fs/xfs/xfs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_dir2.h"
  28 #include "xfs_dmapi.h"
  29 #include "xfs_mount.h"
  30 #include "xfs_bmap_btree.h"
  31 #include "xfs_alloc_btree.h"
  32 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  33 #include "xfs_dir2_sf.h"
  34 #include "xfs_attr_sf.h"
  35 #include "xfs_dinode.h"
  36 #include "xfs_inode.h"
  37 #include "xfs_btree.h"
  38 #include "xfs_ialloc.h"
  39 #include "xfs_alloc.h"
  40 #include "xfs_error.h"
  41 #include "xfs_trace.h"
  42
  43
  44 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  45
  46 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  47 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  48
  49 static int
  50 xfs_alloc_busy_search(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
  51                     xfs_agblock_t bno, xfs_extlen_t len);
  52
  53 /*
  54  * Prototypes for per-ag allocation routines
  55  */
  56
  57 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  58 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  59 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  60 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_small(xfs_alloc_arg_t *,
  61         xfs_btree_cur_t *, xfs_agblock_t *, xfs_extlen_t *, int *);
  62
  63 /*
  64  * Internal functions.
  65  */
  66
  67 /*
  68  * Lookup the record equal to [bno, len] in the btree given by cur.
  69  */
  70 STATIC int                              /* error */
  71 xfs_alloc_lookup_eq(
  72         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  73         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  74         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  75         int                     *stat)  /* success/failure */
  76 {
  77         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  78         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  79         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_EQ, stat);
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Lookup the first record greater than or equal to [bno, len]
  84  * in the btree given by cur.
  85  */
  86 STATIC int                              /* error */
  87 xfs_alloc_lookup_ge(
  88         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
  89         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
  90         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
  91         int                     *stat)  /* success/failure */
  92 {
  93         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
  94         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
  95         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_GE, stat);
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Lookup the first record less than or equal to [bno, len]
 100  * in the btree given by cur.
 101  */
 102 STATIC int                              /* error */
 103 xfs_alloc_lookup_le(
 104         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 105         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 106         xfs_extlen_t            len,    /* length of extent */
 107         int                     *stat)  /* success/failure */
 108 {
 109         cur->bc_rec.a.ar_startblock = bno;
 110         cur->bc_rec.a.ar_blockcount = len;
 111         return xfs_btree_lookup(cur, XFS_LOOKUP_LE, stat);
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Update the record referred to by cur to the value given
 116  * by [bno, len].
 117  * This either works (return 0) or gets an EFSCORRUPTED error.
 118  */
 119 STATIC int                              /* error */
 120 xfs_alloc_update(
 121         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 122         xfs_agblock_t           bno,    /* starting block of extent */
 123         xfs_extlen_t            len)    /* length of extent */
 124 {
 125         union xfs_btree_rec     rec;
 126
 127         rec.alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(bno);
 128         rec.alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(len);
 129         return xfs_btree_update(cur, &rec);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Get the data from the pointed-to record.
 134  */
 135 STATIC int                              /* error */
 136 xfs_alloc_get_rec(
 137         struct xfs_btree_cur    *cur,   /* btree cursor */
 138         xfs_agblock_t           *bno,   /* output: starting block of extent */
 139         xfs_extlen_t            *len,   /* output: length of extent */
 140         int                     *stat)  /* output: success/failure */
 141 {
 142         union xfs_btree_rec     *rec;
 143         int                     error;
 144
 145         error = xfs_btree_get_rec(cur, &rec, stat);
 146         if (!error && *stat == 1) {
 147                 *bno = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 148                 *len = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount);
 149         }
 150         return error;
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Compute aligned version of the found extent.
 155  * Takes alignment and min length into account.
 156  */
 157 STATIC void
 158 xfs_alloc_compute_aligned(
 159         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
 160         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 161         xfs_extlen_t    alignment,      /* alignment for allocation */
 162         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length for allocation */
 163         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 164         xfs_extlen_t    *reslen)        /* result length */
 165 {
 166         xfs_agblock_t   bno;
 167         xfs_extlen_t    diff;
 168         xfs_extlen_t    len;
 169
 170         if (alignment > 1 && foundlen >= minlen) {
 171                 bno = roundup(foundbno, alignment);
 172                 diff = bno - foundbno;
 173                 len = diff >= foundlen ? 0 : foundlen - diff;
 174         } else {
 175                 bno = foundbno;
 176                 len = foundlen;
 177         }
 178         *resbno = bno;
 179         *reslen = len;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 184  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 185  */
 186 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 187 xfs_alloc_compute_diff(
 188         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 189         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 190         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 191         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 192         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 193         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 194 {
 195         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 196         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 197         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 198         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 199         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 200         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 201
 202         ASSERT(freelen >= wantlen);
 203         freeend = freebno + freelen;
 204         wantend = wantbno + wantlen;
 205         if (freebno >= wantbno) {
 206                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 207                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 208         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 209                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 210                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 211                 if (newbno1 >= freeend)
 212                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 213                 else
 214                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 215                 if (newbno2 < freebno)
 216                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 217                 else
 218                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 219                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 220                         if (newlen1 < newlen2 ||
 221                             (newlen1 == newlen2 &&
 222                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 223                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 224                                 newbno1 = newbno2;
 225                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 226                         newbno1 = newbno2;
 227         } else if (freeend >= wantend) {
 228                 newbno1 = wantbno;
 229         } else if (alignment > 1) {
 230                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 231                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 232                     newbno1 - alignment >= freebno)
 233                         newbno1 -= alignment;
 234                 else if (newbno1 >= freeend)
 235                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 236         } else
 237                 newbno1 = freeend - wantlen;
 238         *newbnop = newbno1;
 239         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Fix up the length, based on mod and prod.
 244  * len should be k * prod + mod for some k.
 245  * If len is too small it is returned unchanged.
 246  * If len hits maxlen it is left alone.
 247  */
 248 STATIC void
 249 xfs_alloc_fix_len(
 250         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 251 {
 252         xfs_extlen_t    k;
 253         xfs_extlen_t    rlen;
 254
 255         ASSERT(args->mod < args->prod);
 256         rlen = args->len;
 257         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 258         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 259         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 260             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 261                 return;
 262         k = rlen % args->prod;
 263         if (k == args->mod)
 264                 return;
 265         if (k > args->mod) {
 266                 if ((int)(rlen = rlen - k - args->mod) < (int)args->minlen)
 267                         return;
 268         } else {
 269                 if ((int)(rlen = rlen - args->prod - (args->mod - k)) <
 270                     (int)args->minlen)
 271                         return;
 272         }
 273         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 274         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 275         args->len = rlen;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Fix up length if there is too little space left in the a.g.
 280  * Return 1 if ok, 0 if too little, should give up.
 281  */
 282 STATIC int
 283 xfs_alloc_fix_minleft(
 284         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 285 {
 286         xfs_agf_t       *agf;           /* a.g. freelist header */
 287         int             diff;           /* free space difference */
 288
 289         if (args->minleft == 0)
 290                 return 1;
 291         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 292         diff = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks)
 293                 + be32_to_cpu(agf->agf_flcount)
 294                 - args->len - args->minleft;
 295         if (diff >= 0)
 296                 return 1;
 297         args->len += diff;              /* shrink the allocated space */
 298         if (args->len >= args->minlen)
 299                 return 1;
 300         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 301         return 0;
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 306  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 307  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 308  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 309  * relevant records.
 310  */
 311 STATIC int                              /* error code */
 312 xfs_alloc_fixup_trees(
 313         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 314         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 315         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 316         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 317         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 318         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 319         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 320 {
 321         int             error;          /* error code */
 322         int             i;              /* operation results */
 323         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 324         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 325         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 326         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 327
 328         /*
 329          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 330          */
 331         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 332 #ifdef DEBUG
 333                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 334                         return error;
 335                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 336                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 337 #endif
 338         } else {
 339                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 340                         return error;
 341                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 342         }
 343         /*
 344          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 345          */
 346         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 347 #ifdef DEBUG
 348                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 349                         return error;
 350                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 351                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 352 #endif
 353         } else {
 354                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 355                         return error;
 356                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 357         }
 358
 359 #ifdef DEBUG
 360         if (bno_cur->bc_nlevels == 1 && cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 361                 struct xfs_btree_block  *bnoblock;
 362                 struct xfs_btree_block  *cntblock;
 363
 364                 bnoblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 365                 cntblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 366
 367                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 368                         bnoblock->bb_numrecs == cntblock->bb_numrecs);
 369         }
 370 #endif
 371
 372         /*
 373          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 374          * within the freespace record, so we can have new freespace
 375          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 376          */
 377         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 378                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 379         else if (rbno == fbno) {
 380                 nfbno1 = rbno + rlen;
 381                 nflen1 = flen - rlen;
 382                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 383         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 384                 nfbno1 = fbno;
 385                 nflen1 = flen - rlen;
 386                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 387         } else {
 388                 nfbno1 = fbno;
 389                 nflen1 = rbno - fbno;
 390                 nfbno2 = rbno + rlen;
 391                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 392         }
 393         /*
 394          * Delete the entry from the by-size btree.
