fs/xfs/xfs_alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2002,2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_dir2.h"
  28 #include "xfs_dmapi.h"
  29 #include "xfs_mount.h"
  30 #include "xfs_bmap_btree.h"
  31 #include "xfs_alloc_btree.h"
  32 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  33 #include "xfs_dir2_sf.h"
  34 #include "xfs_attr_sf.h"
  35 #include "xfs_dinode.h"
  36 #include "xfs_inode.h"
  37 #include "xfs_btree.h"
  38 #include "xfs_ialloc.h"
  39 #include "xfs_alloc.h"
  40 #include "xfs_error.h"
  41
  42
  43 #define XFS_ABSDIFF(a,b)        (((a) <= (b)) ? ((b) - (a)) : ((a) - (b)))
  44
  45 #define XFSA_FIXUP_BNO_OK       1
  46 #define XFSA_FIXUP_CNT_OK       2
  47
  48 STATIC int
  49 xfs_alloc_search_busy(xfs_trans_t *tp,
  50                     xfs_agnumber_t agno,
  51                     xfs_agblock_t bno,
  52                     xfs_extlen_t len);
  53
  54 #if defined(XFS_ALLOC_TRACE)
  55 ktrace_t *xfs_alloc_trace_buf;
  56
  57 #define TRACE_ALLOC(s,a)        \
  58         xfs_alloc_trace_alloc(fname, s, a, __LINE__)
  59 #define TRACE_FREE(s,a,b,x,f)   \
  60         xfs_alloc_trace_free(fname, s, mp, a, b, x, f, __LINE__)
  61 #define TRACE_MODAGF(s,a,f)     \
  62         xfs_alloc_trace_modagf(fname, s, mp, a, f, __LINE__)
  63 #define TRACE_BUSY(fname,s,ag,agb,l,sl,tp)      \
  64         xfs_alloc_trace_busy(fname, s, mp, ag, agb, l, sl, tp, XFS_ALLOC_KTRACE_BUSY, __LINE__)
  65 #define TRACE_UNBUSY(fname,s,ag,sl,tp)  \
  66         xfs_alloc_trace_busy(fname, s, mp, ag, -1, -1, sl, tp, XFS_ALLOC_KTRACE_UNBUSY, __LINE__)
  67 #define TRACE_BUSYSEARCH(fname,s,ag,agb,l,sl,tp)        \
  68         xfs_alloc_trace_busy(fname, s, mp, ag, agb, l, sl, tp, XFS_ALLOC_KTRACE_BUSYSEARCH, __LINE__)
  69 #else
  70 #define TRACE_ALLOC(s,a)
  71 #define TRACE_FREE(s,a,b,x,f)
  72 #define TRACE_MODAGF(s,a,f)
  73 #define TRACE_BUSY(s,a,ag,agb,l,sl,tp)
  74 #define TRACE_UNBUSY(fname,s,ag,sl,tp)
  75 #define TRACE_BUSYSEARCH(fname,s,ag,agb,l,sl,tp)
  76 #endif  /* XFS_ALLOC_TRACE */
  77
  78 /*
  79  * Prototypes for per-ag allocation routines
  80  */
  81
  82 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_exact(xfs_alloc_arg_t *);
  83 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_near(xfs_alloc_arg_t *);
  84 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_size(xfs_alloc_arg_t *);
  85 STATIC int xfs_alloc_ag_vextent_small(xfs_alloc_arg_t *,
  86         xfs_btree_cur_t *, xfs_agblock_t *, xfs_extlen_t *, int *);
  87
  88 /*
  89  * Internal functions.
  90  */
  91
  92 /*
  93  * Compute aligned version of the found extent.
  94  * Takes alignment and min length into account.
  95  */
  96 STATIC int                              /* success (>= minlen) */
  97 xfs_alloc_compute_aligned(
  98         xfs_agblock_t   foundbno,       /* starting block in found extent */
  99         xfs_extlen_t    foundlen,       /* length in found extent */
 100         xfs_extlen_t    alignment,      /* alignment for allocation */
 101         xfs_extlen_t    minlen,         /* minimum length for allocation */
 102         xfs_agblock_t   *resbno,        /* result block number */
 103         xfs_extlen_t    *reslen)        /* result length */
 104 {
 105         xfs_agblock_t   bno;
 106         xfs_extlen_t    diff;
 107         xfs_extlen_t    len;
 108
 109         if (alignment > 1 && foundlen >= minlen) {
 110                 bno = roundup(foundbno, alignment);
 111                 diff = bno - foundbno;
 112                 len = diff >= foundlen ? 0 : foundlen - diff;
 113         } else {
 114                 bno = foundbno;
 115                 len = foundlen;
 116         }
 117         *resbno = bno;
 118         *reslen = len;
 119         return len >= minlen;
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Compute best start block and diff for "near" allocations.
 124  * freelen >= wantlen already checked by caller.
 125  */
 126 STATIC xfs_extlen_t                     /* difference value (absolute) */
 127 xfs_alloc_compute_diff(
 128         xfs_agblock_t   wantbno,        /* target starting block */
 129         xfs_extlen_t    wantlen,        /* target length */
 130         xfs_extlen_t    alignment,      /* target alignment */
 131         xfs_agblock_t   freebno,        /* freespace's starting block */
 132         xfs_extlen_t    freelen,        /* freespace's length */
 133         xfs_agblock_t   *newbnop)       /* result: best start block from free */
 134 {
 135         xfs_agblock_t   freeend;        /* end of freespace extent */
 136         xfs_agblock_t   newbno1;        /* return block number */
 137         xfs_agblock_t   newbno2;        /* other new block number */
 138         xfs_extlen_t    newlen1=0;      /* length with newbno1 */
 139         xfs_extlen_t    newlen2=0;      /* length with newbno2 */
 140         xfs_agblock_t   wantend;        /* end of target extent */
 141
 142         ASSERT(freelen >= wantlen);
 143         freeend = freebno + freelen;
 144         wantend = wantbno + wantlen;
 145         if (freebno >= wantbno) {
 146                 if ((newbno1 = roundup(freebno, alignment)) >= freeend)
 147                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 148         } else if (freeend >= wantend && alignment > 1) {
 149                 newbno1 = roundup(wantbno, alignment);
 150                 newbno2 = newbno1 - alignment;
 151                 if (newbno1 >= freeend)
 152                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 153                 else
 154                         newlen1 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno1);
 155                 if (newbno2 < freebno)
 156                         newbno2 = NULLAGBLOCK;
 157                 else
 158                         newlen2 = XFS_EXTLEN_MIN(wantlen, freeend - newbno2);
 159                 if (newbno1 != NULLAGBLOCK && newbno2 != NULLAGBLOCK) {
 160                         if (newlen1 < newlen2 ||
 161                             (newlen1 == newlen2 &&
 162                              XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno) >
 163                              XFS_ABSDIFF(newbno2, wantbno)))
 164                                 newbno1 = newbno2;
 165                 } else if (newbno2 != NULLAGBLOCK)
 166                         newbno1 = newbno2;
 167         } else if (freeend >= wantend) {
 168                 newbno1 = wantbno;
 169         } else if (alignment > 1) {
 170                 newbno1 = roundup(freeend - wantlen, alignment);
 171                 if (newbno1 > freeend - wantlen &&
 172                     newbno1 - alignment >= freebno)
 173                         newbno1 -= alignment;
 174                 else if (newbno1 >= freeend)
 175                         newbno1 = NULLAGBLOCK;
 176         } else
 177                 newbno1 = freeend - wantlen;
 178         *newbnop = newbno1;
 179         return newbno1 == NULLAGBLOCK ? 0 : XFS_ABSDIFF(newbno1, wantbno);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Fix up the length, based on mod and prod.
 184  * len should be k * prod + mod for some k.
 185  * If len is too small it is returned unchanged.
 186  * If len hits maxlen it is left alone.
 187  */
 188 STATIC void
 189 xfs_alloc_fix_len(
 190         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 191 {
 192         xfs_extlen_t    k;
 193         xfs_extlen_t    rlen;
 194
 195         ASSERT(args->mod < args->prod);
 196         rlen = args->len;
 197         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 198         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 199         if (args->prod <= 1 || rlen < args->mod || rlen == args->maxlen ||
 200             (args->mod == 0 && rlen < args->prod))
 201                 return;
 202         k = rlen % args->prod;
 203         if (k == args->mod)
 204                 return;
 205         if (k > args->mod) {
 206                 if ((int)(rlen = rlen - k - args->mod) < (int)args->minlen)
 207                         return;
 208         } else {
 209                 if ((int)(rlen = rlen - args->prod - (args->mod - k)) <
 210                     (int)args->minlen)
 211                         return;
 212         }
 213         ASSERT(rlen >= args->minlen);
 214         ASSERT(rlen <= args->maxlen);
 215         args->len = rlen;
 216 }
 217
 218 /*
 219  * Fix up length if there is too little space left in the a.g.
 220  * Return 1 if ok, 0 if too little, should give up.
 221  */
 222 STATIC int
 223 xfs_alloc_fix_minleft(
 224         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 225 {
 226         xfs_agf_t       *agf;           /* a.g. freelist header */
 227         int             diff;           /* free space difference */
 228
 229         if (args->minleft == 0)
 230                 return 1;
 231         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 232         diff = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks)
 233                 + be32_to_cpu(agf->agf_flcount)
 234                 - args->len - args->minleft;
 235         if (diff >= 0)
 236                 return 1;
 237         args->len += diff;              /* shrink the allocated space */
 238         if (args->len >= args->minlen)
 239                 return 1;
 240         args->agbno = NULLAGBLOCK;
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 /*
 245  * Update the two btrees, logically removing from freespace the extent
 246  * starting at rbno, rlen blocks.  The extent is contained within the
 247  * actual (current) free extent fbno for flen blocks.
 248  * Flags are passed in indicating whether the cursors are set to the
 249  * relevant records.
 250  */
 251 STATIC int                              /* error code */
 252 xfs_alloc_fixup_trees(
 253         xfs_btree_cur_t *cnt_cur,       /* cursor for by-size btree */
 254         xfs_btree_cur_t *bno_cur,       /* cursor for by-block btree */
 255         xfs_agblock_t   fbno,           /* starting block of free extent */
 256         xfs_extlen_t    flen,           /* length of free extent */
 257         xfs_agblock_t   rbno,           /* starting block of returned extent */
 258         xfs_extlen_t    rlen,           /* length of returned extent */
 259         int             flags)          /* flags, XFSA_FIXUP_... */
 260 {
 261         int             error;          /* error code */
 262         int             i;              /* operation results */
 263         xfs_agblock_t   nfbno1;         /* first new free startblock */
 264         xfs_agblock_t   nfbno2;         /* second new free startblock */
 265         xfs_extlen_t    nflen1=0;       /* first new free length */
 266         xfs_extlen_t    nflen2=0;       /* second new free length */
 267
 268         /*
 269          * Look up the record in the by-size tree if necessary.
 270          */
 271         if (flags & XFSA_FIXUP_CNT_OK) {
 272 #ifdef DEBUG
 273                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 274                         return error;
 275                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 276                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 277 #endif
 278         } else {
 279                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, fbno, flen, &i)))
 280                         return error;
 281                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 282         }
 283         /*
 284          * Look up the record in the by-block tree if necessary.
 285          */
 286         if (flags & XFSA_FIXUP_BNO_OK) {
 287 #ifdef DEBUG
 288                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &nfbno1, &nflen1, &i)))
 289                         return error;
 290                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 291                         i == 1 && nfbno1 == fbno && nflen1 == flen);
 292 #endif
 293         } else {
 294                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, fbno, flen, &i)))
 295                         return error;
 296                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 297         }
 298 #ifdef DEBUG
 299         {
 300                 xfs_alloc_block_t       *bnoblock;
 301                 xfs_alloc_block_t       *cntblock;
 302
 303                 if (bno_cur->bc_nlevels == 1 &&
 304                     cnt_cur->bc_nlevels == 1) {
 305                         bnoblock = XFS_BUF_TO_ALLOC_BLOCK(bno_cur->bc_bufs[0]);
 306                         cntblock = XFS_BUF_TO_ALLOC_BLOCK(cnt_cur->bc_bufs[0]);
 307                         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(
 308                                 be16_to_cpu(bnoblock->bb_numrecs) ==
 309                                 be16_to_cpu(cntblock->bb_numrecs));
 310                 }
 311         }
 312 #endif
 313         /*
 314          * Deal with all four cases: the allocated record is contained
 315          * within the freespace record, so we can have new freespace
 316          * at either (or both) end, or no freespace remaining.
