error)
 857                                 goto out_trans_cancel;
 858
 859                         xfs_trans_buf_set_type(tp, bp, buf_type);
 860                         bp->b_ops = &xfs_rtbuf_ops;
 861                         memset(bp->b_addr, 0, mp->m_sb.sb_blocksize);
 862                         xfs_trans_log_buf(tp, bp, 0, mp->m_sb.sb_blocksize - 1);
 863                         /*
 864                          * Commit the transaction.
 865                          */
 866                         error = xfs_trans_commit(tp);
 867                         if (error)
 868                                 return error;
 869                 }
 870                 /*
 871                  * Go on to the next extent, if any.
 872                  */
 873                 oblocks = map.br_startoff + map.br_blockcount;
 874         }
 875
 876         return 0;
 877
 878 out_trans_cancel:
 879         xfs_trans_cancel(tp);
 880         return error;
 881 }
 882
 883 static void
 884 xfs_alloc_rsum_cache(
 885         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount structure */
 886         xfs_extlen_t    rbmblocks)      /* number of rt bitmap blocks */
 887 {
 888         /*
 889          * The rsum cache is initialized to all zeroes, which is trivially a
 890          * lower bound on the minimum level with any free extents. We can
 891          * continue without the cache if it couldn't be allocated.
 892          */
 893         mp->m_rsum_cache = kvzalloc(rbmblocks, GFP_KERNEL);
 894         if (!mp->m_rsum_cache)
 895                 xfs_warn(mp, "could not allocate realtime summary cache");
 896 }
 897
 898 /*
 899  * Visible (exported) functions.
 900  */
 901
 902 /*
 903  * Grow the realtime area of the filesystem.
 904  */
 905 int
 906 xfs_growfs_rt(
 907         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point for filesystem */
 908         xfs_growfs_rt_t *in)            /* growfs rt input struct */
 909 {
 910         xfs_rtblock_t   bmbno;          /* bitmap block number */
 911         struct xfs_buf  *bp;            /* temporary buffer */
 912         int             error;          /* error return value */
 913         xfs_mount_t     *nmp;           /* new (fake) mount structure */
 914         xfs_rfsblock_t  nrblocks;       /* new number of realtime blocks */
 915         xfs_extlen_t    nrbmblocks;     /* new number of rt bitmap blocks */
 916         xfs_rtblock_t   nrextents;      /* new number of realtime extents */
 917         uint8_t         nrextslog;      /* new log2 of sb_rextents */
 918         xfs_extlen_t    nrsumblocks;    /* new number of summary blocks */
 919         uint            nrsumlevels;    /* new rt summary levels */
 920         uint            nrsumsize;      /* new size of rt summary, bytes */
 921         xfs_sb_t        *nsbp;          /* new superblock */
 922         xfs_extlen_t    rbmblocks;      /* current number of rt bitmap blocks */
 923         xfs_extlen_t    rsumblocks;     /* current number of rt summary blks */
 924         xfs_sb_t        *sbp;           /* old superblock */
 925         xfs_fsblock_t   sumbno;         /* summary block number */
 926         uint8_t         *rsum_cache;    /* old summary cache */
 927
 928         sbp = &mp->m_sb;
 929
 930         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 931                 return -EPERM;
 932
 933         /* Needs to have been mounted with an rt device. */
 934         if (!XFS_IS_REALTIME_MOUNT(mp))
 935                 return -EINVAL;
 936         /*
 937          * Mount should fail if the rt bitmap/summary files don't load, but
 938          * we'll check anyway.
 939          */
 940         if (!mp->m_rbmip || !mp->m_rsumip)
 941                 return -EINVAL;
 942
 943         /* Shrink not supported. */
 944         if (in->newblocks <= sbp->sb_rblocks)
 945                 return -EINVAL;
 946
 947         /* Can only change rt extent size when adding rt volume. */
 948         if (sbp->sb_rblocks > 0 && in->extsize != sbp->sb_rextsize)
 949                 return -EINVAL;
 950
 951         /* Range check the extent size. */
 952         if (XFS_FSB_TO_B(mp, in->extsize) > XFS_MAX_RTEXTSIZE ||
 953             XFS_FSB_TO_B(mp, in->extsize) < XFS_MIN_RTEXTSIZE)
 954                 return -EINVAL;
 955
 956         /* Unsupported realtime features. */
 957         if (xfs_has_rmapbt(mp) || xfs_has_reflink(mp))
 958                 return -EOPNOTSUPP;
 959
 960         nrblocks = in->newblocks;
 961         error = xfs_sb_validate_fsb_count(sbp, nrblocks);
 962         if (error)
 963                 return error;
 964         /*
 965          * Read in the last block of the device, make sure it exists.
