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