 317          */
 318         if (rbno == fbno && rlen == flen)
 319                 nfbno1 = nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 320         else if (rbno == fbno) {
 321                 nfbno1 = rbno + rlen;
 322                 nflen1 = flen - rlen;
 323                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 324         } else if (rbno + rlen == fbno + flen) {
 325                 nfbno1 = fbno;
 326                 nflen1 = flen - rlen;
 327                 nfbno2 = NULLAGBLOCK;
 328         } else {
 329                 nfbno1 = fbno;
 330                 nflen1 = rbno - fbno;
 331                 nfbno2 = rbno + rlen;
 332                 nflen2 = (fbno + flen) - nfbno2;
 333         }
 334         /*
 335          * Delete the entry from the by-size btree.
 336          */
 337         if ((error = xfs_alloc_delete(cnt_cur, &i)))
 338                 return error;
 339         XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 340         /*
 341          * Add new by-size btree entry(s).
 342          */
 343         if (nfbno1 != NULLAGBLOCK) {
 344                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno1, nflen1, &i)))
 345                         return error;
 346                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 347                 if ((error = xfs_alloc_insert(cnt_cur, &i)))
 348                         return error;
 349                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 350         }
 351         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 352                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 353                         return error;
 354                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 355                 if ((error = xfs_alloc_insert(cnt_cur, &i)))
 356                         return error;
 357                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 358         }
 359         /*
 360          * Fix up the by-block btree entry(s).
 361          */
 362         if (nfbno1 == NULLAGBLOCK) {
 363                 /*
 364                  * No remaining freespace, just delete the by-block tree entry.
 365                  */
 366                 if ((error = xfs_alloc_delete(bno_cur, &i)))
 367                         return error;
 368                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 369         } else {
 370                 /*
 371                  * Update the by-block entry to start later|be shorter.
 372                  */
 373                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nfbno1, nflen1)))
 374                         return error;
 375         }
 376         if (nfbno2 != NULLAGBLOCK) {
 377                 /*
 378                  * 2 resulting free entries, need to add one.
 379                  */
 380                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(bno_cur, nfbno2, nflen2, &i)))
 381                         return error;
 382                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 0);
 383                 if ((error = xfs_alloc_insert(bno_cur, &i)))
 384                         return error;
 385                 XFS_WANT_CORRUPTED_RETURN(i == 1);
 386         }
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Read in the allocation group free block array.
 392  */
 393 STATIC int                              /* error */
 394 xfs_alloc_read_agfl(
 395         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
 396         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 397         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 398         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag free block array */
 399 {
 400         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
 401         int             error;
 402
 403         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
 404         error = xfs_trans_read_buf(
 405                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
 406                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGFL_DADDR(mp)),
 407                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1), 0, &bp);
 408         if (error)
 409                 return error;
 410         ASSERT(bp);
 411         ASSERT(!XFS_BUF_GETERROR(bp));
 412         XFS_BUF_SET_VTYPE_REF(bp, B_FS_AGFL, XFS_AGFL_REF);
 413         *bpp = bp;
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 #if defined(XFS_ALLOC_TRACE)
 418 /*
 419  * Add an allocation trace entry for an alloc call.
 420  */
 421 STATIC void
 422 xfs_alloc_trace_alloc(
 423         char            *name,          /* function tag string */
 424         char            *str,           /* additional string */
 425         xfs_alloc_arg_t *args,          /* allocation argument structure */
 426         int             line)           /* source line number */
 427 {
 428         ktrace_enter(xfs_alloc_trace_buf,
 429                 (void *)(__psint_t)(XFS_ALLOC_KTRACE_ALLOC | (line << 16)),
 430                 (void *)name,
 431                 (void *)str,
 432                 (void *)args->mp,
 433                 (void *)(__psunsigned_t)args->agno,
 434                 (void *)(__psunsigned_t)args->agbno,
 435                 (void *)(__psunsigned_t)args->minlen,
 436                 (void *)(__psunsigned_t)args->maxlen,
 437                 (void *)(__psunsigned_t)args->mod,
 438                 (void *)(__psunsigned_t)args->prod,
 439                 (void *)(__psunsigned_t)args->minleft,
 440                 (void *)(__psunsigned_t)args->total,
 441                 (void *)(__psunsigned_t)args->alignment,
 442                 (void *)(__psunsigned_t)args->len,
 443                 (void *)((((__psint_t)args->type) << 16) |
 444                          (__psint_t)args->otype),
 445                 (void *)(__psint_t)((args->wasdel << 3) |
 446                                     (args->wasfromfl << 2) |
 447                                     (args->isfl << 1) |
 448                                     (args->userdata << 0)));
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Add an allocation trace entry for a free call.
 453  */
 454 STATIC void
 455 xfs_alloc_trace_free(
 456         char            *name,          /* function tag string */
 457         char            *str,           /* additional string */
 458         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 459         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 460         xfs_agblock_t   agbno,          /* a.g. relative block number */
 461         xfs_extlen_t    len,            /* length of extent */
 462         int             isfl,           /* set if is freelist allocation/free */
 463         int             line)           /* source line number */
 464 {
 465         ktrace_enter(xfs_alloc_trace_buf,
 466                 (void *)(__psint_t)(XFS_ALLOC_KTRACE_FREE | (line << 16)),
 467                 (void *)name,
 468                 (void *)str,
 469                 (void *)mp,
 470                 (void *)(__psunsigned_t)agno,
 471                 (void *)(__psunsigned_t)agbno,
 472                 (void *)(__psunsigned_t)len,
 473                 (void *)(__psint_t)isfl,
 474                 NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Add an allocation trace entry for modifying an agf.
 479  */
 480 STATIC void
 481 xfs_alloc_trace_modagf(
 482         char            *name,          /* function tag string */
 483         char            *str,           /* additional string */
 484         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 485         xfs_agf_t       *agf,           /* new agf value */
 486         int             flags,          /* logging flags for agf */
 487         int             line)           /* source line number */
 488 {
 489         ktrace_enter(xfs_alloc_trace_buf,
 490                 (void *)(__psint_t)(XFS_ALLOC_KTRACE_MODAGF | (line << 16)),
 491                 (void *)name,
 492                 (void *)str,
 493                 (void *)mp,
 494                 (void *)(__psint_t)flags,
 495                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_seqno),
 496                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_length),
 497                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_roots[XFS_BTNUM_BNO]),
 498                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_roots[XFS_BTNUM_CNT]),
 499                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNO]),
 500                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNT]),
 501                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_flfirst),
 502                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_fllast),
 503                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_flcount),
 504                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_freeblks),
 505                 (void *)(__psunsigned_t)be32_to_cpu(agf->agf_longest));
 506 }
 507
 508 STATIC void
 509 xfs_alloc_trace_busy(
 510         char            *name,          /* function tag string */
 511         char            *str,           /* additional string */
 512         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 513         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
 514         xfs_agblock_t   agbno,          /* a.g. relative block number */
 515         xfs_extlen_t    len,            /* length of extent */
 516         int             slot,           /* perag Busy slot */
 517         xfs_trans_t     *tp,
 518         int             trtype,         /* type: add, delete, search */
 519         int             line)           /* source line number */
 520 {
 521         ktrace_enter(xfs_alloc_trace_buf,
 522                 (void *)(__psint_t)(trtype | (line << 16)),
 523                 (void *)name,
 524                 (void *)str,
 525                 (void *)mp,
 526                 (void *)(__psunsigned_t)agno,
 527                 (void *)(__psunsigned_t)agbno,
 528                 (void *)(__psunsigned_t)len,
 529                 (void *)(__psint_t)slot,
 530                 (void *)tp,
 531                 NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
 532 }
 533 #endif  /* XFS_ALLOC_TRACE */
 534
 535 /*
 536  * Allocation group level functions.
 537  */
 538
 539 /*
 540  * Allocate a variable extent in the allocation group agno.
 541  * Type and bno are used to determine where in the allocation group the
 542  * extent will start.
 543  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 544  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 545  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 546  */
 547 STATIC int                      /* error */
 548 xfs_alloc_ag_vextent(
 549         xfs_alloc_arg_t *args)  /* argument structure for allocation */
 550 {
 551         int             error=0;
 552 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
 553         static char     fname[] = "xfs_alloc_ag_vextent";
 554 #endif
 555
 556         ASSERT(args->minlen > 0);
 557         ASSERT(args->maxlen > 0);
 558         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
 559         ASSERT(args->mod < args->prod);
 560         ASSERT(args->alignment > 0);
 561         /*
 562          * Branch to correct routine based on the type.
 563          */
 564         args->wasfromfl = 0;
 565         switch (args->type) {
 566         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
 567                 error = xfs_alloc_ag_vextent_size(args);
 568                 break;
 569         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
 570                 error = xfs_alloc_ag_vextent_near(args);
 571                 break;
 572         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
 573                 error = xfs_alloc_ag_vextent_exact(args);
 574                 break;
 575         default:
 576                 ASSERT(0);
 577                 /* NOTREACHED */
 578         }
 579         if (error)
 580                 return error;
 581         /*
 582          * If the allocation worked, need to change the agf structure
 583          * (and log it), and the superblock.
 584          */
 585         if (args->agbno != NULLAGBLOCK) {
 586                 xfs_agf_t       *agf;   /* allocation group freelist header */
 587 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
 588                 xfs_mount_t     *mp = args->mp;
 589 #endif
 590                 long            slen = (long)args->len;
 591
 592                 ASSERT(args->len >= args->minlen && args->len <= args->maxlen);
 593                 ASSERT(!(args->wasfromfl) || !args->isfl);
 594                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
 595                 if (!(args->wasfromfl)) {
 596
 597                         agf = XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp);
 598                         be32_add(&agf->agf_freeblks, -(args->len));
 599                         xfs_trans_agblocks_delta(args->tp,
 600                                                  -((long)(args->len)));
 601                         args->pag->pagf_freeblks -= args->len;
 602                         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <=
 603                                 be32_to_cpu(agf->agf_length));
 604                         TRACE_MODAGF(NULL, agf, XFS_AGF_FREEBLKS);
 605                         xfs_alloc_log_agf(args->tp, args->agbp,
 606                                                 XFS_AGF_FREEBLKS);
 607                         /* search the busylist for these blocks */
 608                         xfs_alloc_search_busy(args->tp, args->agno,
 609                                         args->agbno, args->len);
 610                 }
 611                 if (!args->isfl)
 612                         xfs_trans_mod_sb(args->tp,
 613                                 args->wasdel ? XFS_TRANS_SB_RES_FDBLOCKS :
 614                                         XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, -slen);
 615                 XFS_STATS_INC(xs_allocx);
 616                 XFS_STATS_ADD(xs_allocb, args->len);
 617         }
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Allocate a variable extent at exactly agno/bno.
 623  * Extent's length (returned in *len) will be between minlen and maxlen,
 624  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 625  * Return the starting a.g. block (bno), or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 626  */
 627 STATIC int                      /* error */
 628 xfs_alloc_ag_vextent_exact(
 629         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
 630 {
 631         xfs_btree_cur_t *bno_cur;/* by block-number btree cursor */
 632         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;/* by count btree cursor */
 633         xfs_agblock_t   end;    /* end of allocated extent */
 634         int             error;
 635         xfs_agblock_t   fbno;   /* start block of found extent */
 636         xfs_agblock_t   fend;   /* end block of found extent */
 637         xfs_extlen_t    flen;   /* length of found extent */
 638 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
 639         static char     fname[] = "xfs_alloc_ag_vextent_exact";
 640 #endif
 641         int             i;      /* success/failure of operation */
 642         xfs_agblock_t   maxend; /* end of maximal extent */
 643         xfs_agblock_t   minend; /* end of minimal extent */
 644         xfs_extlen_t    rlen;   /* length of returned extent */
 645
 646         ASSERT(args->alignment == 1);
 647         /*
 648          * Allocate/initialize a cursor for the by-number freespace btree.