 966          */
 967         error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_rtdev_targp,
 968                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, nrblocks - 1),
 969                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, NULL);
 970         if (error)
 971                 return error;
 972         xfs_buf_relse(bp);
 973
 974         /*
 975          * Calculate new parameters.  These are the final values to be reached.
 976          */
 977         nrextents = nrblocks;
 978         do_div(nrextents, in->extsize);
 979         nrbmblocks = howmany_64(nrextents, NBBY * sbp->sb_blocksize);
 980         nrextslog = xfs_highbit32(nrextents);
 981         nrsumlevels = nrextslog + 1;
 982         nrsumsize = (uint)sizeof(xfs_suminfo_t) * nrsumlevels * nrbmblocks;
 983         nrsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, nrsumsize);
 984         nrsumsize = XFS_FSB_TO_B(mp, nrsumblocks);
 985         /*
 986          * New summary size can't be more than half the size of
 987          * the log.  This prevents us from getting a log overflow,
 988          * since we'll log basically the whole summary file at once.
 989          */
 990         if (nrsumblocks > (mp->m_sb.sb_logblocks >> 1))
 991                 return -EINVAL;
 992         /*
 993          * Get the old block counts for bitmap and summary inodes.
 994          * These can't change since other growfs callers are locked out.
 995          */
 996         rbmblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_rbmip->i_disk_size);
 997         rsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_rsumip->i_disk_size);
 998         /*
 999          * Allocate space to the bitmap and summary files, as necessary.
1000          */
1001         error = xfs_growfs_rt_alloc(mp, rbmblocks, nrbmblocks, mp->m_rbmip);
1002         if (error)
1003                 return error;
1004         error = xfs_growfs_rt_alloc(mp, rsumblocks, nrsumblocks, mp->m_rsumip);
1005         if (error)
1006                 return error;
1007
1008         rsum_cache = mp->m_rsum_cache;
1009         if (nrbmblocks != sbp->sb_rbmblocks)
1010                 xfs_alloc_rsum_cache(mp, nrbmblocks);
1011
1012         /*
1013          * Allocate a new (fake) mount/sb.
1014          */
1015         nmp = kmem_alloc(sizeof(*nmp), 0);
1016         /*
1017          * Loop over the bitmap blocks.
1018          * We will do everything one bitmap block at a time.
1019          * Skip the current block if it is exactly full.
1020          * This also deals with the case where there were no rtextents before.
1021          */
1022         for (bmbno = sbp->sb_rbmblocks -
1023                      ((sbp->sb_rextents & ((1 << mp->m_blkbit_log) - 1)) != 0);
1024              bmbno < nrbmblocks;
1025              bmbno++) {
1026                 struct xfs_trans        *tp;
1027                 xfs_rfsblock_t          nrblocks_step;
1028
1029                 *nmp = *mp;
1030                 nsbp = &nmp->m_sb;
1031                 /*
1032                  * Calculate new sb and mount fields for this round.
1033                  */
1034                 nsbp->sb_rextsize = in->extsize;
1035                 nsbp->sb_rbmblocks = bmbno + 1;
1036                 nrblocks_step = (bmbno + 1) * NBBY * nsbp->sb_blocksize *
1037                                 nsbp->sb_rextsize;
1038                 nsbp->sb_rblocks = min(nrblocks, nrblocks_step);
1039                 nsbp->sb_rextents = nsbp->sb_rblocks;
1040                 do_div(nsbp->sb_rextents, nsbp->sb_rextsize);
1041                 ASSERT(nsbp->sb_rextents != 0);
1042                 nsbp->sb_rextslog = xfs_highbit32(nsbp->sb_rextents);
1043                 nrsumlevels = nmp->m_rsumlevels = nsbp->sb_rextslog + 1;
1044                 nrsumsize =
1045                         (uint)sizeof(xfs_suminfo_t) * nrsumlevels *
1046                         nsbp->sb_rbmblocks;
1047                 nrsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, nrsumsize);
1048                 nmp->m_rsumsize = nrsumsize = XFS_FSB_TO_B(mp, nrsumblocks);
1049                 /*
1050                  * Start a transaction, get the log reservation.
1051                  */
1052                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_growrtfree, 0, 0, 0,
1053                                 &tp);
1054                 if (error)
1055                         break;
1056                 /*
1057                  * Lock out other callers by grabbing the bitmap inode lock.
1058                  */
1059                 xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_RTBITMAP);
1060                 xfs_trans_ijoin(tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
1061                 /*
1062                  * Update the bitmap inode's size ondisk and incore.  We need
1063                  * to update the incore size so that inode inactivation won't
1064                  * punch what it thinks are "posteof" blocks.