 395          */
 396         if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
 397                 return error;
 398         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 399         /*
 400          * Add new by-size btree entry(s).
 401          */
 402         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 403                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 404                         return error;
 405                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 406                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 407                         return error;
 408                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 409         }
 410         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 411                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 412                         return error;
 413                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 414                 if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
 415                         return error;
 416                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 417         }
 418         /*
 419          * Fix up the by-block btree entry(s).
 420          */
 421         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 422                 /*
 423                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 424                  */
 425                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
 426                         return error;
 427                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 428         } else {
 429                 /*
 430                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 431                  */
 432                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 433                         return error;
 434         }
 435         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 436                 /*
 437                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 438                  */
 439                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 440                         return error;
 441                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 442                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
 443                         return error;
 444                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 445         }
 446         return 0;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * Read in the allocation group free block array.
 451  */
 452 STATIC int                              /* error */
 453 xfs_alloc_read_agfl(
 454         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 455         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 456         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 457         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 458 {
 459         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 460         int             error;
 461
 462         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 463         error = xfs_trans_read_buf(
 464                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 465                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 466                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp);
 467         if (error)
 468                 return error;
 469         ASSERT(bp);
 470         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(bp));
 471         XFS_BUF_SET_VTYPE_REF(bp, B_FS_AGFL, XFS_AGFL_REF);
 472         *bpp = bp;
 473         return 0;
 474 }
 475
 476 /*
 477  * Allocation group level functions.
 478  */
 479
 480 /*
 481  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 482  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 483  * extent will start.
 484  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 485  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 486  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 487  */
 488 STATIC int                      /* error */
 489 xfs_alloc_ag_vextent(
 490         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 491 {
 492         int             error=0;
 493
 494         ASSERT(args->minlen > 0);
 495         ASSERT(args->maxlen > 0);
 496         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 497         ASSERT(args->mod < args->prod);
 498         ASSERT(args->alignment > 0);
 499         /*
 500          * Branch to correct routine based on the type.
 501          */
 502         args->wasfromfl = 0;
 503         switch (args->type) {
 504         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 505                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 506                 break;
 507         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 508                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 509                 break;
 510         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 511                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 512                 break;
 513         default:
 514                 ASSERT(0);
 515                 /* NOTREACHED */
 516         }
 517         if (error)
 518                 return error;
 519         /*
 520          * If the allocation worked, need to change the agf structure
 521          * (and log it), and the superblock.
 522          */
 523         if (args->agbno != NULLAGBLOCK) {
 524                 xfs_agf_t       *agf;   /* allocation group freelist header */
 525                 long            slen = (long)args->len;
 526
 527                 ASSERT(args->len >= args->minlen && args->len <= args->maxlen);
 528                 ASSERT(!(args->wasfromfl) || !args->isfl);
 529                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 530                 if (!(args->wasfromfl)) {
 531
 532                         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 533                         be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, -(args->len));
 534                         xfs_trans_agblocks_delta(args->tp,
 535                                                  -((long)(args->len)));
 536                         args->pag->pagf_freeblks -= args->len;
 537                         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <=
 538                                 be32_to_cpu(agf->agf_length));
 539                         xfs_alloc_log_agf(args->tp, args->agbp,
 540                                                 XFS_AGF_FREEBLKS);
 541                         /*
 542                          * Search the busylist for these blocks and mark the
 543                          * transaction as synchronous if blocks are found. This
 544                          * avoids the need to block due to a synchronous log
 545                          * force to ensure correct ordering as the synchronous
 546                          * transaction will guarantee that for us.
 547                          */
 548                         if (xfs_alloc_busy_search(args->mp, args->agno,
 549                                                 args->agbno, args->len))
 550                                 xfs_trans_set_sync(args->tp);
 551                 }
 552                 if (!args->isfl)
 553                         xfs_trans_mod_sb(args->tp,
 554                                 args->wasdel ? XFS_TRANS_SB_RES_FDBLOCKS :
 555                                         XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, -slen);
 556                 XFS_STATS_INC(xs_allocx);
 557                 XFS_STATS_ADD(xs_allocb, args->len);
 558         }
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 564  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 565  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 566  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 567  */
 568 STATIC int                      /* error */
 569 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 570         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 571 {
 572         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 573         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 574         xfs_agblock_t   end;    /* end of allocated extent */
 575         int             error;
 576         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 577         xfs_agblock_t   fend;   /* end block of found extent */
 578         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 579         int             i;      /* success/failure of operation */
 580         xfs_agblock_t   maxend; /* end of maximal extent */
 581         xfs_agblock_t   minend; /* end of minimal extent */
 582         xfs_extlen_t    rlen;   /* length of returned extent */
 583
 584         ASSERT(args->alignment == 1);
 585         /*
 586          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 587          */
 588         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 589                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 590         /*
 591          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 592          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 593          * if any free block does.
 594          */
 595         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i)))
 596                 goto error0;
 597         if (!i) {
 598                 /*
 599                  * Didn't find it, return null.
 600                  */
 601                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 602                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
 603                 return 0;
 604         }
 605         /*
 606          * Grab the freespace record.
 607          */
 608         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i)))
 609                 goto error0;
 610         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 611         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 612         minend = args->agbno + args->minlen;
 613         maxend = args->agbno + args->maxlen;
 614         fend = fbno + flen;
 615         /*
 616          * Give up if the freespace isn't long enough for the minimum request.
 617          */
 618         if (fend < minend) {
 619                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 620                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
 621                 return 0;
 622         }
 623         /*
 624          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 625          * maximal requested end.
 626          */
 627         end = XFS_AGBLOCK_MIN(fend, maxend);
 628         /*
 629          * Fix the length according to mod and prod if given.
 630          */
 631         args->len = end - args->agbno;
 632         xfs_alloc_fix_len(args);
 633         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
 634                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 635                 return 0;
 636         }
 637         rlen = args->len;
 638         ASSERT(args->agbno + rlen <= fend);
 639         end = args->agbno + rlen;
 640         /*
 641          * We are allocating agbno for rlen [agbno .. end]
 642          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 643          */
 644         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 645                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 646         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 647                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 648         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
 649                         args->agbno, args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK))) {
 650                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 651                 goto error0;
 652         }
 653         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 654         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 655
 656         trace_xfs_alloc_exact_done(args);
 657         args->wasfromfl = 0;
 658         return 0;
 659
 660 error0:
 661         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 662         trace_xfs_alloc_exact_error(args);
 663         return error;
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 668  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 669  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 670  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 671  */
 672 STATIC int                              /* error */
 673 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 674         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 675 {
 676         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 677         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 678         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 679         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 680         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 681         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 682         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 683         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 684         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 685         int             error;          /* error code */
 686         int             i;              /* result code, temporary */
 687         int             j;              /* result code, temporary */
 688         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 689         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 690         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 691         /*REFERENCED*/
 692         xfs_agblock_t   ltend;          /* end bno of left side entry */
 693         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 694         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 695         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 696         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 697 #if defined(DEBUG) && defined(__KERNEL__)
 698         /*
 699          * Randomly don't execute the first algorithm.
 700          */
 701         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 702
 703         dofirst = random32() & 1;
 704 #endif
 705         /*
 706          * Get a cursor for the by-size btree.
 707          */
 708         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 709                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
 710         ltlen = 0;
 711         bno_cur_lt = bno_cur_gt = NULL;
 712         /*
 713          * See if there are any free extents as big as maxlen.
 714          */
 715         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
 716                 goto error0;
 717         /*
 718          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
 719          * tree is empty.
 720          */
 721         if (!i) {
 722                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
 723                                 &ltlen, &i)))
 724                         goto error0;
 725                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
 726                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 727                         return 0;
 728                 }
 729                 ASSERT(i == 1);
 730         }
 731         args->wasfromfl = 0;
 732         /*
 733          * First algorithm.
 734          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
 735          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
 736          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
 737          * block, then we just examine all the entries in that block
 738          * that are big enough, and pick the best one.
 739          * This is written as a while loop so we can break out of it,
 740          * but we never loop back to the top.
 741          */
 742         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
 743                 xfs_extlen_t    bdiff;
 744                 int             besti=0;
 745                 xfs_extlen_t    blen=0;
 746                 xfs_agblock_t   bnew=0;
 747
 748 #if defined(DEBUG) && defined(__KERNEL__)
 749                 if (!dofirst)
 750                         break;
 751 #endif
 752                 /*
 753                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
 754                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
 755                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
 756                  * and skip all those smaller than minlen.
 757                  */
 758                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
 759                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
 760                         do {
 761                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
 762                                                 &ltlen, &i)))
 763                                         goto error0;
 764                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 765                                 if (ltlen >= args->minlen)
 766                                         break;
 767                                 if ((error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &i)))
 768                                         goto error0;
 769                         } while (i);
 770                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
 771                         if (!i)
 772                                 break;
 773                 }
 774                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 775                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
 776                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
 777                      error = xfs_btree_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
 778                         /*
 779                          * For each entry, decide if it's better than
 780                          * the previous best entry.