 649          */
 650         bno_cur = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 651                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO, NULL, 0);
 652         /*
 653          * Lookup bno and minlen in the btree (minlen is irrelevant, really).
 654          * Look for the closest free block <= bno, it must contain bno
 655          * if any free block does.
 656          */
 657         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, args->agbno, args->minlen, &i)))
 658                 goto error0;
 659         if (!i) {
 660                 /*
 661                  * Didn't find it, return null.
 662                  */
 663                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 664                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
 665                 return 0;
 666         }
 667         /*
 668          * Grab the freespace record.
 669          */
 670         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &fbno, &flen, &i)))
 671                 goto error0;
 672         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 673         ASSERT(fbno <= args->agbno);
 674         minend = args->agbno + args->minlen;
 675         maxend = args->agbno + args->maxlen;
 676         fend = fbno + flen;
 677         /*
 678          * Give up if the freespace isn't long enough for the minimum request.
 679          */
 680         if (fend < minend) {
 681                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 682                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
 683                 return 0;
 684         }
 685         /*
 686          * End of extent will be smaller of the freespace end and the
 687          * maximal requested end.
 688          */
 689         end = XFS_AGBLOCK_MIN(fend, maxend);
 690         /*
 691          * Fix the length according to mod and prod if given.
 692          */
 693         args->len = end - args->agbno;
 694         xfs_alloc_fix_len(args);
 695         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
 696                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 697                 return 0;
 698         }
 699         rlen = args->len;
 700         ASSERT(args->agbno + rlen <= fend);
 701         end = args->agbno + rlen;
 702         /*
 703          * We are allocating agbno for rlen [agbno .. end]
 704          * Allocate/initialize a cursor for the by-size btree.
 705          */
 706         cnt_cur = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 707                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT, NULL, 0);
 708         ASSERT(args->agbno + args->len <=
 709                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 710         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
 711                         args->agbno, args->len, XFSA_FIXUP_BNO_OK))) {
 712                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 713                 goto error0;
 714         }
 715         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 716         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 717         TRACE_ALLOC("normal", args);
 718         args->wasfromfl = 0;
 719         return 0;
 720
 721 error0:
 722         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
 723         TRACE_ALLOC("error", args);
 724         return error;
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Allocate a variable extent near bno in the allocation group agno.
 729  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
 730  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
 731  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
 732  */
 733 STATIC int                              /* error */
 734 xfs_alloc_ag_vextent_near(
 735         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
 736 {
 737         xfs_btree_cur_t *bno_cur_gt;    /* cursor for bno btree, right side */
 738         xfs_btree_cur_t *bno_cur_lt;    /* cursor for bno btree, left side */
 739         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for count btree */
 740 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
 741         static char     fname[] = "xfs_alloc_ag_vextent_near";
 742 #endif
 743         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start bno of right side entry */
 744         xfs_agblock_t   gtbnoa;         /* aligned ... */
 745         xfs_extlen_t    gtdiff;         /* difference to right side entry */
 746         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right side entry */
 747         xfs_extlen_t    gtlena;         /* aligned ... */
 748         xfs_agblock_t   gtnew;          /* useful start bno of right side */
 749         int             error;          /* error code */
 750         int             i;              /* result code, temporary */
 751         int             j;              /* result code, temporary */
 752         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start bno of left side entry */
 753         xfs_agblock_t   ltbnoa;         /* aligned ... */
 754         xfs_extlen_t    ltdiff;         /* difference to left side entry */
 755         /*REFERENCED*/
 756         xfs_agblock_t   ltend;          /* end bno of left side entry */
 757         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left side entry */
 758         xfs_extlen_t    ltlena;         /* aligned ... */
 759         xfs_agblock_t   ltnew;          /* useful start bno of left side */
 760         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
 761 #if defined(DEBUG) && defined(__KERNEL__)
 762         /*
 763          * Randomly don't execute the first algorithm.
 764          */
 765         int             dofirst;        /* set to do first algorithm */
 766
 767         dofirst = random() & 1;
 768 #endif
 769         /*
 770          * Get a cursor for the by-size btree.
 771          */
 772         cnt_cur = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 773                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT, NULL, 0);
 774         ltlen = 0;
 775         bno_cur_lt = bno_cur_gt = NULL;
 776         /*
 777          * See if there are any free extents as big as maxlen.
 778          */
 779         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0, args->maxlen, &i)))
 780                 goto error0;
 781         /*
 782          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
 783          * tree is empty.
 784          */
 785         if (!i) {
 786                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &ltbno,
 787                                 &ltlen, &i)))
 788                         goto error0;
 789                 if (i == 0 || ltlen == 0) {
 790                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 791                         return 0;
 792                 }
 793                 ASSERT(i == 1);
 794         }
 795         args->wasfromfl = 0;
 796         /*
 797          * First algorithm.
 798          * If the requested extent is large wrt the freespaces available
 799          * in this a.g., then the cursor will be pointing to a btree entry
 800          * near the right edge of the tree.  If it's in the last btree leaf
 801          * block, then we just examine all the entries in that block
 802          * that are big enough, and pick the best one.
 803          * This is written as a while loop so we can break out of it,
 804          * but we never loop back to the top.
 805          */
 806         while (xfs_btree_islastblock(cnt_cur, 0)) {
 807                 xfs_extlen_t    bdiff;
 808                 int             besti=0;
 809                 xfs_extlen_t    blen=0;
 810                 xfs_agblock_t   bnew=0;
 811
 812 #if defined(DEBUG) && defined(__KERNEL__)
 813                 if (!dofirst)
 814                         break;
 815 #endif
 816                 /*
 817                  * Start from the entry that lookup found, sequence through
 818                  * all larger free blocks.  If we're actually pointing at a
 819                  * record smaller than maxlen, go to the start of this block,
 820                  * and skip all those smaller than minlen.
 821                  */
 822                 if (ltlen || args->alignment > 1) {
 823                         cnt_cur->bc_ptrs[0] = 1;
 824                         do {
 825                                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno,
 826                                                 &ltlen, &i)))
 827                                         goto error0;
 828                                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 829                                 if (ltlen >= args->minlen)
 830                                         break;
 831                                 if ((error = xfs_alloc_increment(cnt_cur, 0, &i)))
 832                                         goto error0;
 833                         } while (i);
 834                         ASSERT(ltlen >= args->minlen);
 835                         if (!i)
 836                                 break;
 837                 }
 838                 i = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 839                 for (j = 1, blen = 0, bdiff = 0;
 840                      !error && j && (blen < args->maxlen || bdiff > 0);
 841                      error = xfs_alloc_increment(cnt_cur, 0, &j)) {
 842                         /*
 843                          * For each entry, decide if it's better than
 844                          * the previous best entry.
 845                          */
 846                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 847                                 goto error0;
 848                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 849                         if (!xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen,
 850                                         args->alignment, args->minlen,
 851                                         &ltbnoa, &ltlena))
 852                                 continue;
 853                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
 854                         xfs_alloc_fix_len(args);
 855                         ASSERT(args->len >= args->minlen);
 856                         if (args->len < blen)
 857                                 continue;
 858                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, args->len,
 859                                 args->alignment, ltbno, ltlen, &ltnew);
 860                         if (ltnew != NULLAGBLOCK &&
 861                             (args->len > blen || ltdiff < bdiff)) {
 862                                 bdiff = ltdiff;
 863                                 bnew = ltnew;
 864                                 blen = args->len;
 865                                 besti = cnt_cur->bc_ptrs[0];
 866                         }
 867                 }
 868                 /*
 869                  * It didn't work.  We COULD be in a case where
 870                  * there's a good record somewhere, so try again.
 871                  */
 872                 if (blen == 0)
 873                         break;
 874                 /*
 875                  * Point at the best entry, and retrieve it again.
 876                  */
 877                 cnt_cur->bc_ptrs[0] = besti;
 878                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
 879                         goto error0;
 880                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 881                 ltend = ltbno + ltlen;
 882                 ASSERT(ltend <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
 883                 args->len = blen;
 884                 if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
 885                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 886                         TRACE_ALLOC("nominleft", args);
 887                         return 0;
 888                 }
 889                 blen = args->len;
 890                 /*
 891                  * We are allocating starting at bnew for blen blocks.
 892                  */
 893                 args->agbno = bnew;
 894                 ASSERT(bnew >= ltbno);
 895                 ASSERT(bnew + blen <= ltend);
 896                 /*
 897                  * Set up a cursor for the by-bno tree.
 898                  */
 899                 bno_cur_lt = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp,
 900                         args->agbp, args->agno, XFS_BTNUM_BNO, NULL, 0);
 901                 /*
 902                  * Fix up the btree entries.
 903                  */
 904                 if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno,
 905                                 ltlen, bnew, blen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
 906                         goto error0;
 907                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
 908                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
 909                 TRACE_ALLOC("first", args);
 910                 return 0;
 911         }
 912         /*
 913          * Second algorithm.
 914          * Search in the by-bno tree to the left and to the right
 915          * simultaneously, until in each case we find a space big enough,
 916          * or run into the edge of the tree.  When we run into the edge,
 917          * we deallocate that cursor.
 918          * If both searches succeed, we compare the two spaces and pick
 919          * the better one.
 920          * With alignment, it's possible for both to fail; the upper
 921          * level algorithm that picks allocation groups for allocations
 922          * is not supposed to do this.
 923          */
 924         /*
 925          * Allocate and initialize the cursor for the leftward search.
 926          */
 927         bno_cur_lt = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
 928                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO, NULL, 0);
 929         /*
 930          * Lookup <= bno to find the leftward search's starting point.
 931          */
 932         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur_lt, args->agbno, args->maxlen, &i)))
 933                 goto error0;
 934         if (!i) {
 935                 /*
 936                  * Didn't find anything; use this cursor for the rightward
 937                  * search.
 938                  */
 939                 bno_cur_gt = bno_cur_lt;
 940                 bno_cur_lt = NULL;
 941         }
 942         /*
 943          * Found something.  Duplicate the cursor for the rightward search.
 944          */
 945         else if ((error = xfs_btree_dup_cursor(bno_cur_lt, &bno_cur_gt)))
 946                 goto error0;
 947         /*
 948          * Increment the cursor, so we will point at the entry just right
 949          * of the leftward entry if any, or to the leftmost entry.
 950          */
 951         if ((error = xfs_alloc_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
 952                 goto error0;
 953         if (!i) {
 954                 /*
 955                  * It failed, there are no rightward entries.
 956                  */
 957                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_NOERROR);
 958                 bno_cur_gt = NULL;
 959         }
 960         /*
 961          * Loop going left with the leftward cursor, right with the
 962          * rightward cursor, until either both directions give up or
 963          * we find an entry at least as big as minlen.
 964          */
 965         do {
 966                 if (bno_cur_lt) {
 967                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_lt, &ltbno, &ltlen, &i)))
 968                                 goto error0;
 969                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 970                         if (xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen,
 971                                         args->alignment, args->minlen,
 972                                         &ltbnoa, &ltlena))
 973                                 break;
 974                         if ((error = xfs_alloc_decrement(bno_cur_lt, 0, &i)))
 975                                 goto error0;
 976                         if (!i) {
 977                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
 978                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
 979                                 bno_cur_lt = NULL;
 980                         }
 981                 }
 982                 if (bno_cur_gt) {
 983                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur_gt, &gtbno, &gtlen, &i)))
 984                                 goto error0;
 985                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
 986                         if (xfs_alloc_compute_aligned(gtbno, gtlen,
 987                                         args->alignment, args->minlen,
 988                                         &gtbnoa, &gtlena))
 989                                 break;
 990                         if ((error = xfs_alloc_increment(bno_cur_gt, 0, &i)))
 991                                 goto error0;
 992                         if (!i) {
 993                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
 994                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
 995                                 bno_cur_gt = NULL;
 996                         }
 997                 }
 998         } while (bno_cur_lt || bno_cur_gt);
 999         /*
1000          * Got both cursors still active, need to find better entry.
