]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - fs/xfs/libxfs/xfs_ialloc_btree.c
1080381ff243e68ee3b6c89fef1e2e78341d8994
[linux.git] / fs / xfs / libxfs / xfs_ialloc_btree.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2001,2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_bit.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_inode.h"
15 #include "xfs_btree.h"
16 #include "xfs_ialloc.h"
17 #include "xfs_ialloc_btree.h"
18 #include "xfs_alloc.h"
19 #include "xfs_error.h"
20 #include "xfs_trace.h"
21 #include "xfs_cksum.h"
22 #include "xfs_trans.h"
23 #include "xfs_rmap.h"
24
25
26 STATIC int
27 xfs_inobt_get_minrecs(
28         struct xfs_btree_cur    *cur,
29         int                     level)
30 {
31         return cur->bc_mp->m_inobt_mnr[level != 0];
32 }
33
34 STATIC struct xfs_btree_cur *
35 xfs_inobt_dup_cursor(
36         struct xfs_btree_cur    *cur)
37 {
38         return xfs_inobt_init_cursor(cur->bc_mp, cur->bc_tp,
39                         cur->bc_private.a.agbp, cur->bc_private.a.agno,
40                         cur->bc_btnum);
41 }
42
43 STATIC void
44 xfs_inobt_set_root(
45         struct xfs_btree_cur    *cur,
46         union xfs_btree_ptr     *nptr,
47         int                     inc)    /* level change */
48 {
49         struct xfs_buf          *agbp = cur->bc_private.a.agbp;
50         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
51
52         agi->agi_root = nptr->s;
53         be32_add_cpu(&agi->agi_level, inc);
54         xfs_ialloc_log_agi(cur->bc_tp, agbp, XFS_AGI_ROOT | XFS_AGI_LEVEL);
55 }
56
57 STATIC void
58 xfs_finobt_set_root(
59         struct xfs_btree_cur    *cur,
60         union xfs_btree_ptr     *nptr,
61         int                     inc)    /* level change */
62 {
63         struct xfs_buf          *agbp = cur->bc_private.a.agbp;
64         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
65
66         agi->agi_free_root = nptr->s;
67         be32_add_cpu(&agi->agi_free_level, inc);
68         xfs_ialloc_log_agi(cur->bc_tp, agbp,
69                            XFS_AGI_FREE_ROOT | XFS_AGI_FREE_LEVEL);
70 }
71
72 STATIC int
73 __xfs_inobt_alloc_block(
74         struct xfs_btree_cur    *cur,
75         union xfs_btree_ptr     *start,
76         union xfs_btree_ptr     *new,
77         int                     *stat,
78         enum xfs_ag_resv_type   resv)
79 {
80         xfs_alloc_arg_t         args;           /* block allocation args */
81         int                     error;          /* error return value */
82         xfs_agblock_t           sbno = be32_to_cpu(start->s);
83
84         memset(&args, 0, sizeof(args));
85         args.tp = cur->bc_tp;
86         args.mp = cur->bc_mp;
87         args.oinfo = XFS_RMAP_OINFO_INOBT;
88         args.fsbno = XFS_AGB_TO_FSB(args.mp, cur->bc_private.a.agno, sbno);
89         args.minlen = 1;
90         args.maxlen = 1;
91         args.prod = 1;
92         args.type = XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
93         args.resv = resv;
94
95         error = xfs_alloc_vextent(&args);
96         if (error)
97                 return error;
98
99         if (args.fsbno == NULLFSBLOCK) {
100                 *stat = 0;
101                 return 0;
102         }
103         ASSERT(args.len == 1);
104
105         new->s = cpu_to_be32(XFS_FSB_TO_AGBNO(args.mp, args.fsbno));
106         *stat = 1;
107         return 0;
108 }
109
110 STATIC int
111 xfs_inobt_alloc_block(
112         struct xfs_btree_cur    *cur,
113         union xfs_btree_ptr     *start,
114         union xfs_btree_ptr     *new,
115         int                     *stat)
116 {