 781                          */
 782                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 783                                 goto error0;
 784                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 785                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen, args->alignment,
 786                                         args->minlen, &ltbnoa, &ltlena);
 787                         if (ltlena < args->minlen)
 788                                 continue;
 789                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 790                         xfs_alloc_fix_len(args);
 791                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 792                         if (args->len < blen)
 793                                 continue;
 794                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 795                                 args->alignment, ltbno, ltlen, &ltnew);
 796                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
 797                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
 798                                 bdiff = ltdiff;
 799                                 bnew = ltnew;
 800                                 blen = args->len;
 801                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 802                         }
 803                 }
 804                 /*
 805                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
 806                  * there's a good record somewhere, so try again.
 807                  */
 808                 if (blen == 0)
 809                         break;
 810                 /*
 811                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
 812                  */
 813                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
 814                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 815                         goto error0;
 816                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 817                 ltend = ltbno + ltlen;
 818                 ASSERT(ltend <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 819                 args->len = blen;
 820                 if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
 821                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 822                         trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
 823                         return 0;
 824                 }
 825                 blen = args->len;
 826                 /*
 827                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
 828                  */
 829                 args->agbno = bnew;
 830                 ASSERT(bnew >= ltbno);
 831                 ASSERT(bnew + blen <= ltend);
 832                 /*
 833                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
 834                  */
 835                 bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp,
 836                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 837                 /*
 838                  * Fix up the btree entries.
 839                  */
 840                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
 841                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
 842                         goto error0;
 843                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 844                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
 845
 846                 trace_xfs_alloc_near_first(args);
 847                 return 0;
 848         }
 849         /*
 850          * Second algorithm.
 851          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
 852          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
 853          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
 854          * we deallocate that cursor.
 855          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
 856          * the better one.
 857          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
 858          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
 859          * is not supposed to do this.
 860          */
 861         /*
 862          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
 863          */
 864         bno_cur_lt = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 865                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
 866         /*
 867          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
 868          */
 869         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
 870                 goto error0;
 871         if (!i) {
 872                 /*
 873                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
 874                  * search.
 875                  */
 876                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
 877                 bno_cur_lt = NULL;
 878         }
 879         /*
 880          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
 881          */
 882         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
 883                 goto error0;
 884         /*
 885          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
 886          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
 887          */
 888         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
 889                 goto error0;
 890         if (!i) {
 891                 /*
 892                  * It failed, there are no rightward entries.
 893                  */
 894                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
 895                 bno_cur_gt = NULL;
 896         }
 897         /*
 898          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
 899          * rightward cursor, until either both directions give up or
 900          * we find an entry at least as big as minlen.
 901          */
 902         do {
 903                 if (bno_cur_lt) {
 904                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
 905                                 goto error0;
 906                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 907                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen, args->alignment,
 908                                         args->minlen, &ltbnoa, &ltlena);
 909                         if (ltlena >= args->minlen)
 910                                 break;
 911                         if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
 912                                 goto error0;
 913                         if (!i) {
 914                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
 915                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
 916                                 bno_cur_lt = NULL;
 917                         }
 918                 }
 919                 if (bno_cur_gt) {
 920                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
 921                                 goto error0;
 922                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 923                         xfs_alloc_compute_aligned(gtbno, gtlen, args->alignment,
 924                                         args->minlen, &gtbnoa, &gtlena);
 925                         if (gtlena >= args->minlen)
 926                                 break;
 927                         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
 928                                 goto error0;
 929                         if (!i) {
 930                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
 931                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
 932                                 bno_cur_gt = NULL;
 933                         }
 934                 }
 935         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
 936         /*
 937          * Got both cursors still active, need to find better entry.
 938          */
 939         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
 940                 /*
 941                  * Left side is long enough, look for a right side entry.
 942                  */
 943                 if (ltlena >= args->minlen) {
 944                         /*
 945                          * Fix up the length.
 946                          */
 947                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 948                         xfs_alloc_fix_len(args);
 949                         rlen = args->len;
 950                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen,
 951                                 args->alignment, ltbno, ltlen, &ltnew);
 952                         /*
 953                          * Not perfect.
 954                          */
 955                         if (ltdiff) {
 956                                 /*
 957                                  * Look until we find a better one, run out of
 958                                  * space, or run off the end.
 959                                  */
 960                                 while (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
 961                                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(
 962                                                         bno_cur_gt, &gtbno,
 963                                                         &gtlen, &i)))
 964                                                 goto error0;
 965                                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 966                                         xfs_alloc_compute_aligned(gtbno, gtlen,
 967                                                 args->alignment, args->minlen,
 968                                                 &gtbnoa, &gtlena);
 969                                         /*
 970                                          * The left one is clearly better.
 971                                          */
 972                                         if (gtbnoa >= args->agbno + ltdiff) {
 973                                                 xfs_btree_del_cursor(
 974                                                         bno_cur_gt,
 975                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
 976                                                 bno_cur_gt = NULL;
 977                                                 break;
 978                                         }
 979                                         /*
 980                                          * If we reach a big enough entry,
 981                                          * compare the two and pick the best.
 982                                          */
 983                                         if (gtlena >= args->minlen) {
 984                                                 args->len =
 985                                                         XFS_EXTLEN_MIN(gtlena,
 986                                                                 args->maxlen);
 987                                                 xfs_alloc_fix_len(args);
 988                                                 rlen = args->len;
 989                                                 gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(
 990                                                         args->agbno, rlen,
 991                                                         args->alignment,
 992                                                         gtbno, gtlen, &gtnew);
 993                                                 /*
 994                                                  * Right side is better.
 995                                                  */
 996                                                 if (gtdiff < ltdiff) {
 997                                                         xfs_btree_del_cursor(
 998                                                                 bno_cur_lt,
 999                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1000                                                         bno_cur_lt = NULL;
1001                                                 }
1002                                                 /*
1003                                                  * Left side is better.
1004                                                  */
1005                                                 else {
1006                                                         xfs_btree_del_cursor(
1007                                                                 bno_cur_gt,
1008                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1009                                                         bno_cur_gt = NULL;
1010                                                 }
1011                                                 break;
1012                                         }
1013                                         /*
1014                                          * Fell off the right end.
1015                                          */
1016                                         if ((error = xfs_btree_increment(
1017                                                         bno_cur_gt, 0, &i)))
1018                                                 goto error0;
1019                                         if (!i) {
1020                                                 xfs_btree_del_cursor(
1021                                                         bno_cur_gt,
1022                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1023                                                 bno_cur_gt = NULL;
1024                                                 break;
1025                                         }
1026                                 }
1027                         }
1028                         /*
1029                          * The left side is perfect, trash the right side.
1030                          */
1031                         else {
1032                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1033                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1034                                 bno_cur_gt = NULL;
1035                         }
1036                 }
1037                 /*
1038                  * It's the right side that was found first, look left.
1039                  */
1040                 else {
1041                         /*
1042                          * Fix up the length.
1043                          */
1044                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1045                         xfs_alloc_fix_len(args);
1046                         rlen = args->len;
1047                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen,
1048                                 args->alignment, gtbno, gtlen, &gtnew);
1049                         /*
1050                          * Right side entry isn't perfect.
1051                          */
1052                         if (gtdiff) {
1053                                 /*
1054                                  * Look until we find a better one, run out of
1055                                  * space, or run off the end.
1056                                  */
1057                                 while (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1058                                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(
1059                                                         bno_cur_lt, &ltbno,
1060                                                         &ltlen, &i)))
1061                                                 goto error0;
1062                                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1063                                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen,
1064                                                 args->alignment, args->minlen,
1065                                                 &ltbnoa, &ltlena);
1066                                         /*
1067                                          * The right one is clearly better.
1068                                          */
1069                                         if (ltbnoa <= args->agbno - gtdiff) {
1070                                                 xfs_btree_del_cursor(
1071                                                         bno_cur_lt,
1072                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1073                                                 bno_cur_lt = NULL;
1074                                                 break;
1075                                         }
1076                                         /*
1077                                          * If we reach a big enough entry,
1078                                          * compare the two and pick the best.
1079                                          */
1080                                         if (ltlena >= args->minlen) {
1081                                                 args->len = XFS_EXTLEN_MIN(
1082                                                         ltlena, args->maxlen);
1083                                                 xfs_alloc_fix_len(args);
1084                                                 rlen = args->len;
1085                                                 ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(
1086                                                         args->agbno, rlen,
1087                                                         args->alignment,
1088                                                         ltbno, ltlen, &ltnew);
1089                                                 /*
1090                                                  * Left side is better.
1091                                                  */
1092                                                 if (ltdiff < gtdiff) {
1093                                                         xfs_btree_del_cursor(
1094                                                                 bno_cur_gt,
1095                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1096                                                         bno_cur_gt = NULL;
1097                                                 }
1098                                                 /*
1099                                                  * Right side is better.
1100                                                  */
1101                                                 else {
1102                                                         xfs_btree_del_cursor(
1103                                                                 bno_cur_lt,
1104                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1105                                                         bno_cur_lt = NULL;
1106                                                 }
1107                                                 break;
1108                                         }
1109                                         /*
1110                                          * Fell off the left end.