1001          */
1002         if (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1003                 /*
1004                  * Left side is long enough, look for a right side entry.
1005                  */
1006                 if (ltlena >= args->minlen) {
1007                         /*
1008                          * Fix up the length.
1009                          */
1010                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1011                         xfs_alloc_fix_len(args);
1012                         rlen = args->len;
1013                         ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen,
1014                                 args->alignment, ltbno, ltlen, &ltnew);
1015                         /*
1016                          * Not perfect.
1017                          */
1018                         if (ltdiff) {
1019                                 /*
1020                                  * Look until we find a better one, run out of
1021                                  * space, or run off the end.
1022                                  */
1023                                 while (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1024                                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(
1025                                                         bno_cur_gt, &gtbno,
1026                                                         &gtlen, &i)))
1027                                                 goto error0;
1028                                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1029                                         xfs_alloc_compute_aligned(gtbno, gtlen,
1030                                                 args->alignment, args->minlen,
1031                                                 &gtbnoa, &gtlena);
1032                                         /*
1033                                          * The left one is clearly better.
1034                                          */
1035                                         if (gtbnoa >= args->agbno + ltdiff) {
1036                                                 xfs_btree_del_cursor(
1037                                                         bno_cur_gt,
1038                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1039                                                 bno_cur_gt = NULL;
1040                                                 break;
1041                                         }
1042                                         /*
1043                                          * If we reach a big enough entry,
1044                                          * compare the two and pick the best.
1045                                          */
1046                                         if (gtlena >= args->minlen) {
1047                                                 args->len =
1048                                                         XFS_EXTLEN_MIN(gtlena,
1049                                                                 args->maxlen);
1050                                                 xfs_alloc_fix_len(args);
1051                                                 rlen = args->len;
1052                                                 gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(
1053                                                         args->agbno, rlen,
1054                                                         args->alignment,
1055                                                         gtbno, gtlen, &gtnew);
1056                                                 /*
1057                                                  * Right side is better.
1058                                                  */
1059                                                 if (gtdiff < ltdiff) {
1060                                                         xfs_btree_del_cursor(
1061                                                                 bno_cur_lt,
1062                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1063                                                         bno_cur_lt = NULL;
1064                                                 }
1065                                                 /*
1066                                                  * Left side is better.
1067                                                  */
1068                                                 else {
1069                                                         xfs_btree_del_cursor(
1070                                                                 bno_cur_gt,
1071                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1072                                                         bno_cur_gt = NULL;
1073                                                 }
1074                                                 break;
1075                                         }
1076                                         /*
1077                                          * Fell off the right end.
1078                                          */
1079                                         if ((error = xfs_alloc_increment(
1080                                                         bno_cur_gt, 0, &i)))
1081                                                 goto error0;
1082                                         if (!i) {
1083                                                 xfs_btree_del_cursor(
1084                                                         bno_cur_gt,
1085                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1086                                                 bno_cur_gt = NULL;
1087                                                 break;
1088                                         }
1089                                 }
1090                         }
1091                         /*
1092                          * The left side is perfect, trash the right side.
1093                          */
1094                         else {
1095                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt,
1096                                                      XFS_BTREE_NOERROR);
1097                                 bno_cur_gt = NULL;
1098                         }
1099                 }
1100                 /*
1101                  * It's the right side that was found first, look left.
1102                  */
1103                 else {
1104                         /*
1105                          * Fix up the length.
1106                          */
1107                         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(gtlena, args->maxlen);
1108                         xfs_alloc_fix_len(args);
1109                         rlen = args->len;
1110                         gtdiff = xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen,
1111                                 args->alignment, gtbno, gtlen, &gtnew);
1112                         /*
1113                          * Right side entry isn't perfect.
1114                          */
1115                         if (gtdiff) {
1116                                 /*
1117                                  * Look until we find a better one, run out of
1118                                  * space, or run off the end.
1119                                  */
1120                                 while (bno_cur_lt && bno_cur_gt) {
1121                                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(
1122                                                         bno_cur_lt, &ltbno,
1123                                                         &ltlen, &i)))
1124                                                 goto error0;
1125                                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1126                                         xfs_alloc_compute_aligned(ltbno, ltlen,
1127                                                 args->alignment, args->minlen,
1128                                                 &ltbnoa, &ltlena);
1129                                         /*
1130                                          * The right one is clearly better.
1131                                          */
1132                                         if (ltbnoa <= args->agbno - gtdiff) {
1133                                                 xfs_btree_del_cursor(
1134                                                         bno_cur_lt,
1135                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1136                                                 bno_cur_lt = NULL;
1137                                                 break;
1138                                         }
1139                                         /*
1140                                          * If we reach a big enough entry,
1141                                          * compare the two and pick the best.
1142                                          */
1143                                         if (ltlena >= args->minlen) {
1144                                                 args->len = XFS_EXTLEN_MIN(
1145                                                         ltlena, args->maxlen);
1146                                                 xfs_alloc_fix_len(args);
1147                                                 rlen = args->len;
1148                                                 ltdiff = xfs_alloc_compute_diff(
1149                                                         args->agbno, rlen,
1150                                                         args->alignment,
1151                                                         ltbno, ltlen, &ltnew);
1152                                                 /*
1153                                                  * Left side is better.
1154                                                  */
1155                                                 if (ltdiff < gtdiff) {
1156                                                         xfs_btree_del_cursor(
1157                                                                 bno_cur_gt,
1158                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1159                                                         bno_cur_gt = NULL;
1160                                                 }
1161                                                 /*
1162                                                  * Right side is better.
1163                                                  */
1164                                                 else {
1165                                                         xfs_btree_del_cursor(
1166                                                                 bno_cur_lt,
1167                                                                 XFS_BTREE_NOERROR);
1168                                                         bno_cur_lt = NULL;
1169                                                 }
1170                                                 break;
1171                                         }
1172                                         /*
1173                                          * Fell off the left end.
1174                                          */
1175                                         if ((error = xfs_alloc_decrement(
1176                                                         bno_cur_lt, 0, &i)))
1177                                                 goto error0;
1178                                         if (!i) {
1179                                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1180                                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1181                                                 bno_cur_lt = NULL;
1182                                                 break;
1183                                         }
1184                                 }
1185                         }
1186                         /*
1187                          * The right side is perfect, trash the left side.
1188                          */
1189                         else {
1190                                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt,
1191                                         XFS_BTREE_NOERROR);
1192                                 bno_cur_lt = NULL;
1193                         }
1194                 }
1195         }
1196         /*
1197          * If we couldn't get anything, give up.
1198          */
1199         if (bno_cur_lt == NULL && bno_cur_gt == NULL) {
1200                 TRACE_ALLOC("neither", args);
1201                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1202                 return 0;
1203         }
1204         /*
1205          * At this point we have selected a freespace entry, either to the
1206          * left or to the right.  If it's on the right, copy all the
1207          * useful variables to the "left" set so we only have one
1208          * copy of this code.
1209          */
1210         if (bno_cur_gt) {
1211                 bno_cur_lt = bno_cur_gt;
1212                 bno_cur_gt = NULL;
1213                 ltbno = gtbno;
1214                 ltbnoa = gtbnoa;
1215                 ltlen = gtlen;
1216                 ltlena = gtlena;
1217                 j = 1;
1218         } else
1219                 j = 0;
1220         /*
1221          * Fix up the length and compute the useful address.
1222          */
1223         ltend = ltbno + ltlen;
1224         args->len = XFS_EXTLEN_MIN(ltlena, args->maxlen);
1225         xfs_alloc_fix_len(args);
1226         if (!xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1227                 TRACE_ALLOC("nominleft", args);
1228                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1229                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1230                 return 0;
1231         }
1232         rlen = args->len;
1233         (void)xfs_alloc_compute_diff(args->agbno, rlen, args->alignment, ltbno,
1234                 ltlen, &ltnew);
1235         ASSERT(ltnew >= ltbno);
1236         ASSERT(ltnew + rlen <= ltend);
1237         ASSERT(ltnew + rlen <= be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length));
1238         args->agbno = ltnew;
1239         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur_lt, ltbno, ltlen,
1240                         ltnew, rlen, XFSA_FIXUP_BNO_OK)))
1241                 goto error0;
1242         TRACE_ALLOC(j ? "gt" : "lt", args);
1243         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1244         xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_NOERROR);
1245         return 0;
1246
1247  error0:
1248         TRACE_ALLOC("error", args);
1249         if (cnt_cur != NULL)
1250                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1251         if (bno_cur_lt != NULL)
1252                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_lt, XFS_BTREE_ERROR);
1253         if (bno_cur_gt != NULL)
1254                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur_gt, XFS_BTREE_ERROR);
1255         return error;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Allocate a variable extent anywhere in the allocation group agno.
1260  * Extent's length (returned in len) will be between minlen and maxlen,
1261  * and of the form k * prod + mod unless there's nothing that large.
1262  * Return the starting a.g. block, or NULLAGBLOCK if we can't do it.
1263  */
1264 STATIC int                              /* error */
1265 xfs_alloc_ag_vextent_size(
1266         xfs_alloc_arg_t *args)          /* allocation argument structure */
1267 {
1268         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for bno btree */
1269         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for cnt btree */
1270         int             error;          /* error result */
1271         xfs_agblock_t   fbno;           /* start of found freespace */
1272         xfs_extlen_t    flen;           /* length of found freespace */
1273 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
1274         static char     fname[] = "xfs_alloc_ag_vextent_size";
1275 #endif
1276         int             i;              /* temp status variable */
1277         xfs_agblock_t   rbno;           /* returned block number */
1278         xfs_extlen_t    rlen;           /* length of returned extent */
1279
1280         /*
1281          * Allocate and initialize a cursor for the by-size btree.
1282          */
1283         cnt_cur = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1284                 args->agno, XFS_BTNUM_CNT, NULL, 0);
1285         bno_cur = NULL;
1286         /*
1287          * Look for an entry >= maxlen+alignment-1 blocks.
1288          */
1289         if ((error = xfs_alloc_lookup_ge(cnt_cur, 0,
1290                         args->maxlen + args->alignment - 1, &i)))
1291                 goto error0;
1292         /*
1293          * If none, then pick up the last entry in the tree unless the
1294          * tree is empty.
1295          */
1296         if (!i) {
1297                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent_small(args, cnt_cur, &fbno,
1298                                 &flen, &i)))
1299                         goto error0;
1300                 if (i == 0 || flen == 0) {
1301                         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1302                         TRACE_ALLOC("noentry", args);
1303                         return 0;
1304                 }
1305                 ASSERT(i == 1);
1306         }
1307         /*
1308          * There's a freespace as big as maxlen+alignment-1, get it.
1309          */
1310         else {
1311                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen, &i)))
1312                         goto error0;
1313                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1314         }
1315         /*
1316          * In the first case above, we got the last entry in the
1317          * by-size btree.  Now we check to see if the space hits maxlen
1318          * once aligned; if not, we search left for something better.
1319          * This can't happen in the second case above.