117         return __xfs_inobt_alloc_block(cur, start, new, stat, XFS_AG_RESV_NONE);
118 }
119
120 STATIC int
121 xfs_finobt_alloc_block(
122         struct xfs_btree_cur    *cur,
123         union xfs_btree_ptr     *start,
124         union xfs_btree_ptr     *new,
125         int                     *stat)
126 {
127         if (cur->bc_mp->m_finobt_nores)
128                 return xfs_inobt_alloc_block(cur, start, new, stat);
129         return __xfs_inobt_alloc_block(cur, start, new, stat,
130                         XFS_AG_RESV_METADATA);
131 }
132
133 STATIC int
134 __xfs_inobt_free_block(
135         struct xfs_btree_cur    *cur,
136         struct xfs_buf          *bp,
137         enum xfs_ag_resv_type   resv)
138 {
139         return xfs_free_extent(cur->bc_tp,
140                         XFS_DADDR_TO_FSB(cur->bc_mp, XFS_BUF_ADDR(bp)), 1,
141                         &XFS_RMAP_OINFO_INOBT, resv);
142 }
143
144 STATIC int
145 xfs_inobt_free_block(
146         struct xfs_btree_cur    *cur,
147         struct xfs_buf          *bp)
148 {
149         return __xfs_inobt_free_block(cur, bp, XFS_AG_RESV_NONE);
150 }
151
152 STATIC int
153 xfs_finobt_free_block(
154         struct xfs_btree_cur    *cur,
155         struct xfs_buf          *bp)
156 {
157         if (cur->bc_mp->m_finobt_nores)
158                 return xfs_inobt_free_block(cur, bp);
159         return __xfs_inobt_free_block(cur, bp, XFS_AG_RESV_METADATA);
160 }
161
162 STATIC int
163 xfs_inobt_get_maxrecs(
164         struct xfs_btree_cur    *cur,
165         int                     level)
166 {
167         return cur->bc_mp->m_inobt_mxr[level != 0];
168 }
169
170 STATIC void
171 xfs_inobt_init_key_from_rec(
172         union xfs_btree_key     *key,
173         union xfs_btree_rec     *rec)
174 {
175         key->inobt.ir_startino = rec->inobt.ir_startino;
176 }
177
178 STATIC void
179 xfs_inobt_init_high_key_from_rec(
180         union xfs_btree_key     *key,
181         union xfs_btree_rec     *rec)
182 {
183         __u32                   x;
184
185         x = be32_to_cpu(rec->inobt.ir_startino);
186         x += XFS_INODES_PER_CHUNK - 1;
187         key->inobt.ir_startino = cpu_to_be32(x);
188 }
189
190 STATIC void
191 xfs_inobt_init_rec_from_cur(
192         struct xfs_btree_cur    *cur,
193         union xfs_btree_rec     *rec)
194 {
195         rec->inobt.ir_startino = cpu_to_be32(cur->bc_rec.i.ir_startino);
196         if (xfs_sb_version_hassparseinodes(&cur->bc_mp->m_sb)) {
197                 rec->inobt.ir_u.sp.ir_holemask =
198                                         cpu_to_be16(cur->bc_rec.i.ir_holemask);
199                 rec->inobt.ir_u.sp.ir_count = cur->bc_rec.i.ir_count;
200                 rec->inobt.ir_u.sp.ir_freecount = cur->bc_rec.i.ir_freecount;
201         } else {
202                 /* ir_holemask/ir_count not supported on-disk */
203                 rec->inobt.ir_u.f.ir_freecount =
204                                         cpu_to_be32(cur->bc_rec.i.ir_freecount);
205         }
206         rec->inobt.ir_free = cpu_to_be64(cur->bc_rec.i.ir_free);
207 }
208
209 /*
210  * initial value of ptr for lookup
211  */
212 STATIC void
213 xfs_inobt_init_ptr_from_cur(
214         struct xfs_btree_cur    *cur,
215         union xfs_btree_ptr     *ptr)
216 {
217         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(cur->bc_private.a.agbp);
218
219         ASSERT(cur->bc_private.a.agno == be32_to_cpu(agi->agi_seqno));
220
221         ptr->s = agi->agi_root;
222 }
223
224 STATIC void
225 xfs_finobt_init_ptr_from_cur(
226         struct xfs_btree_cur    *cur,
227         union xfs_btree_ptr     *ptr)
228 {
229         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(cur->bc_private.a.agbp);