1111                                          */
1112                                         if ((error = xfs_btree_decrement(
1113                                                         bno_cur_lt, 0, &i)))
1114                                                 goto error0;
1115                                         if (!i) {
1116                                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1117                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1118                                                 bno_cur_lt = NULL;
1119                                                 break;
1120                                         }
1121                                 }
1122                         }
1123                         /*
1124                          * The right side is perfect, trash the left side.
1125                          */
1126                         else {
1127                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1128                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1129                                 bno_cur_lt = NULL;
1130                         }
1131                 }
1132         }
1133         /*
1134          * If we couldn't get anything, give up.
1135          */
1136         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1137                 trace_xfs_alloc_size_neither(args);
1138                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1139                 return 0;
1140         }
1141         /*
1142          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1143          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1144          * useful variables to the "left" set so we only have one
1145          * copy of this code.
1146          */
1147         if (bno_cur_gt) {
1148                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1149                 bno_cur_gt = NULL;
1150                 ltbno = gtbno;
1151                 ltbnoa = gtbnoa;
1152                 ltlen = gtlen;
1153                 ltlena = gtlena;
1154                 j = 1;
1155         } else
1156                 j = 0;
1157         /*
1158          * Fix up the length and compute the useful address.
1159          */
1160         ltend = ltbno + ltlen;
1161         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1162         xfs_alloc_fix_len(args);
1163         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1164                 trace_xfs_alloc_near_nominleft(args);
1165                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1166                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1167                 return 0;
1168         }
1169         rlen = args->len;
1170         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment, ltbno,
1171                 ltlen, &ltnew);
1172         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1173         ASSERT(ltnew + rlen <= ltend);
1174         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1175         args->agbno = ltnew;
1176         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1177                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1178                 goto error0;
1179
1180         if (j)
1181                 trace_xfs_alloc_near_greater(args);
1182         else
1183                 trace_xfs_alloc_near_lesser(args);
1184
1185         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1186         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1187         return 0;
1188
1189  error0:
1190         trace_xfs_alloc_near_error(args);
1191         if (cnt_cur != NULL)
1192                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1193         if (bno_cur_lt != NULL)
1194                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1195         if (bno_cur_gt != NULL)
1196                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1197         return error;
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1202  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1203  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1204  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1205  */
1206 STATIC int                              /* error */
1207 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1208         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1209 {
1210         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1211         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1212         int             error;          /* error result */
1213         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1214         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1215         int             i;              /* temp status variable */
1216         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1217         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1218
1219         /*
1220          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1221          */
1222         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1223                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT);
1224         bno_cur = NULL;
1225         /*
1226          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1227          */
1228         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1229                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1230                 goto error0;
1231         /*
1232          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
1233          * tree is empty.
1234          */
1235         if (!i) {
1236                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &fbno,
1237                                 &flen, &i)))
1238                         goto error0;
1239                 if (i == 0 || flen == 0) {
1240                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1241                         trace_xfs_alloc_size_noentry(args);
1242                         return 0;
1243                 }
1244                 ASSERT(i == 1);
1245         }
1246         /*
1247          * There's a freespace as big as maxlen+alignment-1, get it.
1248          */
1249         else {
1250                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i)))
1251                         goto error0;
1252                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1253         }
1254         /*
1255          * In the first case above, we got the last entry in the
1256          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1257          * once aligned; if not, we search left for something better.
1258          * This can't happen in the second case above.
1259          */
1260         xfs_alloc_compute_aligned(fbno, flen, args->alignment, args->minlen,
1261                 &rbno, &rlen);
1262         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1263         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1264                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1265         if (rlen < args->maxlen) {
1266                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1267                 xfs_extlen_t    bestflen;
1268                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1269                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1270
1271                 bestrlen = rlen;
1272                 bestrbno = rbno;
1273                 bestflen = flen;
1274                 bestfbno = fbno;
1275                 for (;;) {
1276                         if ((error = xfs_btree_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1277                                 goto error0;
1278                         if (i == 0)
1279                                 break;
1280                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1281                                         &i)))
1282                                 goto error0;
1283                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1284                         if (flen < bestrlen)
1285                                 break;
1286                         xfs_alloc_compute_aligned(fbno, flen, args->alignment,
1287                                 args->minlen, &rbno, &rlen);
1288                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1289                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1290                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1291                                 error0);
1292                         if (rlen > bestrlen) {
1293                                 bestrlen = rlen;
1294                                 bestrbno = rbno;
1295                                 bestflen = flen;
1296                                 bestfbno = fbno;
1297                                 if (rlen == args->maxlen)
1298                                         break;
1299                         }
1300                 }
1301                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1302                                 &i)))
1303                         goto error0;
1304                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1305                 rlen = bestrlen;
1306                 rbno = bestrbno;
1307                 flen = bestflen;
1308                 fbno = bestfbno;
1309         }
1310         args->wasfromfl = 0;
1311         /*
1312          * Fix up the length.
1313          */
1314         args->len = rlen;
1315         xfs_alloc_fix_len(args);
1316         if (rlen < args->minlen || !xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1317                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1318                 trace_xfs_alloc_size_nominleft(args);
1319                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1320                 return 0;
1321         }
1322         rlen = args->len;
1323         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen <= flen, error0);
1324         /*
1325          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1326          */
1327         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1328                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO);
1329         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1330                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1331                 goto error0;
1332         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1333         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1334         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1335         args->len = rlen;
1336         args->agbno = rbno;
1337         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1338                 args->agbno + args->len <=
1339                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1340                 error0);
1341         trace_xfs_alloc_size_done(args);
1342         return 0;
1343
1344 error0:
1345         trace_xfs_alloc_size_error(args);
1346         if (cnt_cur)
1347                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1348         if (bno_cur)
1349                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1350         return error;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1355  * Either return the contents of the last freespace record,
1356  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1357  */
1358 STATIC int                      /* error */
1359 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1360         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1361         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1362         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1363         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1364         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1365 {
1366         int             error;
1367         xfs_agblock_t   fbno;
1368         xfs_extlen_t    flen;
1369         int             i;
1370
1371         if ((error = xfs_btree_decrement(ccur, 0, &i)))
1372                 goto error0;
1373         if (i) {
1374                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1375                         goto error0;
1376                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1377         }
1378         /*
1379          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1380          * to respect minleft even when pulling from the
1381          * freelist.
1382          */
1383         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 && !args->isfl &&
1384                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1385                   > args->minleft)) {
1386                 error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno, 0);
1387                 if (error)
1388                         goto error0;
1389                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1390                         if (args->userdata) {
1391                                 xfs_buf_t       *bp;
1392
1393                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1394                                         args->agno, fbno, 0);
1395                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1396                         }
1397                         args->len = 1;
1398                         args->agbno = fbno;
1399                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1400                                 args->agbno + args->len <=
1401                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1402                                 error0);
1403                         args->wasfromfl = 1;
1404                         trace_xfs_alloc_small_freelist(args);
1405                         *stat = 0;
1406                         return 0;
1407                 }
1408                 /*
1409                  * Nothing in the freelist.
1410                  */
1411                 else
1412                         flen = 0;
1413         }
1414         /*
1415          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1416          */
1417         else {
1418                 fbno = NULLAGBLOCK;
1419                 flen = 0;
1420         }
1421         /*
1422          * Can't do the allocation, give up.
1423          */
1424         if (flen < args->minlen) {
1425                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1426                 trace_xfs_alloc_small_notenough(args);
1427                 flen = 0;
1428         }
1429         *fbnop = fbno;
1430         *flenp = flen;
1431         *stat = 1;
1432         trace_xfs_alloc_small_done(args);
1433         return 0;
1434
1435 error0:
1436         trace_xfs_alloc_small_error(args);
1437         return error;
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1442  */
1443 STATIC int                      /* error */
1444 xfs_free_ag_extent(
1445         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1446         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
1447         xfs_agnumber_t  agno,   /* allocation group number */
1448         xfs_agblock_t   bno,    /* starting block number */
1449         xfs_extlen_t    len,    /* length of extent */
1450         int             isfl)   /* set if is freelist blocks - no sb acctg */
1451 {
1452         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1453         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1454         int             error;          /* error return value */
1455         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1456         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1457         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1458         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1459         int             i;              /* temp, result code */
1460         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1461         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1462         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1463         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1464         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1465
1466         mp = tp->t_mountp;
1467         /*
1468          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1469          */
1470         bno_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO);
1471         cnt_cur = NULL;
1472         /*
1473          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1474          * that is contiguous with this space.
1475          */
1476         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1477                 goto error0;
1478         if (haveleft) {
1479                 /*
1480                  * There is a block to our left.
1481                  */
1482                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1483                         goto error0;
1484                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1485                 /*
1486                  * It's not contiguous, though.
1487                  */
1488                 if (ltbno + ltlen < bno)
1489                         haveleft = 0;
1490                 else {
1491                         /*
1492                          * If this failure happens the request to free this
1493                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1494                          * Very bad.
1495                          */
1496                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(ltbno + ltlen <= bno, error0);
1497                 }
1498         }
1499         /*
1500          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1501          * that is contiguous with this space.