1320          */
1321         xfs_alloc_compute_aligned(fbno, flen, args->alignment, args->minlen,
1322                 &rbno, &rlen);
1323         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1324         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1325                         (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen), error0);
1326         if (rlen < args->maxlen) {
1327                 xfs_agblock_t   bestfbno;
1328                 xfs_extlen_t    bestflen;
1329                 xfs_agblock_t   bestrbno;
1330                 xfs_extlen_t    bestrlen;
1331
1332                 bestrlen = rlen;
1333                 bestrbno = rbno;
1334                 bestflen = flen;
1335                 bestfbno = fbno;
1336                 for (;;) {
1337                         if ((error = xfs_alloc_decrement(cnt_cur, 0, &i)))
1338                                 goto error0;
1339                         if (i == 0)
1340                                 break;
1341                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(cnt_cur, &fbno, &flen,
1342                                         &i)))
1343                                 goto error0;
1344                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1345                         if (flen < bestrlen)
1346                                 break;
1347                         xfs_alloc_compute_aligned(fbno, flen, args->alignment,
1348                                 args->minlen, &rbno, &rlen);
1349                         rlen = XFS_EXTLEN_MIN(args->maxlen, rlen);
1350                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen == 0 ||
1351                                 (rlen <= flen && rbno + rlen <= fbno + flen),
1352                                 error0);
1353                         if (rlen > bestrlen) {
1354                                 bestrlen = rlen;
1355                                 bestrbno = rbno;
1356                                 bestflen = flen;
1357                                 bestfbno = fbno;
1358                                 if (rlen == args->maxlen)
1359                                         break;
1360                         }
1361                 }
1362                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, bestfbno, bestflen,
1363                                 &i)))
1364                         goto error0;
1365                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1366                 rlen = bestrlen;
1367                 rbno = bestrbno;
1368                 flen = bestflen;
1369                 fbno = bestfbno;
1370         }
1371         args->wasfromfl = 0;
1372         /*
1373          * Fix up the length.
1374          */
1375         args->len = rlen;
1376         xfs_alloc_fix_len(args);
1377         if (rlen < args->minlen || !xfs_alloc_fix_minleft(args)) {
1378                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1379                 TRACE_ALLOC("nominleft", args);
1380                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1381                 return 0;
1382         }
1383         rlen = args->len;
1384         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(rlen <= flen, error0);
1385         /*
1386          * Allocate and initialize a cursor for the by-block tree.
1387          */
1388         bno_cur = xfs_btree_init_cursor(args->mp, args->tp, args->agbp,
1389                 args->agno, XFS_BTNUM_BNO, NULL, 0);
1390         if ((error = xfs_alloc_fixup_trees(cnt_cur, bno_cur, fbno, flen,
1391                         rbno, rlen, XFSA_FIXUP_CNT_OK)))
1392                 goto error0;
1393         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1394         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1395         cnt_cur = bno_cur = NULL;
1396         args->len = rlen;
1397         args->agbno = rbno;
1398         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1399                 args->agbno + args->len <=
1400                         be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1401                 error0);
1402         TRACE_ALLOC("normal", args);
1403         return 0;
1404
1405 error0:
1406         TRACE_ALLOC("error", args);
1407         if (cnt_cur)
1408                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1409         if (bno_cur)
1410                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1411         return error;
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Deal with the case where only small freespaces remain.
1416  * Either return the contents of the last freespace record,
1417  * or allocate space from the freelist if there is nothing in the tree.
1418  */
1419 STATIC int                      /* error */
1420 xfs_alloc_ag_vextent_small(
1421         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1422         xfs_btree_cur_t *ccur,  /* by-size cursor */
1423         xfs_agblock_t   *fbnop, /* result block number */
1424         xfs_extlen_t    *flenp, /* result length */
1425         int             *stat)  /* status: 0-freelist, 1-normal/none */
1426 {
1427         int             error;
1428         xfs_agblock_t   fbno;
1429         xfs_extlen_t    flen;
1430 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
1431         static char     fname[] = "xfs_alloc_ag_vextent_small";
1432 #endif
1433         int             i;
1434
1435         if ((error = xfs_alloc_decrement(ccur, 0, &i)))
1436                 goto error0;
1437         if (i) {
1438                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(ccur, &fbno, &flen, &i)))
1439                         goto error0;
1440                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1441         }
1442         /*
1443          * Nothing in the btree, try the freelist.  Make sure
1444          * to respect minleft even when pulling from the
1445          * freelist.
1446          */
1447         else if (args->minlen == 1 && args->alignment == 1 && !args->isfl &&
1448                  (be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_flcount)
1449                   > args->minleft)) {
1450                 if ((error = xfs_alloc_get_freelist(args->tp, args->agbp, &fbno)))
1451                         goto error0;
1452                 if (fbno != NULLAGBLOCK) {
1453                         if (args->userdata) {
1454                                 xfs_buf_t       *bp;
1455
1456                                 bp = xfs_btree_get_bufs(args->mp, args->tp,
1457                                         args->agno, fbno, 0);
1458                                 xfs_trans_binval(args->tp, bp);
1459                         }
1460                         args->len = 1;
1461                         args->agbno = fbno;
1462                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1463                                 args->agbno + args->len <=
1464                                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args->agbp)->agf_length),
1465                                 error0);
1466                         args->wasfromfl = 1;
1467                         TRACE_ALLOC("freelist", args);
1468                         *stat = 0;
1469                         return 0;
1470                 }
1471                 /*
1472                  * Nothing in the freelist.
1473                  */
1474                 else
1475                         flen = 0;
1476         }
1477         /*
1478          * Can't allocate from the freelist for some reason.
1479          */
1480         else {
1481                 fbno = NULLAGBLOCK;
1482                 flen = 0;
1483         }
1484         /*
1485          * Can't do the allocation, give up.
1486          */
1487         if (flen < args->minlen) {
1488                 args->agbno = NULLAGBLOCK;
1489                 TRACE_ALLOC("notenough", args);
1490                 flen = 0;
1491         }
1492         *fbnop = fbno;
1493         *flenp = flen;
1494         *stat = 1;
1495         TRACE_ALLOC("normal", args);
1496         return 0;
1497
1498 error0:
1499         TRACE_ALLOC("error", args);
1500         return error;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Free the extent starting at agno/bno for length.
1505  */
1506 STATIC int                      /* error */
1507 xfs_free_ag_extent(
1508         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1509         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
1510         xfs_agnumber_t  agno,   /* allocation group number */
1511         xfs_agblock_t   bno,    /* starting block number */
1512         xfs_extlen_t    len,    /* length of extent */
1513         int             isfl)   /* set if is freelist blocks - no sb acctg */
1514 {
1515         xfs_btree_cur_t *bno_cur;       /* cursor for by-block btree */
1516         xfs_btree_cur_t *cnt_cur;       /* cursor for by-size btree */
1517         int             error;          /* error return value */
1518 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
1519         static char     fname[] = "xfs_free_ag_extent";
1520 #endif
1521         xfs_agblock_t   gtbno;          /* start of right neighbor block */
1522         xfs_extlen_t    gtlen;          /* length of right neighbor block */
1523         int             haveleft;       /* have a left neighbor block */
1524         int             haveright;      /* have a right neighbor block */
1525         int             i;              /* temp, result code */
1526         xfs_agblock_t   ltbno;          /* start of left neighbor block */
1527         xfs_extlen_t    ltlen;          /* length of left neighbor block */
1528         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point struct for filesystem */
1529         xfs_agblock_t   nbno;           /* new starting block of freespace */
1530         xfs_extlen_t    nlen;           /* new length of freespace */
1531
1532         mp = tp->t_mountp;
1533         /*
1534          * Allocate and initialize a cursor for the by-block btree.
1535          */
1536         bno_cur = xfs_btree_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_BNO, NULL,
1537                 0);
1538         cnt_cur = NULL;
1539         /*
1540          * Look for a neighboring block on the left (lower block numbers)
1541          * that is contiguous with this space.
1542          */
1543         if ((error = xfs_alloc_lookup_le(bno_cur, bno, len, &haveleft)))
1544                 goto error0;
1545         if (haveleft) {
1546                 /*
1547                  * There is a block to our left.
1548                  */
1549                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &ltbno, &ltlen, &i)))
1550                         goto error0;
1551                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1552                 /*
1553                  * It's not contiguous, though.
1554                  */
1555                 if (ltbno + ltlen < bno)
1556                         haveleft = 0;
1557                 else {
1558                         /*
1559                          * If this failure happens the request to free this
1560                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1561                          * Very bad.
1562                          */
1563                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(ltbno + ltlen <= bno, error0);
1564                 }
1565         }
1566         /*
1567          * Look for a neighboring block on the right (higher block numbers)
1568          * that is contiguous with this space.
1569          */
1570         if ((error = xfs_alloc_increment(bno_cur, 0, &haveright)))
1571                 goto error0;
1572         if (haveright) {
1573                 /*
1574                  * There is a block to our right.
1575                  */
1576                 if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &gtbno, &gtlen, &i)))
1577                         goto error0;
1578                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1579                 /*
1580                  * It's not contiguous, though.
1581                  */
1582                 if (bno + len < gtbno)
1583                         haveright = 0;
1584                 else {
1585                         /*
1586                          * If this failure happens the request to free this
1587                          * space was invalid, it's (partly) already free.
1588                          * Very bad.
1589                          */
1590                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(gtbno >= bno + len, error0);
1591                 }
1592         }
1593         /*
1594          * Now allocate and initialize a cursor for the by-size tree.
1595          */
1596         cnt_cur = xfs_btree_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, XFS_BTNUM_CNT, NULL,
1597                 0);
1598         /*
1599          * Have both left and right contiguous neighbors.
1600          * Merge all three into a single free block.
1601          */
1602         if (haveleft && haveright) {
1603                 /*
1604                  * Delete the old by-size entry on the left.
1605                  */
1606                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1607                         goto error0;
1608                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1609                 if ((error = xfs_alloc_delete(cnt_cur, &i)))
1610                         goto error0;
1611                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
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_alloc_delete(cnt_cur, &i)))
1619                         goto error0;
1620                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1621                 /*
1622                  * Delete the old by-block entry for the right block.
1623                  */
1624                 if ((error = xfs_alloc_delete(bno_cur, &i)))
1625                         goto error0;
1626                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1627                 /*
1628                  * Move the by-block cursor back to the left neighbor.
1629                  */
1630                 if ((error = xfs_alloc_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1631                         goto error0;
1632                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1633 #ifdef DEBUG
1634                 /*
1635                  * Check that this is the right record: delete didn't
1636                  * mangle the cursor.
1637                  */
1638                 {
1639                         xfs_agblock_t   xxbno;
1640                         xfs_extlen_t    xxlen;
1641
1642                         if ((error = xfs_alloc_get_rec(bno_cur, &xxbno, &xxlen,
1643                                         &i)))
1644                                 goto error0;
1645                         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1646                                 i == 1 && xxbno == ltbno && xxlen == ltlen,
1647                                 error0);
1648                 }
1649 #endif
1650                 /*
1651                  * Update remaining by-block entry to the new, joined block.
1652                  */
1653                 nbno = ltbno;
1654                 nlen = len + ltlen + gtlen;
1655                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1656                         goto error0;
1657         }
1658         /*
1659          * Have only a left contiguous neighbor.
1660          * Merge it together with the new freespace.
1661          */
1662         else if (haveleft) {
1663                 /*
1664                  * Delete the old by-size entry on the left.
1665                  */
1666                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, ltbno, ltlen, &i)))
1667                         goto error0;
1668                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1669                 if ((error = xfs_alloc_delete(cnt_cur, &i)))
1670                         goto error0;
1671                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1672                 /*
1673                  * Back up the by-block cursor to the left neighbor, and
1674                  * update its length.
1675                  */
1676                 if ((error = xfs_alloc_decrement(bno_cur, 0, &i)))
1677                         goto error0;
1678                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1679                 nbno = ltbno;
1680                 nlen = len + ltlen;
1681                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1682                         goto error0;
1683         }
1684         /*
1685          * Have only a right contiguous neighbor.
1686          * Merge it together with the new freespace.
1687          */
1688         else if (haveright) {
1689                 /*
1690                  * Delete the old by-size entry on the right.
1691                  */
1692                 if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, gtbno, gtlen, &i)))
1693                         goto error0;
1694                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1695                 if ((error = xfs_alloc_delete(cnt_cur, &i)))
1696                         goto error0;
1697                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1698                 /*
1699                  * Update the starting block and length of the right
1700                  * neighbor in the by-block tree.