230
231         ASSERT(cur->bc_private.a.agno == be32_to_cpu(agi->agi_seqno));
232         ptr->s = agi->agi_free_root;
233 }
234
235 STATIC int64_t
236 xfs_inobt_key_diff(
237         struct xfs_btree_cur    *cur,
238         union xfs_btree_key     *key)
239 {
240         return (int64_t)be32_to_cpu(key->inobt.ir_startino) -
241                           cur->bc_rec.i.ir_startino;
242 }
243
244 STATIC int64_t
245 xfs_inobt_diff_two_keys(
246         struct xfs_btree_cur    *cur,
247         union xfs_btree_key     *k1,
248         union xfs_btree_key     *k2)
249 {
250         return (int64_t)be32_to_cpu(k1->inobt.ir_startino) -
251                           be32_to_cpu(k2->inobt.ir_startino);
252 }
253
254 static xfs_failaddr_t
255 xfs_inobt_verify(
256         struct xfs_buf          *bp)
257 {
258         struct xfs_mount        *mp = bp->b_target->bt_mount;
259         struct xfs_btree_block  *block = XFS_BUF_TO_BLOCK(bp);
260         xfs_failaddr_t          fa;
261         unsigned int            level;
262
263         if (!xfs_verify_magic(bp, block->bb_magic))
264                 return __this_address;
265
266         /*
267          * During growfs operations, we can't verify the exact owner as the
268          * perag is not fully initialised and hence not attached to the buffer.
269          *
270          * Similarly, during log recovery we will have a perag structure
271          * attached, but the agi information will not yet have been initialised
272          * from the on disk AGI. We don't currently use any of this information,
273          * but beware of the landmine (i.e. need to check pag->pagi_init) if we
274          * ever do.
275          */
276         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
277                 fa = xfs_btree_sblock_v5hdr_verify(bp);
278                 if (fa)
279                         return fa;
280         }
281
282         /* level verification */
283         level = be16_to_cpu(block->bb_level);
284         if (level >= mp->m_in_maxlevels)
285                 return __this_address;
286
287         return xfs_btree_sblock_verify(bp, mp->m_inobt_mxr[level != 0]);
288 }
289
290 static void
291 xfs_inobt_read_verify(
292         struct xfs_buf  *bp)
293 {
294         xfs_failaddr_t  fa;
295
296         if (!xfs_btree_sblock_verify_crc(bp))
297                 xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
298         else {
299                 fa = xfs_inobt_verify(bp);
300                 if (fa)
301                         xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
302         }
303
304         if (bp->b_error)
305                 trace_xfs_btree_corrupt(bp, _RET_IP_);
306 }
307
308 static void
309 xfs_inobt_write_verify(
310         struct xfs_buf  *bp)
311 {
312         xfs_failaddr_t  fa;
313
314         fa = xfs_inobt_verify(bp);
315         if (fa) {
316                 trace_xfs_btree_corrupt(bp, _RET_IP_);
317                 xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
318                 return;
319         }
320         xfs_btree_sblock_calc_crc(bp);
321
322 }
323
324 const struct xfs_buf_ops xfs_inobt_buf_ops = {
325         .name = "xfs_inobt",
326         .magic = { cpu_to_be32(XFS_IBT_MAGIC), cpu_to_be32(XFS_IBT_CRC_MAGIC) },
327         .verify_read = xfs_inobt_read_verify,
328         .verify_write = xfs_inobt_write_verify,
329         .verify_struct = xfs_inobt_verify,
330 };
331
332 const struct xfs_buf_ops xfs_finobt_buf_ops = {
333         .name = "xfs_finobt",
334         .magic = { cpu_to_be32(XFS_FIBT_MAGIC),
335                    cpu_to_be32(XFS_FIBT_CRC_MAGIC) },