1502          */
1503         if ((error = xfs_btree_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1504                 goto error0;
1505         if (haveright) {
1506                 /*
1507                  * There is a block to our right.
1508                  */
1509                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1510                         goto error0;
1511                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1512                 /*
1513                  * It's not contiguous, though.
1514                  */
1515                 if (bno + len < gtbno)
1516                         haveright = 0;
1517                 else {
1518                         /*
1519                          * If this failure happens the request to free this
1520                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1521                          * Very bad.
1522                          */
1523                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(gtbno >= bno + len, error0);
1524                 }
1525         }
1526         /*
1527          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1528          */
1529         cnt_cur = xfs_allocbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT);
1530         /*
1531          * Have both left and right contiguous neighbors.
1532          * Merge all three into a single free block.
1533          */
1534         if (haveleft && haveright) {
1535                 /*
1536                  * Delete the old by-size entry on the left.
1537                  */
1538                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1539                         goto error0;
1540                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1541                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1542                         goto error0;
1543                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1544                 /*
1545                  * Delete the old by-size entry on the right.
1546                  */
1547                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1548                         goto error0;
1549                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1550                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1551                         goto error0;
1552                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1553                 /*
1554                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1555                  */
1556                 if ((error = xfs_btree_delete(bno_cur, &i)))
1557                         goto error0;
1558                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1559                 /*
1560                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1561                  */
1562                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1563                         goto error0;
1564                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1565 #ifdef DEBUG
1566                 /*
1567                  * Check that this is the right record: delete didn't
1568                  * mangle the cursor.
1569                  */
1570                 {
1571                         xfs_agblock_t   xxbno;
1572                         xfs_extlen_t    xxlen;
1573
1574                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1575                                         &i)))
1576                                 goto error0;
1577                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1578                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1579                                 error0);
1580                 }
1581 #endif
1582                 /*
1583                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1584                  */
1585                 nbno = ltbno;
1586                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1587                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1588                         goto error0;
1589         }
1590         /*
1591          * Have only a left contiguous neighbor.
1592          * Merge it together with the new freespace.
1593          */
1594         else if (haveleft) {
1595                 /*
1596                  * Delete the old by-size entry on the left.
1597                  */
1598                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1599                         goto error0;
1600                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1601                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1602                         goto error0;
1603                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1604                 /*
1605                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1606                  * update its length.
1607                  */
1608                 if ((error = xfs_btree_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1609                         goto error0;
1610                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1611                 nbno = ltbno;
1612                 nlen = len + ltlen;
1613                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1614                         goto error0;
1615         }
1616         /*
1617          * Have only a right contiguous neighbor.
1618          * Merge it together with the new freespace.
1619          */
1620         else if (haveright) {
1621                 /*
1622                  * Delete the old by-size entry on the right.
1623                  */
1624                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1625                         goto error0;
1626                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1627                 if ((error = xfs_btree_delete(cnt_cur, &i)))
1628                         goto error0;
1629                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1630                 /*
1631                  * Update the starting block and length of the right
1632                  * neighbor in the by-block tree.
1633                  */
1634                 nbno = bno;
1635                 nlen = len + gtlen;
1636                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1637                         goto error0;
1638         }
1639         /*
1640          * No contiguous neighbors.
1641          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1642          */
1643         else {
1644                 nbno = bno;
1645                 nlen = len;
1646                 if ((error = xfs_btree_insert(bno_cur, &i)))
1647                         goto error0;
1648                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1649         }
1650         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1651         bno_cur = NULL;
1652         /*
1653          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1654          */
1655         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1656                 goto error0;
1657         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 0, error0);
1658         if ((error = xfs_btree_insert(cnt_cur, &i)))
1659                 goto error0;
1660         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1661         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1662         cnt_cur = NULL;
1663         /*
1664          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1665          */
1666         {
1667                 xfs_agf_t       *agf;
1668                 xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1669
1670                 pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1671                 pag->pagf_freeblks += len;
1672                 xfs_perag_put(pag);
1673
1674                 agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1675                 be32_add_cpu(&agf->agf_freeblks, len);
1676                 xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
1677                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1678                         be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <=
1679                         be32_to_cpu(agf->agf_length),
1680                         error0);
1681                 xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
1682                 if (!isfl)
1683                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, (long)len);
1684                 XFS_STATS_INC(xs_freex);
1685                 XFS_STATS_ADD(xs_freeb, len);
1686         }
1687
1688         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, haveleft, haveright);
1689
1690         /*
1691          * Since blocks move to the free list without the coordination
1692          * used in xfs_bmap_finish, we can't allow block to be available
1693          * for reallocation and non-transaction writing (user data)
1694          * until we know that the transaction that moved it to the free
1695          * list is permanently on disk.  We track the blocks by declaring
1696          * these blocks as "busy"; the busy list is maintained on a per-ag
1697          * basis and each transaction records which entries should be removed
1698          * when the iclog commits to disk.  If a busy block is allocated,
1699          * the iclog is pushed up to the LSN that freed the block.
1700          */
1701         xfs_alloc_busy_insert(tp, agno, bno, len);
1702         return 0;
1703
1704  error0:
1705         trace_xfs_free_extent(mp, agno, bno, len, isfl, -1, -1);
1706         if (bno_cur)
1707                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1708         if (cnt_cur)
1709                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1710         return error;
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Visible (exported) allocation/free functions.
1715  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1716  */
1717
1718 /*
1719  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1720  */
1721 void
1722 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1723         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1724 {
1725         int             level;
1726         uint            maxblocks;
1727         uint            maxleafents;
1728         int             minleafrecs;
1729         int             minnoderecs;
1730
1731         maxleafents = (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2;
1732         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1733         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1734         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1735         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1736                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1737         mp->m_ag_maxlevels = level;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Find the length of the longest extent in an AG.
1742  */
1743 xfs_extlen_t
1744 xfs_alloc_longest_free_extent(
1745         struct xfs_mount        *mp,
1746         struct xfs_perag        *pag)
1747 {
1748         xfs_extlen_t            need, delta = 0;
1749
1750         need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1751         if (need > pag->pagf_flcount)
1752                 delta = need - pag->pagf_flcount;
1753
1754         if (pag->pagf_longest > delta)
1755                 return pag->pagf_longest - delta;
1756         return pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0;
1757 }
1758
1759 /*
1760  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
1761  * If so, fix up the btree freelist's size.
1762  */
1763 STATIC int                      /* error */
1764 xfs_alloc_fix_freelist(
1765         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1766         int             flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
1767 {
1768         xfs_buf_t       *agbp;  /* agf buffer pointer */
1769         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure pointer */
1770         xfs_buf_t       *agflbp;/* agfl buffer pointer */
1771         xfs_agblock_t   bno;    /* freelist block */
1772         xfs_extlen_t    delta;  /* new blocks needed in freelist */
1773         int             error;  /* error result code */
1774         xfs_extlen_t    longest;/* longest extent in allocation group */
1775         xfs_mount_t     *mp;    /* file system mount point structure */
1776         xfs_extlen_t    need;   /* total blocks needed in freelist */
1777         xfs_perag_t     *pag;   /* per-ag information structure */
1778         xfs_alloc_arg_t targs;  /* local allocation arguments */
1779         xfs_trans_t     *tp;    /* transaction pointer */
1780
1781         mp = args->mp;
1782
1783         pag = args->pag;
1784         tp = args->tp;
1785         if (!pag->pagf_init) {
1786                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1787                                 &agbp)))
1788                         return error;
1789                 if (!pag->pagf_init) {
1790                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1791                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1792                         args->agbp = NULL;
1793                         return 0;
1794                 }
1795         } else
1796                 agbp = NULL;
1797
1798         /*
1799          * If this is a metadata preferred pag and we are user data
1800          * then try somewhere else if we are not being asked to
1801          * try harder at this point
1802          */
1803         if (pag->pagf_metadata && args->userdata &&
1804             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
1805                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1806                 args->agbp = NULL;
1807                 return 0;
1808         }
1809
1810         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1811                 /*
1812                  * If it looks like there isn't a long enough extent, or enough
1813                  * total blocks, reject it.
1814                  */
1815                 need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1816                 longest = xfs_alloc_longest_free_extent(mp, pag);
1817                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1818                                 longest ||
1819                     ((int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
1820                            need - args->total) < (int)args->minleft)) {
1821                         if (agbp)
1822                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1823                         args->agbp = NULL;
1824                         return 0;
1825                 }
1826         }
1827
1828         /*
1829          * Get the a.g. freespace buffer.
1830          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
1831          */
1832         if (agbp == NULL) {
1833                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1834                                 &agbp)))
1835                         return error;
1836                 if (agbp == NULL) {
1837                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1838                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1839                         args->agbp = NULL;
1840                         return 0;
1841                 }
1842         }
1843         /*
1844          * Figure out how many blocks we should have in the freelist.
1845          */
1846         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1847         need = XFS_MIN_FREELIST(agf, mp);
1848         /*
1849          * If there isn't enough total or single-extent, reject it.