1701                  */
1702                 nbno = bno;
1703                 nlen = len + gtlen;
1704                 if ((error = xfs_alloc_update(bno_cur, nbno, nlen)))
1705                         goto error0;
1706         }
1707         /*
1708          * No contiguous neighbors.
1709          * Insert the new freespace into the by-block tree.
1710          */
1711         else {
1712                 nbno = bno;
1713                 nlen = len;
1714                 if ((error = xfs_alloc_insert(bno_cur, &i)))
1715                         goto error0;
1716                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1717         }
1718         xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1719         bno_cur = NULL;
1720         /*
1721          * In all cases we need to insert the new freespace in the by-size tree.
1722          */
1723         if ((error = xfs_alloc_lookup_eq(cnt_cur, nbno, nlen, &i)))
1724                 goto error0;
1725         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 0, error0);
1726         if ((error = xfs_alloc_insert(cnt_cur, &i)))
1727                 goto error0;
1728         XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(i == 1, error0);
1729         xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_NOERROR);
1730         cnt_cur = NULL;
1731         /*
1732          * Update the freespace totals in the ag and superblock.
1733          */
1734         {
1735                 xfs_agf_t       *agf;
1736                 xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
1737
1738                 agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1739                 pag = &mp->m_perag[agno];
1740                 be32_add(&agf->agf_freeblks, len);
1741                 xfs_trans_agblocks_delta(tp, len);
1742                 pag->pagf_freeblks += len;
1743                 XFS_WANT_CORRUPTED_GOTO(
1744                         be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <=
1745                         be32_to_cpu(agf->agf_length),
1746                         error0);
1747                 TRACE_MODAGF(NULL, agf, XFS_AGF_FREEBLKS);
1748                 xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FREEBLKS);
1749                 if (!isfl)
1750                         xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FDBLOCKS, (long)len);
1751                 XFS_STATS_INC(xs_freex);
1752                 XFS_STATS_ADD(xs_freeb, len);
1753         }
1754         TRACE_FREE(haveleft ?
1755                         (haveright ? "both" : "left") :
1756                         (haveright ? "right" : "none"),
1757                 agno, bno, len, isfl);
1758
1759         /*
1760          * Since blocks move to the free list without the coordination
1761          * used in xfs_bmap_finish, we can't allow block to be available
1762          * for reallocation and non-transaction writing (user data)
1763          * until we know that the transaction that moved it to the free
1764          * list is permanently on disk.  We track the blocks by declaring
1765          * these blocks as "busy"; the busy list is maintained on a per-ag
1766          * basis and each transaction records which entries should be removed
1767          * when the iclog commits to disk.  If a busy block is allocated,
1768          * the iclog is pushed up to the LSN that freed the block.
1769          */
1770         xfs_alloc_mark_busy(tp, agno, bno, len);
1771         return 0;
1772
1773  error0:
1774         TRACE_FREE("error", agno, bno, len, isfl);
1775         if (bno_cur)
1776                 xfs_btree_del_cursor(bno_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1777         if (cnt_cur)
1778                 xfs_btree_del_cursor(cnt_cur, XFS_BTREE_ERROR);
1779         return error;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Visible (exported) allocation/free functions.
1784  * Some of these are used just by xfs_alloc_btree.c and this file.
1785  */
1786
1787 /*
1788  * Compute and fill in value of m_ag_maxlevels.
1789  */
1790 void
1791 xfs_alloc_compute_maxlevels(
1792         xfs_mount_t     *mp)    /* file system mount structure */
1793 {
1794         int             level;
1795         uint            maxblocks;
1796         uint            maxleafents;
1797         int             minleafrecs;
1798         int             minnoderecs;
1799
1800         maxleafents = (mp->m_sb.sb_agblocks + 1) / 2;
1801         minleafrecs = mp->m_alloc_mnr[0];
1802         minnoderecs = mp->m_alloc_mnr[1];
1803         maxblocks = (maxleafents + minleafrecs - 1) / minleafrecs;
1804         for (level = 1; maxblocks > 1; level++)
1805                 maxblocks = (maxblocks + minnoderecs - 1) / minnoderecs;
1806         mp->m_ag_maxlevels = level;
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Decide whether to use this allocation group for this allocation.
1811  * If so, fix up the btree freelist's size.
1812  */
1813 STATIC int                      /* error */
1814 xfs_alloc_fix_freelist(
1815         xfs_alloc_arg_t *args,  /* allocation argument structure */
1816         int             flags)  /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
1817 {
1818         xfs_buf_t       *agbp;  /* agf buffer pointer */
1819         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure pointer */
1820         xfs_buf_t       *agflbp;/* agfl buffer pointer */
1821         xfs_agblock_t   bno;    /* freelist block */
1822         xfs_extlen_t    delta;  /* new blocks needed in freelist */
1823         int             error;  /* error result code */
1824         xfs_extlen_t    longest;/* longest extent in allocation group */
1825         xfs_mount_t     *mp;    /* file system mount point structure */
1826         xfs_extlen_t    need;   /* total blocks needed in freelist */
1827         xfs_perag_t     *pag;   /* per-ag information structure */
1828         xfs_alloc_arg_t targs;  /* local allocation arguments */
1829         xfs_trans_t     *tp;    /* transaction pointer */
1830
1831         mp = args->mp;
1832
1833         pag = args->pag;
1834         tp = args->tp;
1835         if (!pag->pagf_init) {
1836                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1837                                 &agbp)))
1838                         return error;
1839                 if (!pag->pagf_init) {
1840                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1841                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1842                         args->agbp = NULL;
1843                         return 0;
1844                 }
1845         } else
1846                 agbp = NULL;
1847
1848         /*
1849          * If this is a metadata preferred pag and we are user data
1850          * then try somewhere else if we are not being asked to
1851          * try harder at this point
1852          */
1853         if (pag->pagf_metadata && args->userdata &&
1854             (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK)) {
1855                 ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1856                 args->agbp = NULL;
1857                 return 0;
1858         }
1859
1860         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1861                 need = XFS_MIN_FREELIST_PAG(pag, mp);
1862                 delta = need > pag->pagf_flcount ? need - pag->pagf_flcount : 0;
1863                 /*
1864                  * If it looks like there isn't a long enough extent, or enough
1865                  * total blocks, reject it.
1866                  */
1867                 longest = (pag->pagf_longest > delta) ?
1868                         (pag->pagf_longest - delta) :
1869                         (pag->pagf_flcount > 0 || pag->pagf_longest > 0);
1870                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1871                                 longest ||
1872                     ((int)(pag->pagf_freeblks + pag->pagf_flcount -
1873                            need - args->total) < (int)args->minleft)) {
1874                         if (agbp)
1875                                 xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1876                         args->agbp = NULL;
1877                         return 0;
1878                 }
1879         }
1880
1881         /*
1882          * Get the a.g. freespace buffer.
1883          * Can fail if we're not blocking on locks, and it's held.
1884          */
1885         if (agbp == NULL) {
1886                 if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, args->agno, flags,
1887                                 &agbp)))
1888                         return error;
1889                 if (agbp == NULL) {
1890                         ASSERT(flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK);
1891                         ASSERT(!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING));
1892                         args->agbp = NULL;
1893                         return 0;
1894                 }
1895         }
1896         /*
1897          * Figure out how many blocks we should have in the freelist.
1898          */
1899         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
1900         need = XFS_MIN_FREELIST(agf, mp);
1901         /*
1902          * If there isn't enough total or single-extent, reject it.
1903          */
1904         if (!(flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)) {
1905                 delta = need > be32_to_cpu(agf->agf_flcount) ?
1906                         (need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount)) : 0;
1907                 longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
1908                 longest = (longest > delta) ? (longest - delta) :
1909                         (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > 0 || longest > 0);
1910                 if ((args->minlen + args->alignment + args->minalignslop - 1) >
1911                                 longest ||
1912                     ((int)(be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) +
1913                      be32_to_cpu(agf->agf_flcount) - need - args->total) <
1914                                 (int)args->minleft)) {
1915                         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
1916                         args->agbp = NULL;
1917                         return 0;
1918                 }
1919         }
1920         /*
1921          * Make the freelist shorter if it's too long.
1922          */
1923         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) > need) {
1924                 xfs_buf_t       *bp;
1925
1926                 if ((error = xfs_alloc_get_freelist(tp, agbp, &bno)))
1927                         return error;
1928                 if ((error = xfs_free_ag_extent(tp, agbp, args->agno, bno, 1, 1)))
1929                         return error;
1930                 bp = xfs_btree_get_bufs(mp, tp, args->agno, bno, 0);
1931                 xfs_trans_binval(tp, bp);
1932         }
1933         /*
1934          * Initialize the args structure.
1935          */
1936         targs.tp = tp;
1937         targs.mp = mp;
1938         targs.agbp = agbp;
1939         targs.agno = args->agno;
1940         targs.mod = targs.minleft = targs.wasdel = targs.userdata =
1941                 targs.minalignslop = 0;
1942         targs.alignment = targs.minlen = targs.prod = targs.isfl = 1;
1943         targs.type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
1944         targs.pag = pag;
1945         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp, targs.agno, &agflbp)))
1946                 return error;
1947         /*
1948          * Make the freelist longer if it's too short.
1949          */
1950         while (be32_to_cpu(agf->agf_flcount) < need) {
1951                 targs.agbno = 0;
1952                 targs.maxlen = need - be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
1953                 /*
1954                  * Allocate as many blocks as possible at once.
1955                  */
1956                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(&targs))) {
1957                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1958                         return error;
1959                 }
1960                 /*
1961                  * Stop if we run out.  Won't happen if callers are obeying
1962                  * the restrictions correctly.  Can happen for free calls
1963                  * on a completely full ag.
1964                  */
1965                 if (targs.agbno == NULLAGBLOCK) {
1966                         if (flags & XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)
1967                                 break;
1968                         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1969                         args->agbp = NULL;
1970                         return 0;
1971                 }
1972                 /*
1973                  * Put each allocated block on the list.
1974                  */
1975                 for (bno = targs.agbno; bno < targs.agbno + targs.len; bno++) {
1976                         if ((error = xfs_alloc_put_freelist(tp, agbp, agflbp,
1977                                         bno)))
1978                                 return error;
1979                 }
1980         }
1981         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
1982         args->agbp = agbp;
1983         return 0;
1984 }
1985
1986 /*
1987  * Get a block from the freelist.
1988  * Returns with the buffer for the block gotten.
1989  */
1990 int                             /* error */
1991 xfs_alloc_get_freelist(
1992         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
1993         xfs_buf_t       *agbp,  /* buffer containing the agf structure */
1994         xfs_agblock_t   *bnop)  /* block address retrieved from freelist */
1995 {
1996         xfs_agf_t       *agf;   /* a.g. freespace structure */
1997         xfs_agfl_t      *agfl;  /* a.g. freelist structure */
1998         xfs_buf_t       *agflbp;/* buffer for a.g. freelist structure */
1999         xfs_agblock_t   bno;    /* block number returned */
2000         int             error;
2001 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
2002         static char     fname[] = "xfs_alloc_get_freelist";
2003 #endif
2004         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure */
2005         xfs_perag_t     *pag;   /* per allocation group data */
2006
2007         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2008         /*
2009          * Freelist is empty, give up.
2010          */
2011         if (!agf->agf_flcount) {
2012                 *bnop = NULLAGBLOCK;
2013                 return 0;
2014         }
2015         /*
2016          * Read the array of free blocks.
2017          */
2018         mp = tp->t_mountp;
2019         if ((error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2020                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2021                 return error;
2022         agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(agflbp);
2023         /*
2024          * Get the block number and update the data structures.