1065                  */
1066                 mp->m_rbmip->i_disk_size =
1067                         nsbp->sb_rbmblocks * nsbp->sb_blocksize;
1068                 i_size_write(VFS_I(mp->m_rbmip), mp->m_rbmip->i_disk_size);
1069                 xfs_trans_log_inode(tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOG_CORE);
1070                 /*
1071                  * Get the summary inode into the transaction.
1072                  */
1073                 xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_RTSUM);
1074                 xfs_trans_ijoin(tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
1075                 /*
1076                  * Update the summary inode's size.  We need to update the
1077                  * incore size so that inode inactivation won't punch what it
1078                  * thinks are "posteof" blocks.
1079                  */
1080                 mp->m_rsumip->i_disk_size = nmp->m_rsumsize;
1081                 i_size_write(VFS_I(mp->m_rsumip), mp->m_rsumip->i_disk_size);
1082                 xfs_trans_log_inode(tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOG_CORE);
1083                 /*
1084                  * Copy summary data from old to new sizes.
1085                  * Do this when the real size (not block-aligned) changes.
1086                  */
1087                 if (sbp->sb_rbmblocks != nsbp->sb_rbmblocks ||
1088                     mp->m_rsumlevels != nmp->m_rsumlevels) {
1089                         error = xfs_rtcopy_summary(mp, nmp, tp);
1090                         if (error)
1091                                 goto error_cancel;
1092                 }
1093                 /*
1094                  * Update superblock fields.
1095                  */
1096                 if (nsbp->sb_rextsize != sbp->sb_rextsize)
1097                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTSIZE,
1098                                 nsbp->sb_rextsize - sbp->sb_rextsize);
1099                 if (nsbp->sb_rbmblocks != sbp->sb_rbmblocks)
1100                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RBMBLOCKS,
1101                                 nsbp->sb_rbmblocks - sbp->sb_rbmblocks);
1102                 if (nsbp->sb_rblocks != sbp->sb_rblocks)
1103                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RBLOCKS,
1104                                 nsbp->sb_rblocks - sbp->sb_rblocks);
1105                 if (nsbp->sb_rextents != sbp->sb_rextents)
1106                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTENTS,
1107                                 nsbp->sb_rextents - sbp->sb_rextents);
1108                 if (nsbp->sb_rextslog != sbp->sb_rextslog)
1109                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTSLOG,
1110                                 nsbp->sb_rextslog - sbp->sb_rextslog);
1111                 /*
1112                  * Free new extent.
1113                  */
1114                 bp = NULL;
1115                 error = xfs_rtfree_range(nmp, tp, sbp->sb_rextents,
1116                         nsbp->sb_rextents - sbp->sb_rextents, &bp, &sumbno);
1117                 if (error) {
1118 error_cancel:
1119                         xfs_trans_cancel(tp);
1120                         break;
1121                 }
1122                 /*
1123                  * Mark more blocks free in the superblock.
1124                  */
1125                 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FREXTENTS,
1126                         nsbp->sb_rextents - sbp->sb_rextents);
1127                 /*
1128                  * Update mp values into the real mp structure.
1129                  */
1130                 mp->m_rsumlevels = nrsumlevels;
1131                 mp->m_rsumsize = nrsumsize;
1132
1133                 error = xfs_trans_commit(tp);
1134                 if (error)
1135                         break;
1136
1137                 /* Ensure the mount RT feature flag is now set. */
1138                 mp->m_features |= XFS_FEAT_REALTIME;
1139         }
1140         if (error)
1141                 goto out_free;
1142
1143         /* Update secondary superblocks now the physical grow has completed */
1144         error = xfs_update_secondary_sbs(mp);
1145
1146 out_free:
1147         /*
1148          * Free the fake mp structure.
1149          */
1150         kmem_free(nmp);
1151
1152         /*
1153          * If we had to allocate a new rsum_cache, we either need to free the
1154          * old one (if we succeeded) or free the new one and restore the old one
1155          * (if there was an error).
1156          */
1157         if (rsum_cache != mp->m_rsum_cache) {
1158                 if (error) {
1159                         kmem_free(mp->m_rsum_cache);
1160                         mp->m_rsum_cache = rsum_cache;
1161                 } else {
1162                         kmem_free(rsum_cache);
1163                 }
1164         }
1165
1166         return error;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Allocate an extent in the realtime subvolume, with the usual allocation
1171  * parameters.  The length units are all in realtime extents, as is the
1172  * result block number.