1850          */
1851         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1852                 delta = need > be32_to_cpu(agf->agf_flcount) ?
1853                         (need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount)) : 0;
1854                 longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
1855                 longest = (longest > delta) ? (longest - delta) :
1856                         (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > 0 || longest > 0);
1857                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1858                                 longest ||
1859                     ((int)(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) +
1860                      be32_to_cpu(agf->agf_flcount) - need - args->total) <
1861                                 (int)args->minleft)) {
1862                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1863                         args->agbp = NULL;
1864                         return 0;
1865                 }
1866         }
1867         /*
1868          * Make the freelist shorter if it's too long.
1869          */
1870         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > need) {
1871                 xfs_buf_t       *bp;
1872
1873                 error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno, 0);
1874                 if (error)
1875                         return error;
1876                 if ((error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1, 1)))
1877                         return error;
1878                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
1879                 xfs_trans_binval(tp, bp);
1880         }
1881         /*
1882          * Initialize the args structure.
1883          */
1884         targs.tp = tp;
1885         targs.mp = mp;
1886         targs.agbp = agbp;
1887         targs.agno = args->agno;
1888         targs.mod = targs.minleft = targs.wasdel = targs.userdata =
1889                 targs.minalignslop = 0;
1890         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = targs.isfl = 1;
1891         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
1892         targs.pag = pag;
1893         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp)))
1894                 return error;
1895         /*
1896          * Make the freelist longer if it's too short.
1897          */
1898         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) < need) {
1899                 targs.agbno = 0;
1900                 targs.maxlen = need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
1901                 /*
1902                  * Allocate as many blocks as possible at once.
1903                  */
1904                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs))) {
1905                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1906                         return error;
1907                 }
1908                 /*
1909                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
1910                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
1911                  * on a completely full ag.
1912                  */
1913                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
1914                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
1915                                 break;
1916                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1917                         args->agbp = NULL;
1918                         return 0;
1919                 }
1920                 /*
1921                  * Put each allocated block on the list.
1922                  */
1923                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
1924                         error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp,
1925                                                         agflbp, bno, 0);
1926                         if (error)
1927                                 return error;
1928                 }
1929         }
1930         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1931         args->agbp = agbp;
1932         return 0;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Get a block from the freelist.
1937  * Returns with the buffer for the block gotten.
1938  */
1939 int                             /* error */
1940 xfs_alloc_get_freelist(
1941         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1942         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
1943         xfs_agblock_t   *bnop,  /* block address retrieved from freelist */
1944         int             btreeblk) /* destination is a AGF btree */
1945 {
1946         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
1947         xfs_agfl_t      *agfl;  /* a.g. freelist structure */
1948         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
1949         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
1950         int             error;
1951         int             logflags;
1952         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure */
1953         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
1954
1955         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1956         /*
1957          * Freelist is empty, give up.
1958          */
1959         if (!agf->agf_flcount) {
1960                 *bnop = NULLAGBLOCK;
1961                 return 0;
1962         }
1963         /*
1964          * Read the array of free blocks.
1965          */
1966         mp = tp->t_mountp;
1967         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
1968                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
1969                 return error;
1970         agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(agflbp);
1971         /*
1972          * Get the block number and update the data structures.
1973          */
1974         bno = be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
1975         be32_add_cpu(&agf->agf_flfirst, 1);
1976         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1977         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
1978                 agf->agf_flfirst = 0;
1979
1980         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
1981         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, -1);
1982         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
1983         pag->pagf_flcount--;
1984         xfs_perag_put(pag);
1985
1986         logflags = XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT;
1987         if (btreeblk) {
1988                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, 1);
1989                 pag->pagf_btreeblks++;
1990                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
1991         }
1992
1993         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
1994         *bnop = bno;
1995
1996         /*
1997          * As blocks are freed, they are added to the per-ag busy list and
1998          * remain there until the freeing transaction is committed to disk.
1999          * Now that we have allocated blocks, this list must be searched to see
2000          * if a block is being reused.  If one is, then the freeing transaction
2001          * must be pushed to disk before this transaction.
2002          *
2003          * We do this by setting the current transaction to a sync transaction
2004          * which guarantees that the freeing transaction is on disk before this
2005          * transaction. This is done instead of a synchronous log force here so
2006          * that we don't sit and wait with the AGF locked in the transaction
2007          * during the log force.
2008          */
2009         if (xfs_alloc_busy_search(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno), bno, 1))
2010                 xfs_trans_set_sync(tp);
2011         return 0;
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Log the given fields from the agf structure.
2016  */
2017 void
2018 xfs_alloc_log_agf(
2019         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2020         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2021         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2022 {
2023         int     first;          /* first byte offset */
2024         int     last;           /* last byte offset */
2025         static const short      offsets[] = {
2026                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2027                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2028                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2029                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2030                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2031                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2032                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2033                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2034                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2035                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2036                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2037                 offsetof(xfs_agf_t, agf_btreeblks),
2038                 sizeof(xfs_agf_t)
2039         };
2040
2041         trace_xfs_agf(tp->t_mountp, XFS_BUF_TO_AGF(bp), fields, _RET_IP_);
2042
2043         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2044         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2049  */
2050 int                                     /* error */
2051 xfs_alloc_pagf_init(
2052         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2053         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2054         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2055         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2056 {
2057         xfs_buf_t               *bp;
2058         int                     error;
2059
2060         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2061                 return error;
2062         if (bp)
2063                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2064         return 0;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2069  */
2070 int                                     /* error */
2071 xfs_alloc_put_freelist(
2072         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2073         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2074         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2075         xfs_agblock_t           bno,    /* block being freed */
2076         int                     btreeblk) /* block came from a AGF btree */
2077 {
2078         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2079         xfs_agfl_t              *agfl;  /* a.g. free block array */
2080         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2081         int                     error;
2082         int                     logflags;
2083         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2084         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2085
2086         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2087         mp = tp->t_mountp;
2088
2089         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2090                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2091                 return error;
2092         agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(agflbp);
2093         be32_add_cpu(&agf->agf_fllast, 1);
2094         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2095                 agf->agf_fllast = 0;
2096
2097         pag = xfs_perag_get(mp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno));
2098         be32_add_cpu(&agf->agf_flcount, 1);
2099         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2100         pag->pagf_flcount++;
2101
2102         logflags = XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT;
2103         if (btreeblk) {
2104                 be32_add_cpu(&agf->agf_btreeblks, -1);
2105                 pag->pagf_btreeblks--;
2106                 logflags |= XFS_AGF_BTREEBLKS;
2107         }
2108         xfs_perag_put(pag);
2109
2110         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2111
2112         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp));
2113         blockp = &agfl->agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2114         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2115         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, logflags);
2116         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp,
2117                 (int)((xfs_caddr_t)blockp - (xfs_caddr_t)agfl),
2118                 (int)((xfs_caddr_t)blockp - (xfs_caddr_t)agfl +
2119                         sizeof(xfs_agblock_t) - 1));
2120         return 0;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2125  */
2126 int                                     /* error */
2127 xfs_read_agf(
2128         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2129         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2130         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2131         int                     flags,  /* XFS_BUF_ */
2132         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2133 {
2134         struct xfs_agf  *agf;           /* ag freelist header */
2135         int             agf_ok;         /* set if agf is consistent */
2136         int             error;
2137
2138         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2139         error = xfs_trans_read_buf(
2140                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2141                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2142                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), flags, bpp);
2143         if (error)
2144                 return error;
2145         if (!*bpp)
2146                 return 0;
2147
2148         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(*bpp));
2149         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2150
2151         /*
2152          * Validate the magic number of the agf block.
2153          */
2154         agf_ok =
2155                 be32_to_cpu(agf->agf_magicnum) == XFS_AGF_MAGIC &&
2156                 XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2157                 be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2158                 be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2159                 be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2160                 be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2161                 be32_to_cpu(agf->agf_seqno) == agno;
2162         if (xfs_sb_version_haslazysbcount(&mp->m_sb))
2163                 agf_ok = agf_ok && be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks) <=
2164                                                 be32_to_cpu(agf->agf_length);
2165         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agf_ok, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF,
2166                         XFS_RANDOM_ALLOC_READ_AGF))) {
2167                 XFS_CORRUPTION_ERROR("xfs_alloc_read_agf",
2168                                      XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, agf);
2169                 xfs_trans_brelse(tp, *bpp);
2170                 return XFS_ERROR(EFSCORRUPTED);
2171         }
2172         XFS_BUF_SET_VTYPE_REF(*bpp, B_FS_AGF, XFS_AGF_REF);
2173         return 0;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2178  */
2179 int                                     /* error */
2180 xfs_alloc_read_agf(
2181         struct xfs_mount        *mp,    /* mount point structure */
2182         struct xfs_trans        *tp,    /* transaction pointer */
2183         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2184         int                     flags,  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2185         struct xfs_buf          **bpp)  /* buffer for the ag freelist header */
2186 {
2187         struct xfs_agf          *agf;           /* ag freelist header */
2188         struct xfs_perag        *pag;           /* per allocation group data */
2189         int                     error;
2190
2191         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2192
2193         error = xfs_read_agf(mp, tp, agno,
2194                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XBF_TRYLOCK : 0,
2195                         bpp);
2196         if (error)
2197                 return error;
2198         if (!*bpp)
2199                 return 0;
2200         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(*bpp));
2201
2202         agf = XFS_BUF_TO_AGF(*bpp);
2203         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2204         if (!pag->pagf_init) {
2205                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2206                 pag->pagf_btreeblks = be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks);
2207                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2208                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2209                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2210                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2211                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2212                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2213                 spin_lock_init(&pag->pagb_lock);
2214                 pag->pagb_count = 0;
2215                 pag->pagb_tree = RB_ROOT;
2216                 pag->pagf_init = 1;
2217         }
2218 #ifdef DEBUG
2219         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2220                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
2221                 ASSERT(pag->pagf_btreeblks == be32_to_cpu(agf->agf_btreeblks));
2222                 ASSERT(pag->pagf_flcount == be32_to_cpu(agf->agf_flcount));
2223                 ASSERT(pag->pagf_longest == be32_to_cpu(agf->agf_longest));
2224                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] ==
2225                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]));
2226                 ASSERT(pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] ==
2227                        be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]));
2228         }
2229 #endif
2230         xfs_perag_put(pag);
2231         return 0;
2232 }
2233
2234 /*
2235  * Allocate an extent (variable-size).