2025          */
2026         bno = be32_to_cpu(agfl->agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_flfirst)]);
2027         be32_add(&agf->agf_flfirst, 1);
2028         xfs_trans_brelse(tp, agflbp);
2029         if (be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2030                 agf->agf_flfirst = 0;
2031         pag = &mp->m_perag[be32_to_cpu(agf->agf_seqno)];
2032         be32_add(&agf->agf_flcount, -1);
2033         xfs_trans_agflist_delta(tp, -1);
2034         pag->pagf_flcount--;
2035         TRACE_MODAGF(NULL, agf, XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT);
2036         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FLFIRST | XFS_AGF_FLCOUNT);
2037         *bnop = bno;
2038
2039         /*
2040          * As blocks are freed, they are added to the per-ag busy list
2041          * and remain there until the freeing transaction is committed to
2042          * disk.  Now that we have allocated blocks, this list must be
2043          * searched to see if a block is being reused.  If one is, then
2044          * the freeing transaction must be pushed to disk NOW by forcing
2045          * to disk all iclogs up that transaction's LSN.
2046          */
2047         xfs_alloc_search_busy(tp, be32_to_cpu(agf->agf_seqno), bno, 1);
2048         return 0;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Log the given fields from the agf structure.
2053  */
2054 void
2055 xfs_alloc_log_agf(
2056         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2057         xfs_buf_t       *bp,    /* buffer for a.g. freelist header */
2058         int             fields) /* mask of fields to be logged (XFS_AGF_...) */
2059 {
2060         int     first;          /* first byte offset */
2061         int     last;           /* last byte offset */
2062         static const short      offsets[] = {
2063                 offsetof(xfs_agf_t, agf_magicnum),
2064                 offsetof(xfs_agf_t, agf_versionnum),
2065                 offsetof(xfs_agf_t, agf_seqno),
2066                 offsetof(xfs_agf_t, agf_length),
2067                 offsetof(xfs_agf_t, agf_roots[0]),
2068                 offsetof(xfs_agf_t, agf_levels[0]),
2069                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flfirst),
2070                 offsetof(xfs_agf_t, agf_fllast),
2071                 offsetof(xfs_agf_t, agf_flcount),
2072                 offsetof(xfs_agf_t, agf_freeblks),
2073                 offsetof(xfs_agf_t, agf_longest),
2074                 sizeof(xfs_agf_t)
2075         };
2076
2077         xfs_btree_offsets(fields, offsets, XFS_AGF_NUM_BITS, &first, &last);
2078         xfs_trans_log_buf(tp, bp, (uint)first, (uint)last);
2079 }
2080
2081 /*
2082  * Interface for inode allocation to force the pag data to be initialized.
2083  */
2084 int                                     /* error */
2085 xfs_alloc_pagf_init(
2086         xfs_mount_t             *mp,    /* file system mount structure */
2087         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2088         xfs_agnumber_t          agno,   /* allocation group number */
2089         int                     flags)  /* XFS_ALLOC_FLAGS_... */
2090 {
2091         xfs_buf_t               *bp;
2092         int                     error;
2093
2094         if ((error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, flags, &bp)))
2095                 return error;
2096         if (bp)
2097                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2098         return 0;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Put the block on the freelist for the allocation group.
2103  */
2104 int                                     /* error */
2105 xfs_alloc_put_freelist(
2106         xfs_trans_t             *tp,    /* transaction pointer */
2107         xfs_buf_t               *agbp,  /* buffer for a.g. freelist header */
2108         xfs_buf_t               *agflbp,/* buffer for a.g. free block array */
2109         xfs_agblock_t           bno)    /* block being freed */
2110 {
2111         xfs_agf_t               *agf;   /* a.g. freespace structure */
2112         xfs_agfl_t              *agfl;  /* a.g. free block array */
2113         __be32                  *blockp;/* pointer to array entry */
2114         int                     error;
2115 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
2116         static char             fname[] = "xfs_alloc_put_freelist";
2117 #endif
2118         xfs_mount_t             *mp;    /* mount structure */
2119         xfs_perag_t             *pag;   /* per allocation group data */
2120
2121         agf = XFS_BUF_TO_AGF(agbp);
2122         mp = tp->t_mountp;
2123
2124         if (!agflbp && (error = xfs_alloc_read_agfl(mp, tp,
2125                         be32_to_cpu(agf->agf_seqno), &agflbp)))
2126                 return error;
2127         agfl = XFS_BUF_TO_AGFL(agflbp);
2128         be32_add(&agf->agf_fllast, 1);
2129         if (be32_to_cpu(agf->agf_fllast) == XFS_AGFL_SIZE(mp))
2130                 agf->agf_fllast = 0;
2131         pag = &mp->m_perag[be32_to_cpu(agf->agf_seqno)];
2132         be32_add(&agf->agf_flcount, 1);
2133         xfs_trans_agflist_delta(tp, 1);
2134         pag->pagf_flcount++;
2135         ASSERT(be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp));
2136         blockp = &agfl->agfl_bno[be32_to_cpu(agf->agf_fllast)];
2137         *blockp = cpu_to_be32(bno);
2138         TRACE_MODAGF(NULL, agf, XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT);
2139         xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_FLLAST | XFS_AGF_FLCOUNT);
2140         xfs_trans_log_buf(tp, agflbp,
2141                 (int)((xfs_caddr_t)blockp - (xfs_caddr_t)agfl),
2142                 (int)((xfs_caddr_t)blockp - (xfs_caddr_t)agfl +
2143                         sizeof(xfs_agblock_t) - 1));
2144         return 0;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Read in the allocation group header (free/alloc section).
2149  */
2150 int                                     /* error */
2151 xfs_alloc_read_agf(
2152         xfs_mount_t     *mp,            /* mount point structure */
2153         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
2154         xfs_agnumber_t  agno,           /* allocation group number */
2155         int             flags,          /* XFS_ALLOC_FLAG_... */
2156         xfs_buf_t       **bpp)          /* buffer for the ag freelist header */
2157 {
2158         xfs_agf_t       *agf;           /* ag freelist header */
2159         int             agf_ok;         /* set if agf is consistent */
2160         xfs_buf_t       *bp;            /* return value */
2161         xfs_perag_t     *pag;           /* per allocation group data */
2162         int             error;
2163
2164         ASSERT(agno != NULLAGNUMBER);
2165         error = xfs_trans_read_buf(
2166                         mp, tp, mp->m_ddev_targp,
2167                         XFS_AG_DADDR(mp, agno, XFS_AGF_DADDR(mp)),
2168                         XFS_FSS_TO_BB(mp, 1),
2169                         (flags & XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK) ? XFS_BUF_TRYLOCK : 0U,
2170                         &bp);
2171         if (error)
2172                 return error;
2173         ASSERT(!bp || !XFS_BUF_GETERROR(bp));
2174         if (!bp) {
2175                 *bpp = NULL;
2176                 return 0;
2177         }
2178         /*
2179          * Validate the magic number of the agf block.
2180          */
2181         agf = XFS_BUF_TO_AGF(bp);
2182         agf_ok =
2183                 be32_to_cpu(agf->agf_magicnum) == XFS_AGF_MAGIC &&
2184                 XFS_AGF_GOOD_VERSION(be32_to_cpu(agf->agf_versionnum)) &&
2185                 be32_to_cpu(agf->agf_freeblks) <= be32_to_cpu(agf->agf_length) &&
2186                 be32_to_cpu(agf->agf_flfirst) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2187                 be32_to_cpu(agf->agf_fllast) < XFS_AGFL_SIZE(mp) &&
2188                 be32_to_cpu(agf->agf_flcount) <= XFS_AGFL_SIZE(mp);
2189         if (unlikely(XFS_TEST_ERROR(!agf_ok, mp, XFS_ERRTAG_ALLOC_READ_AGF,
2190                         XFS_RANDOM_ALLOC_READ_AGF))) {
2191                 XFS_CORRUPTION_ERROR("xfs_alloc_read_agf",
2192                                      XFS_ERRLEVEL_LOW, mp, agf);
2193                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
2194                 return XFS_ERROR(EFSCORRUPTED);
2195         }
2196         pag = &mp->m_perag[agno];
2197         if (!pag->pagf_init) {
2198                 pag->pagf_freeblks = be32_to_cpu(agf->agf_freeblks);
2199                 pag->pagf_flcount = be32_to_cpu(agf->agf_flcount);
2200                 pag->pagf_longest = be32_to_cpu(agf->agf_longest);
2201                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_BNOi] =
2202                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_BNOi]);
2203                 pag->pagf_levels[XFS_BTNUM_CNTi] =
2204                         be32_to_cpu(agf->agf_levels[XFS_BTNUM_CNTi]);
2205                 spinlock_init(&pag->pagb_lock, "xfspagb");
2206                 pag->pagb_list = kmem_zalloc(XFS_PAGB_NUM_SLOTS *
2207                                         sizeof(xfs_perag_busy_t), KM_SLEEP);
2208                 pag->pagf_init = 1;
2209         }
2210 #ifdef DEBUG
2211         else if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
2212                 ASSERT(pag->pagf_freeblks == be32_to_cpu(agf->agf_freeblks));
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_BUF_SET_VTYPE_REF(bp, B_FS_AGF, XFS_AGF_REF);
2222         *bpp = bp;
2223         return 0;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Allocate an extent (variable-size).
2228  * Depending on the allocation type, we either look in a single allocation
2229  * group or loop over the allocation groups to find the result.
2230  */
2231 int                             /* error */
2232 xfs_alloc_vextent(
2233         xfs_alloc_arg_t *args)  /* allocation argument structure */
2234 {
2235         xfs_agblock_t   agsize; /* allocation group size */
2236         int             error;
2237         int             flags;  /* XFS_ALLOC_FLAG_... locking flags */
2238 #ifdef XFS_ALLOC_TRACE
2239         static char     fname[] = "xfs_alloc_vextent";
2240 #endif
2241         xfs_extlen_t    minleft;/* minimum left value, temp copy */
2242         xfs_mount_t     *mp;    /* mount structure pointer */
2243         xfs_agnumber_t  sagno;  /* starting allocation group number */
2244         xfs_alloctype_t type;   /* input allocation type */
2245         int             bump_rotor = 0;
2246         int             no_min = 0;
2247         xfs_agnumber_t  rotorstep = xfs_rotorstep; /* inode32 agf stepper */
2248
2249         mp = args->mp;
2250         type = args->otype = args->type;
2251         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2252         /*
2253          * Just fix this up, for the case where the last a.g. is shorter
2254          * (or there's only one a.g.) and the caller couldn't easily figure
2255          * that out (xfs_bmap_alloc).
2256          */
2257         agsize = mp->m_sb.sb_agblocks;
2258         if (args->maxlen > agsize)
2259                 args->maxlen = agsize;
2260         if (args->alignment == 0)
2261                 args->alignment = 1;
2262         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) < mp->m_sb.sb_agcount);
2263         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) < agsize);
2264         ASSERT(args->minlen <= args->maxlen);
2265         ASSERT(args->minlen <= agsize);
2266         ASSERT(args->mod < args->prod);
2267         if (XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno) >= mp->m_sb.sb_agcount ||
2268             XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno) >= agsize ||
2269             args->minlen > args->maxlen || args->minlen > agsize ||
2270             args->mod >= args->prod) {
2271                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2272                 TRACE_ALLOC("badargs", args);
2273                 return 0;
2274         }
2275         minleft = args->minleft;
2276
2277         switch (type) {
2278         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG:
2279         case XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO:
2280         case XFS_ALLOCTYPE_THIS_BNO:
2281                 /*
2282                  * These three force us into a single a.g.
2283                  */
2284                 args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2285                 down_read(&mp->m_peraglock);
2286                 args->pag = &mp->m_perag[args->agno];
2287                 args->minleft = 0;
2288                 error = xfs_alloc_fix_freelist(args, 0);
2289                 args->minleft = minleft;
2290                 if (error) {
2291                         TRACE_ALLOC("nofix", args);
2292                         goto error0;
2293                 }
2294                 if (!args->agbp) {
2295                         up_read(&mp->m_peraglock);
2296                         TRACE_ALLOC("noagbp", args);
2297                         break;
2298                 }
2299                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2300                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2301                         goto error0;
2302                 up_read(&mp->m_peraglock);
2303                 break;
2304         case XFS_ALLOCTYPE_START_BNO:
2305                 /*
2306                  * Try near allocation first, then anywhere-in-ag after
2307                  * the first a.g. fails.