1173  */
1174 int                                     /* error */
1175 xfs_rtallocate_extent(
1176         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1177         xfs_rtblock_t   bno,            /* starting block number to allocate */
1178         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length to allocate */
1179         xfs_extlen_t    maxlen,         /* maximum length to allocate */
1180         xfs_extlen_t    *len,           /* out: actual length allocated */
1181         int             wasdel,         /* was a delayed allocation extent */
1182         xfs_extlen_t    prod,           /* extent product factor */
1183         xfs_rtblock_t   *rtblock)       /* out: start block allocated */
1184 {
1185         xfs_mount_t     *mp = tp->t_mountp;
1186         int             error;          /* error value */
1187         xfs_rtblock_t   r;              /* result allocated block */
1188         xfs_fsblock_t   sb;             /* summary file block number */
1189         struct xfs_buf  *sumbp;         /* summary file block buffer */
1190
1191         ASSERT(xfs_isilocked(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL));
1192         ASSERT(minlen > 0 && minlen <= maxlen);
1193
1194         /*
1195          * If prod is set then figure out what to do to minlen and maxlen.
1196          */
1197         if (prod > 1) {
1198                 xfs_extlen_t    i;
1199
1200                 if ((i = maxlen % prod))
1201                         maxlen -= i;
1202                 if ((i = minlen % prod))
1203                         minlen += prod - i;
1204                 if (maxlen < minlen) {
1205                         *rtblock = NULLRTBLOCK;
1206                         return 0;
1207                 }
1208         }
1209
1210 retry:
1211         sumbp = NULL;
1212         if (bno == 0) {
1213                 error = xfs_rtallocate_extent_size(mp, tp, minlen, maxlen, len,
1214                                 &sumbp, &sb, prod, &r);
1215         } else {
1216                 error = xfs_rtallocate_extent_near(mp, tp, bno, minlen, maxlen,
1217                                 len, &sumbp, &sb, prod, &r);
1218         }
1219
1220         if (error)
1221                 return error;
1222
1223         /*
1224          * If it worked, update the superblock.
1225          */
1226         if (r != NULLRTBLOCK) {
1227                 long    slen = (long)*len;
1228
1229                 ASSERT(*len >= minlen && *len <= maxlen);
1230                 if (wasdel)
1231                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RES_FREXTENTS, -slen);
1232                 else
1233                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FREXTENTS, -slen);
1234         } else if (prod > 1) {
1235                 prod = 1;
1236                 goto retry;
1237         }
1238
1239         *rtblock = r;
1240         return 0;
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Initialize realtime fields in the mount structure.
1245  */
1246 int                             /* error */
1247 xfs_rtmount_init(
1248         struct xfs_mount        *mp)    /* file system mount structure */
1249 {
1250         struct xfs_buf          *bp;    /* buffer for last block of subvolume */
1251         struct xfs_sb           *sbp;   /* filesystem superblock copy in mount */
1252         xfs_daddr_t             d;      /* address of last block of subvolume */
1253         int                     error;
1254
1255         sbp = &mp->m_sb;
1256         if (sbp->sb_rblocks == 0)
1257                 return 0;
1258         if (mp->m_rtdev_targp == NULL) {
1259                 xfs_warn(mp,
1260         "Filesystem has a realtime volume, use rtdev=device option");
1261                 return -ENODEV;
1262         }
1263         mp->m_rsumlevels = sbp->sb_rextslog + 1;
1264         mp->m_rsumsize =
1265                 (uint)sizeof(xfs_suminfo_t) * mp->m_rsumlevels *
1266                 sbp->sb_rbmblocks;
1267         mp->m_rsumsize = roundup(mp->m_rsumsize, sbp->sb_blocksize);
1268         mp->m_rbmip = mp->m_rsumip = NULL;
1269         /*
1270          * Check that the realtime section is an ok size.
1271          */
1272         d = (xfs_daddr_t)XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_rblocks);
1273         if (XFS_BB_TO_FSB(mp, d) != mp->m_sb.sb_rblocks) {
1274                 xfs_warn(mp, "realtime mount -- %llu != %llu",
1275                         (unsigned long long) XFS_BB_TO_FSB(mp, d),
1276                         (unsigned long long) mp->m_sb.sb_rblocks);
1277                 return -EFBIG;
1278         }
1279         error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_rtdev_targp,
1280                                         d - XFS_FSB_TO_BB(mp, 1),
1281                                         XFS_FSB_TO_BB(mp, 1), 0, &bp, NULL);
1282         if (error) {
1283                 xfs_warn(mp, "realtime device size check failed");
1284                 return error;
1285         }
1286         xfs_buf_relse(bp);
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 static int
1291 xfs_rtalloc_count_frextent(
1292         struct xfs_mount                *mp,
1293         struct xfs_trans                *tp,
1294         const struct xfs_rtalloc_rec    *rec,
1295         void                            *priv)
1296 {
1297         uint64_t                        *valp = priv;
1298
1299         *valp += rec->ar_extcount;
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Reinitialize the number of free realtime extents from the realtime bitmap.