2236  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2237  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2238  */
2239 int                             /* error */
2240 xfs_alloc_vextent(
2241         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2242 {
2243         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2244         int             error;
2245         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2246         xfs_extlen_t    minleft;/* minimum left value, temp copy */
2247         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2248         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2249         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2250         int             bump_rotor = 0;
2251         int             no_min = 0;
2252         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2253
2254         mp = args->mp;
2255         type = args->otype = args->type;
2256         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2257         /*
2258          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2259          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2260          * that out (xfs_bmap_alloc).
2261          */
2262         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2263         if (args->maxlen > agsize)
2264                 args->maxlen = agsize;
2265         if (args->alignment == 0)
2266                 args->alignment = 1;
2267         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2268         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2269         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2270         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2271         ASSERT(args->mod < args->prod);
2272         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2273             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2274             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2275             args->mod >= args->prod) {
2276                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2277                 trace_xfs_alloc_vextent_badargs(args);
2278                 return 0;
2279         }
2280         minleft = args->minleft;
2281
2282         switch (type) {
2283         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2284         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2285         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2286                 /*
2287                  * These three force us into a single a.g.
2288                  */
2289                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2290                 args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2291                 args->minleft = 0;
2292                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2293                 args->minleft = minleft;
2294                 if (error) {
2295                         trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2296                         goto error0;
2297                 }
2298                 if (!args->agbp) {
2299                         trace_xfs_alloc_vextent_noagbp(args);
2300                         break;
2301                 }
2302                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2303                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2304                         goto error0;
2305                 break;
2306         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2307                 /*
2308                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2309                  * the first a.g. fails.
2310                  */
2311                 if ((args->userdata  == XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2312                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2313                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2314                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2315                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2316                         bump_rotor = 1;
2317                 }
2318                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2319                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2320                 /* FALLTHROUGH */
2321         case XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG:
2322         case XFS_ALLOCTYPE_START_AG:
2323         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2324                 /*
2325                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2326                  */
2327                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG) {
2328                         /*
2329                          * Start with the last place we left off.
2330                          */
2331                         args->agno = sagno = (mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2332                                         mp->m_sb.sb_agcount;
2333                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2334                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2335                 } else if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2336                         /*
2337                          * Start with allocation group given by bno.
2338                          */
2339                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2340                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2341                         sagno = 0;
2342                         flags = 0;
2343                 } else {
2344                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_AG)
2345                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2346                         /*
2347                          * Start with the given allocation group.
2348                          */
2349                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2350                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2351                 }
2352                 /*
2353                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2354                  * trylock set, second time without.
2355                  */
2356                 for (;;) {
2357                         args->pag = xfs_perag_get(mp, args->agno);
2358                         if (no_min) args->minleft = 0;
2359                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2360                         args->minleft = minleft;
2361                         if (error) {
2362                                 trace_xfs_alloc_vextent_nofix(args);
2363                                 goto error0;
2364                         }
2365                         /*
2366                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2367                          */
2368                         if (args->agbp) {
2369                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2370                                         goto error0;
2371                                 break;
2372                         }
2373
2374                         trace_xfs_alloc_vextent_loopfailed(args);
2375
2376                         /*
2377                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2378                          */
2379                         if (args->agno == sagno &&
2380                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2381                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2382                         /*
2383                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2384                         * space.  However, if we already have allocated a
2385                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2386                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2387                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2388                         */
2389                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2390                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2391                                         args->agno = sagno;
2392                                 else
2393                                         args->agno = 0;
2394                         }
2395                         /*
2396                          * Reached the starting a.g., must either be done
2397                          * or switch to non-trylock mode.
2398                          */
2399                         if (args->agno == sagno) {
2400                                 if (no_min == 1) {
2401                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2402                                         trace_xfs_alloc_vextent_allfailed(args);
2403                                         break;
2404                                 }
2405                                 if (flags == 0) {
2406                                         no_min = 1;
2407                                 } else {
2408                                         flags = 0;
2409                                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2410                                                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2411                                                         args->fsbno);
2412                                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2413                                         }
2414                                 }
2415                         }
2416                         xfs_perag_put(args->pag);
2417                 }
2418                 if (bump_rotor || (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG)) {
2419                         if (args->agno == sagno)
2420                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2421                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2422                         else
2423                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2424                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2425                 }
2426                 break;
2427         default:
2428                 ASSERT(0);
2429                 /* NOTREACHED */
2430         }
2431         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2432                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2433         else {
2434                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2435 #ifdef DEBUG
2436                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2437                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2438                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2439                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2440                         args->len);
2441 #endif
2442         }
2443         xfs_perag_put(args->pag);
2444         return 0;
2445 error0:
2446         xfs_perag_put(args->pag);
2447         return error;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * Free an extent.
2452  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2453  * after fixing up the freelist.
2454  */
2455 int                             /* error */
2456 xfs_free_extent(
2457         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2458         xfs_fsblock_t   bno,    /* starting block number of extent */
2459         xfs_extlen_t    len)    /* length of extent */
2460 {
2461         xfs_alloc_arg_t args;
2462         int             error;
2463
2464         ASSERT(len != 0);
2465         memset(&args, 0, sizeof(xfs_alloc_arg_t));
2466         args.tp = tp;
2467         args.mp = tp->t_mountp;
2468         args.agno = XFS_FSB_TO_AGNO(args.mp, bno);
2469         ASSERT(args.agno < args.mp->m_sb.sb_agcount);
2470         args.agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(args.mp, bno);
2471         args.pag = xfs_perag_get(args.mp, args.agno);
2472         if ((error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)))
2473                 goto error0;
2474 #ifdef DEBUG
2475         ASSERT(args.agbp != NULL);
2476         ASSERT((args.agbno + len) <=
2477                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args.agbp)->agf_length));
2478 #endif
2479         error = xfs_free_ag_extent(tp, args.agbp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2480 error0:
2481         xfs_perag_put(args.pag);
2482         return error;
2483 }
2484
2485
2486 /*
2487  * AG Busy list management
2488  * The busy list contains block ranges that have been freed but whose
2489  * transactions have not yet hit disk.  If any block listed in a busy
2490  * list is reused, the transaction that freed it must be forced to disk
2491  * before continuing to use the block.
2492  *
2493  * xfs_alloc_busy_insert - add to the per-ag busy list
2494  * xfs_alloc_busy_clear - remove an item from the per-ag busy list
2495  * xfs_alloc_busy_search - search for a busy extent
2496  */
2497
2498 /*
2499  * Insert a new extent into the busy tree.
2500  *
2501  * The busy extent tree is indexed by the start block of the busy extent.
2502  * there can be multiple overlapping ranges in the busy extent tree but only
2503  * ever one entry at a given start block. The reason for this is that
2504  * multi-block extents can be freed, then smaller chunks of that extent
2505  * allocated and freed again before the first transaction commit is on disk.
2506  * If the exact same start block is freed a second time, we have to wait for
2507  * that busy extent to pass out of the tree before the new extent is inserted.
2508  * There are two main cases we have to handle here.
2509  *
2510  * The first case is a transaction that triggers a "free - allocate - free"
2511  * cycle. This can occur during btree manipulations as a btree block is freed
2512  * to the freelist, then allocated from the free list, then freed again. In
2513  * this case, the second extxpnet free is what triggers the duplicate and as
2514  * such the transaction IDs should match. Because the extent was allocated in
2515  * this transaction, the transaction must be marked as synchronous. This is
2516  * true for all cases where the free/alloc/free occurs in the one transaction,
2517  * hence the addition of the ASSERT(tp->t_flags & XFS_TRANS_SYNC) to this case.
2518  * This serves to catch violations of the second case quite effectively.