2308                  */
2309                 if ((args->userdata  == XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA) &&
2310                     (mp->m_flags & XFS_MOUNT_32BITINODES)) {
2311                         args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp,
2312                                         ((mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2313                                         mp->m_sb.sb_agcount), 0);
2314                         bump_rotor = 1;
2315                 }
2316                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, args->fsbno);
2317                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2318                 /* FALLTHROUGH */
2319         case XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG:
2320         case XFS_ALLOCTYPE_START_AG:
2321         case XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG:
2322                 /*
2323                  * Rotate through the allocation groups looking for a winner.
2324                  */
2325                 if (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG) {
2326                         /*
2327                          * Start with the last place we left off.
2328                          */
2329                         args->agno = sagno = (mp->m_agfrotor / rotorstep) %
2330                                         mp->m_sb.sb_agcount;
2331                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2332                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2333                 } else if (type == XFS_ALLOCTYPE_FIRST_AG) {
2334                         /*
2335                          * Start with allocation group given by bno.
2336                          */
2337                         args->agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2338                         args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2339                         sagno = 0;
2340                         flags = 0;
2341                 } else {
2342                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_AG)
2343                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2344                         /*
2345                          * Start with the given allocation group.
2346                          */
2347                         args->agno = sagno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, args->fsbno);
2348                         flags = XFS_ALLOC_FLAG_TRYLOCK;
2349                 }
2350                 /*
2351                  * Loop over allocation groups twice; first time with
2352                  * trylock set, second time without.
2353                  */
2354                 down_read(&mp->m_peraglock);
2355                 for (;;) {
2356                         args->pag = &mp->m_perag[args->agno];
2357                         if (no_min) args->minleft = 0;
2358                         error = xfs_alloc_fix_freelist(args, flags);
2359                         args->minleft = minleft;
2360                         if (error) {
2361                                 TRACE_ALLOC("nofix", args);
2362                                 goto error0;
2363                         }
2364                         /*
2365                          * If we get a buffer back then the allocation will fly.
2366                          */
2367                         if (args->agbp) {
2368                                 if ((error = xfs_alloc_ag_vextent(args)))
2369                                         goto error0;
2370                                 break;
2371                         }
2372                         TRACE_ALLOC("loopfailed", args);
2373                         /*
2374                          * Didn't work, figure out the next iteration.
2375                          */
2376                         if (args->agno == sagno &&
2377                             type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO)
2378                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_THIS_AG;
2379                         /*
2380                         * For the first allocation, we can try any AG to get
2381                         * space.  However, if we already have allocated a
2382                         * block, we don't want to try AGs whose number is below
2383                         * sagno. Otherwise, we may end up with out-of-order
2384                         * locking of AGF, which might cause deadlock.
2385                         */
2386                         if (++(args->agno) == mp->m_sb.sb_agcount) {
2387                                 if (args->firstblock != NULLFSBLOCK)
2388                                         args->agno = sagno;
2389                                 else
2390                                         args->agno = 0;
2391                         }
2392                         /*
2393                          * Reached the starting a.g., must either be done
2394                          * or switch to non-trylock mode.
2395                          */
2396                         if (args->agno == sagno) {
2397                                 if (no_min == 1) {
2398                                         args->agbno = NULLAGBLOCK;
2399                                         TRACE_ALLOC("allfailed", args);
2400                                         break;
2401                                 }
2402                                 if (flags == 0) {
2403                                         no_min = 1;
2404                                 } else {
2405                                         flags = 0;
2406                                         if (type == XFS_ALLOCTYPE_START_BNO) {
2407                                                 args->agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp,
2408                                                         args->fsbno);
2409                                                 args->type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
2410                                         }
2411                                 }
2412                         }
2413                 }
2414                 up_read(&mp->m_peraglock);
2415                 if (bump_rotor || (type == XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG)) {
2416                         if (args->agno == sagno)
2417                                 mp->m_agfrotor = (mp->m_agfrotor + 1) %
2418                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2419                         else
2420                                 mp->m_agfrotor = (args->agno * rotorstep + 1) %
2421                                         (mp->m_sb.sb_agcount * rotorstep);
2422                 }
2423                 break;
2424         default:
2425                 ASSERT(0);
2426                 /* NOTREACHED */
2427         }
2428         if (args->agbno == NULLAGBLOCK)
2429                 args->fsbno = NULLFSBLOCK;
2430         else {
2431                 args->fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(mp, args->agno, args->agbno);
2432 #ifdef DEBUG
2433                 ASSERT(args->len >= args->minlen);
2434                 ASSERT(args->len <= args->maxlen);
2435                 ASSERT(args->agbno % args->alignment == 0);
2436                 XFS_AG_CHECK_DADDR(mp, XFS_FSB_TO_DADDR(mp, args->fsbno),
2437                         args->len);
2438 #endif
2439         }
2440         return 0;
2441 error0:
2442         up_read(&mp->m_peraglock);
2443         return error;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Free an extent.
2448  * Just break up the extent address and hand off to xfs_free_ag_extent
2449  * after fixing up the freelist.
2450  */
2451 int                             /* error */
2452 xfs_free_extent(
2453         xfs_trans_t     *tp,    /* transaction pointer */
2454         xfs_fsblock_t   bno,    /* starting block number of extent */
2455         xfs_extlen_t    len)    /* length of extent */
2456 {
2457         xfs_alloc_arg_t args;
2458         int             error;
2459
2460         ASSERT(len != 0);
2461         memset(&args, 0, sizeof(xfs_alloc_arg_t));
2462         args.tp = tp;
2463         args.mp = tp->t_mountp;
2464         args.agno = XFS_FSB_TO_AGNO(args.mp, bno);
2465         ASSERT(args.agno < args.mp->m_sb.sb_agcount);
2466         args.agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(args.mp, bno);
2467         down_read(&args.mp->m_peraglock);
2468         args.pag = &args.mp->m_perag[args.agno];
2469         if ((error = xfs_alloc_fix_freelist(&args, XFS_ALLOC_FLAG_FREEING)))
2470                 goto error0;
2471 #ifdef DEBUG
2472         ASSERT(args.agbp != NULL);
2473         ASSERT((args.agbno + len) <=
2474                 be32_to_cpu(XFS_BUF_TO_AGF(args.agbp)->agf_length));
2475 #endif
2476         error = xfs_free_ag_extent(tp, args.agbp, args.agno, args.agbno, len, 0);
2477 error0:
2478         up_read(&args.mp->m_peraglock);
2479         return error;
2480 }
2481
2482
2483 /*
2484  * AG Busy list management
2485  * The busy list contains block ranges that have been freed but whose
2486  * transactions have not yet hit disk.  If any block listed in a busy
2487  * list is reused, the transaction that freed it must be forced to disk
2488  * before continuing to use the block.
2489  *
2490  * xfs_alloc_mark_busy - add to the per-ag busy list
2491  * xfs_alloc_clear_busy - remove an item from the per-ag busy list
2492  */
2493 void
2494 xfs_alloc_mark_busy(xfs_trans_t *tp,
2495                     xfs_agnumber_t agno,
2496                     xfs_agblock_t bno,
2497                     xfs_extlen_t len)
2498 {
2499         xfs_mount_t             *mp;
2500         xfs_perag_busy_t        *bsy;
2501         int                     n;
2502         SPLDECL(s);
2503
2504         mp = tp->t_mountp;
2505         s = mutex_spinlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock);
2506
2507         /* search pagb_list for an open slot */
2508         for (bsy = mp->m_perag[agno].pagb_list, n = 0;
2509              n < XFS_PAGB_NUM_SLOTS;
2510              bsy++, n++) {
2511                 if (bsy->busy_tp == NULL) {
2512                         break;
2513                 }
2514         }
2515
2516         if (n < XFS_PAGB_NUM_SLOTS) {
2517                 bsy = &mp->m_perag[agno].pagb_list[n];
2518                 mp->m_perag[agno].pagb_count++;
2519                 TRACE_BUSY("xfs_alloc_mark_busy", "got", agno, bno, len, n, tp);
2520                 bsy->busy_start = bno;
2521                 bsy->busy_length = len;
2522                 bsy->busy_tp = tp;
2523                 xfs_trans_add_busy(tp, agno, n);
2524         } else {
2525                 TRACE_BUSY("xfs_alloc_mark_busy", "FULL", agno, bno, len, -1, tp);
2526                 /*
2527                  * The busy list is full!  Since it is now not possible to
2528                  * track the free block, make this a synchronous transaction
2529                  * to insure that the block is not reused before this
2530                  * transaction commits.
2531                  */
2532                 xfs_trans_set_sync(tp);
2533         }
2534
2535         mutex_spinunlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock, s);
2536 }
2537
2538 void
2539 xfs_alloc_clear_busy(xfs_trans_t *tp,
2540                      xfs_agnumber_t agno,
2541                      int idx)
2542 {
2543         xfs_mount_t             *mp;
2544         xfs_perag_busy_t        *list;
2545         SPLDECL(s);
2546
2547         mp = tp->t_mountp;
2548
2549         s = mutex_spinlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock);
2550         list = mp->m_perag[agno].pagb_list;
2551
2552         ASSERT(idx < XFS_PAGB_NUM_SLOTS);
2553         if (list[idx].busy_tp == tp) {
2554                 TRACE_UNBUSY("xfs_alloc_clear_busy", "found", agno, idx, tp);
2555                 list[idx].busy_tp = NULL;
2556                 mp->m_perag[agno].pagb_count--;
2557         } else {
2558                 TRACE_UNBUSY("xfs_alloc_clear_busy", "missing", agno, idx, tp);
2559         }
2560
2561         mutex_spinunlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock, s);
2562 }
2563
2564
2565 /*
2566  * returns non-zero if any of (agno,bno):len is in a busy list
2567  */
2568 STATIC int
2569 xfs_alloc_search_busy(xfs_trans_t *tp,
2570                     xfs_agnumber_t agno,
2571                     xfs_agblock_t bno,
2572                     xfs_extlen_t len)
2573 {
2574         xfs_mount_t             *mp;
2575         xfs_perag_busy_t        *bsy;
2576         int                     n;
2577         xfs_agblock_t           uend, bend;
2578         xfs_lsn_t               lsn;
2579         int                     cnt;
2580         SPLDECL(s);
2581
2582         mp = tp->t_mountp;
2583
2584         s = mutex_spinlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock);
2585         cnt = mp->m_perag[agno].pagb_count;
2586
2587         uend = bno + len - 1;
2588
2589         /* search pagb_list for this slot, skipping open slots */
2590         for (bsy = mp->m_perag[agno].pagb_list, n = 0;
2591              cnt; bsy++, n++) {
2592
2593                 /*
2594                  * (start1,length1) within (start2, length2)
2595                  */
2596                 if (bsy->busy_tp != NULL) {
2597                         bend = bsy->busy_start + bsy->busy_length - 1;
2598                         if ((bno > bend) ||
2599                             (uend < bsy->busy_start)) {
2600                                 cnt--;
2601                         } else {
2602                                 TRACE_BUSYSEARCH("xfs_alloc_search_busy",
2603                                                  "found1", agno, bno, len, n,
2604                                                  tp);
2605                                 break;
2606                         }
2607                 }
2608         }
2609
2610         /*
2611          * If a block was found, force the log through the LSN of the
2612          * transaction that freed the block
2613          */
2614         if (cnt) {
2615                 TRACE_BUSYSEARCH("xfs_alloc_search_busy", "found", agno, bno, len, n, tp);
2616                 lsn = bsy->busy_tp->t_commit_lsn;
2617                 mutex_spinunlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock, s);
2618                 xfs_log_force(mp, lsn, XFS_LOG_FORCE|XFS_LOG_SYNC);
2619         } else {
2620                 TRACE_BUSYSEARCH("xfs_alloc_search_busy", "not-found", agno, bno, len, n, tp);
2621                 n = -1;
2622                 mutex_spinunlock(&mp->m_perag[agno].pagb_lock, s);
2623         }
2624
2625         return n;
2626 }