1305  * Callers must ensure that there is no other activity in the filesystem.
1306  */
1307 int
1308 xfs_rtalloc_reinit_frextents(
1309         struct xfs_mount        *mp)
1310 {
1311         uint64_t                val = 0;
1312         int                     error;
1313
1314         xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
1315         error = xfs_rtalloc_query_all(mp, NULL, xfs_rtalloc_count_frextent,
1316                         &val);
1317         xfs_iunlock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
1318         if (error)
1319                 return error;
1320
1321         spin_lock(&mp->m_sb_lock);
1322         mp->m_sb.sb_frextents = val;
1323         spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
1324         percpu_counter_set(&mp->m_frextents, mp->m_sb.sb_frextents);
1325         return 0;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Get the bitmap and summary inodes and the summary cache into the mount
1330  * structure at mount time.
1331  */
1332 int                                     /* error */
1333 xfs_rtmount_inodes(
1334         xfs_mount_t     *mp)            /* file system mount structure */
1335 {
1336         int             error;          /* error return value */
1337         xfs_sb_t        *sbp;
1338
1339         sbp = &mp->m_sb;
1340         error = xfs_iget(mp, NULL, sbp->sb_rbmino, 0, 0, &mp->m_rbmip);
1341         if (error)
1342                 return error;
1343         ASSERT(mp->m_rbmip != NULL);
1344
1345         error = xfs_iget(mp, NULL, sbp->sb_rsumino, 0, 0, &mp->m_rsumip);
1346         if (error) {
1347                 xfs_irele(mp->m_rbmip);
1348                 return error;
1349         }
1350         ASSERT(mp->m_rsumip != NULL);
1351         xfs_alloc_rsum_cache(mp, sbp->sb_rbmblocks);
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 void
1356 xfs_rtunmount_inodes(
1357         struct xfs_mount        *mp)
1358 {
1359         kmem_free(mp->m_rsum_cache);
1360         if (mp->m_rbmip)
1361                 xfs_irele(mp->m_rbmip);
1362         if (mp->m_rsumip)
1363                 xfs_irele(mp->m_rsumip);
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Pick an extent for allocation at the start of a new realtime file.
1368  * Use the sequence number stored in the atime field of the bitmap inode.
1369  * Translate this to a fraction of the rtextents, and return the product
1370  * of rtextents and the fraction.
1371  * The fraction sequence is 0, 1/2, 1/4, 3/4, 1/8, ..., 7/8, 1/16, ...
1372  */
1373 int                                     /* error */
1374 xfs_rtpick_extent(
1375         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
1376         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
1377         xfs_extlen_t    len,            /* allocation length (rtextents) */
1378         xfs_rtblock_t   *pick)          /* result rt extent */
1379 {
1380         xfs_rtblock_t   b;              /* result block */
1381         int             log2;           /* log of sequence number */
1382         uint64_t        resid;          /* residual after log removed */
1383         uint64_t        seq;            /* sequence number of file creation */
1384         uint64_t        *seqp;          /* pointer to seqno in inode */
1385
1386         ASSERT(xfs_isilocked(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL));
1387
1388         seqp = (uint64_t *)&VFS_I(mp->m_rbmip)->i_atime;
1389         if (!(mp->m_rbmip->i_diflags & XFS_DIFLAG_NEWRTBM)) {
1390                 mp->m_rbmip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_NEWRTBM;
1391                 *seqp = 0;
1392         }
1393         seq = *seqp;
1394         if ((log2 = xfs_highbit64(seq)) == -1)
1395                 b = 0;
1396         else {
1397                 resid = seq - (1ULL << log2);
1398                 b = (mp->m_sb.sb_rextents * ((resid << 1) + 1ULL)) >>
1399                     (log2 + 1);
1400                 if (b >= mp->m_sb.sb_rextents)
1401                         div64_u64_rem(b, mp->m_sb.sb_rextents, &b);
1402                 if (b + len > mp->m_sb.sb_rextents)
1403                         b = mp->m_sb.sb_rextents - len;
1404         }
1405         *seqp = seq + 1;
1406         xfs_trans_log_inode(tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOG_CORE);
1407         *pick = b;
1408         return 0;
1409 }