2519  *
2520  * The second case is where the free/alloc/free occur in different
2521  * transactions. In this case, the thread freeing the extent the second time
2522  * can't mark the extent busy immediately because it is already tracked in a
2523  * transaction that may be committing.  When the log commit for the existing
2524  * busy extent completes, the busy extent will be removed from the tree. If we
2525  * allow the second busy insert to continue using that busy extent structure,
2526  * it can be freed before this transaction is safely in the log.  Hence our
2527  * only option in this case is to force the log to remove the existing busy
2528  * extent from the list before we insert the new one with the current
2529  * transaction ID.
2530  *
2531  * The problem we are trying to avoid in the free-alloc-free in separate
2532  * transactions is most easily described with a timeline:
2533  *
2534  *      Thread 1        Thread 2        Thread 3        xfslogd
2535  *      xact alloc
2536  *      free X
2537  *      mark busy
2538  *      commit xact
2539  *      free xact
2540  *                      xact alloc
2541  *                      alloc X
2542  *                      busy search
2543  *                      mark xact sync
2544  *                      commit xact
2545  *                      free xact
2546  *                      force log
2547  *                      checkpoint starts
2548  *                      ....
2549  *                                      xact alloc
2550  *                                      free X
2551  *                                      mark busy
2552  *                                      finds match
2553  *                                      *** KABOOM! ***
2554  *                                      ....
2555  *                                                      log IO completes
2556  *                                                      unbusy X
2557  *                      checkpoint completes
2558  *
2559  * By issuing a log force in thread 3 @ "KABOOM", the thread will block until
2560  * the checkpoint completes, and the busy extent it matched will have been
2561  * removed from the tree when it is woken. Hence it can then continue safely.
2562  *
2563  * However, to ensure this matching process is robust, we need to use the
2564  * transaction ID for identifying transaction, as delayed logging results in
2565  * the busy extent and transaction lifecycles being different. i.e. the busy
2566  * extent is active for a lot longer than the transaction.  Hence the
2567  * transaction structure can be freed and reallocated, then mark the same
2568  * extent busy again in the new transaction. In this case the new transaction
2569  * will have a different tid but can have the same address, and hence we need
2570  * to check against the tid.
2571  *
2572  * Future: for delayed logging, we could avoid the log force if the extent was
2573  * first freed in the current checkpoint sequence. This, however, requires the
2574  * ability to pin the current checkpoint in memory until this transaction
2575  * commits to ensure that both the original free and the current one combine
2576  * logically into the one checkpoint. If the checkpoint sequences are
2577  * different, however, we still need to wait on a log force.
2578  */
2579 void
2580 xfs_alloc_busy_insert(
2581         struct xfs_trans        *tp,
2582         xfs_agnumber_t          agno,
2583         xfs_agblock_t           bno,
2584         xfs_extlen_t            len)
2585 {
2586         struct xfs_busy_extent  *new;
2587         struct xfs_busy_extent  *busyp;
2588         struct xfs_perag        *pag;
2589         struct rb_node          **rbp;
2590         struct rb_node          *parent;
2591         int                     match;
2592
2593
2594         new = kmem_zalloc(sizeof(struct xfs_busy_extent), KM_MAYFAIL);
2595         if (!new) {
2596                 /*
2597                  * No Memory!  Since it is now not possible to track the free
2598                  * block, make this a synchronous transaction to insure that
2599                  * the block is not reused before this transaction commits.
2600                  */
2601                 trace_xfs_alloc_busy(tp, agno, bno, len, 1);
2602                 xfs_trans_set_sync(tp);
2603                 return;
2604         }
2605
2606         new->agno = agno;
2607         new->bno = bno;
2608         new->length = len;
2609         new->tid = xfs_log_get_trans_ident(tp);
2610
2611         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2612
2613         /* trace before insert to be able to see failed inserts */
2614         trace_xfs_alloc_busy(tp, agno, bno, len, 0);
2615
2616         pag = xfs_perag_get(tp->t_mountp, new->agno);
2617 restart:
2618         spin_lock(&pag->pagb_lock);
2619         rbp = &pag->pagb_tree.rb_node;
2620         parent = NULL;
2621         busyp = NULL;
2622         match = 0;
2623         while (*rbp && match >= 0) {
2624                 parent = *rbp;
2625                 busyp = rb_entry(parent, struct xfs_busy_extent, rb_node);
2626
2627                 if (new->bno < busyp->bno) {
2628                         /* may overlap, but exact start block is lower */
2629                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
2630                         if (new->bno + new->length > busyp->bno)
2631                                 match = busyp->tid == new->tid ? 1 : -1;
2632                 } else if (new->bno > busyp->bno) {
2633                         /* may overlap, but exact start block is higher */
2634                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
2635                         if (bno < busyp->bno + busyp->length)
2636                                 match = busyp->tid == new->tid ? 1 : -1;
2637                 } else {
2638                         match = busyp->tid == new->tid ? 1 : -1;
2639                         break;
2640                 }
2641         }
2642         if (match < 0) {
2643                 /* overlap marked busy in different transaction */
2644                 spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2645                 xfs_log_force(tp->t_mountp, XFS_LOG_SYNC);
2646                 goto restart;
2647         }
2648         if (match > 0) {
2649                 /*
2650                  * overlap marked busy in same transaction. Update if exact
2651                  * start block match, otherwise combine the busy extents into
2652                  * a single range.
2653                  */
2654                 if (busyp->bno == new->bno) {
2655                         busyp->length = max(busyp->length, new->length);
2656                         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2657                         ASSERT(tp->t_flags & XFS_TRANS_SYNC);
2658                         xfs_perag_put(pag);
2659                         kmem_free(new);
2660                         return;
2661                 }
2662                 rb_erase(&busyp->rb_node, &pag->pagb_tree);
2663                 new->length = max(busyp->bno + busyp->length,
2664                                         new->bno + new->length) -
2665                                 min(busyp->bno, new->bno);
2666                 new->bno = min(busyp->bno, new->bno);
2667         } else
2668                 busyp = NULL;
2669
2670         rb_link_node(&new->rb_node, parent, rbp);
2671         rb_insert_color(&new->rb_node, &pag->pagb_tree);
2672
2673         list_add(&new->list, &tp->t_busy);
2674         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2675         xfs_perag_put(pag);
2676         kmem_free(busyp);
2677 }
2678
2679 /*
2680  * Search for a busy extent within the range of the extent we are about to
2681  * allocate.  You need to be holding the busy extent tree lock when calling
2682  * xfs_alloc_busy_search(). This function returns 0 for no overlapping busy
2683  * extent, -1 for an overlapping but not exact busy extent, and 1 for an exact
2684  * match. This is done so that a non-zero return indicates an overlap that
2685  * will require a synchronous transaction, but it can still be
2686  * used to distinguish between a partial or exact match.
2687  */
2688 static int
2689 xfs_alloc_busy_search(
2690         struct xfs_mount        *mp,
2691         xfs_agnumber_t          agno,
2692         xfs_agblock_t           bno,
2693         xfs_extlen_t            len)
2694 {
2695         struct xfs_perag        *pag;
2696         struct rb_node          *rbp;
2697         struct xfs_busy_extent  *busyp;
2698         int                     match = 0;
2699
2700         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
2701         spin_lock(&pag->pagb_lock);
2702
2703         rbp = pag->pagb_tree.rb_node;
2704
2705         /* find closest start bno overlap */
2706         while (rbp) {
2707                 busyp = rb_entry(rbp, struct xfs_busy_extent, rb_node);
2708                 if (bno < busyp->bno) {
2709                         /* may overlap, but exact start block is lower */
2710                         if (bno + len > busyp->bno)
2711                                 match = -1;
2712                         rbp = rbp->rb_left;
2713                 } else if (bno > busyp->bno) {
2714                         /* may overlap, but exact start block is higher */
2715                         if (bno < busyp->bno + busyp->length)
2716                                 match = -1;
2717                         rbp = rbp->rb_right;
2718                 } else {
2719                         /* bno matches busyp, length determines exact match */
2720                         match = (busyp->length == len) ? 1 : -1;
2721                         break;
2722                 }
2723         }
2724         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2725         trace_xfs_alloc_busysearch(mp, agno, bno, len, !!match);
2726         xfs_perag_put(pag);
2727         return match;
2728 }
2729
2730 void
2731 xfs_alloc_busy_clear(
2732         struct xfs_mount        *mp,
2733         struct xfs_busy_extent  *busyp)
2734 {
2735         struct xfs_perag        *pag;
2736
2737         trace_xfs_alloc_unbusy(mp, busyp->agno, busyp->bno,
2738                                                 busyp->length);
2739
2740         ASSERT(xfs_alloc_busy_search(mp, busyp->agno, busyp->bno,
2741                                                 busyp->length) == 1);
2742
2743         list_del_init(&busyp->list);
2744
2745         pag = xfs_perag_get(mp, busyp->agno);
2746         spin_lock(&pag->pagb_lock);
2747         rb_erase(&busyp->rb_node, &pag->pagb_tree);
2748         spin_unlock(&pag->pagb_lock);
2749         xfs_perag_put(pag);
2750
2751         kmem_free(busyp);
2752 }