336         .verify_read = xfs_inobt_read_verify,
337         .verify_write = xfs_inobt_write_verify,
338         .verify_struct = xfs_inobt_verify,
339 };
340
341 STATIC int
342 xfs_inobt_keys_inorder(
343         struct xfs_btree_cur    *cur,
344         union xfs_btree_key     *k1,
345         union xfs_btree_key     *k2)
346 {
347         return be32_to_cpu(k1->inobt.ir_startino) <
348                 be32_to_cpu(k2->inobt.ir_startino);
349 }
350
351 STATIC int
352 xfs_inobt_recs_inorder(
353         struct xfs_btree_cur    *cur,
354         union xfs_btree_rec     *r1,
355         union xfs_btree_rec     *r2)
356 {
357         return be32_to_cpu(r1->inobt.ir_startino) + XFS_INODES_PER_CHUNK <=
358                 be32_to_cpu(r2->inobt.ir_startino);
359 }
360
361 static const struct xfs_btree_ops xfs_inobt_ops = {
362         .rec_len                = sizeof(xfs_inobt_rec_t),
363         .key_len                = sizeof(xfs_inobt_key_t),
364
365         .dup_cursor             = xfs_inobt_dup_cursor,
366         .set_root               = xfs_inobt_set_root,
367         .alloc_block            = xfs_inobt_alloc_block,
368         .free_block             = xfs_inobt_free_block,
369         .get_minrecs            = xfs_inobt_get_minrecs,
370         .get_maxrecs            = xfs_inobt_get_maxrecs,
371         .init_key_from_rec      = xfs_inobt_init_key_from_rec,
372         .init_high_key_from_rec = xfs_inobt_init_high_key_from_rec,
373         .init_rec_from_cur      = xfs_inobt_init_rec_from_cur,
374         .init_ptr_from_cur      = xfs_inobt_init_ptr_from_cur,
375         .key_diff               = xfs_inobt_key_diff,
376         .buf_ops                = &xfs_inobt_buf_ops,
377         .diff_two_keys          = xfs_inobt_diff_two_keys,
378         .keys_inorder           = xfs_inobt_keys_inorder,
379         .recs_inorder           = xfs_inobt_recs_inorder,
380 };
381
382 static const struct xfs_btree_ops xfs_finobt_ops = {
383         .rec_len                = sizeof(xfs_inobt_rec_t),
384         .key_len                = sizeof(xfs_inobt_key_t),
385
386         .dup_cursor             = xfs_inobt_dup_cursor,
387         .set_root               = xfs_finobt_set_root,
388         .alloc_block            = xfs_finobt_alloc_block,
389         .free_block             = xfs_finobt_free_block,
390         .get_minrecs            = xfs_inobt_get_minrecs,
391         .get_maxrecs            = xfs_inobt_get_maxrecs,
392         .init_key_from_rec      = xfs_inobt_init_key_from_rec,
393         .init_high_key_from_rec = xfs_inobt_init_high_key_from_rec,
394         .init_rec_from_cur      = xfs_inobt_init_rec_from_cur,
395         .init_ptr_from_cur      = xfs_finobt_init_ptr_from_cur,
396         .key_diff               = xfs_inobt_key_diff,
397         .buf_ops                = &xfs_finobt_buf_ops,
398         .diff_two_keys          = xfs_inobt_diff_two_keys,
399         .keys_inorder           = xfs_inobt_keys_inorder,
400         .recs_inorder           = xfs_inobt_recs_inorder,
401 };
402
403 /*
404  * Allocate a new inode btree cursor.
405  */
406 struct xfs_btree_cur *                          /* new inode btree cursor */
407 xfs_inobt_init_cursor(
408         struct xfs_mount        *mp,            /* file system mount point */
409         struct xfs_trans        *tp,            /* transaction pointer */
410         struct xfs_buf          *agbp,          /* buffer for agi structure */
411         xfs_agnumber_t          agno,           /* allocation group number */
412         xfs_btnum_t             btnum)          /* ialloc or free ino btree */
413 {
414         struct xfs_agi          *agi = XFS_BUF_TO_AGI(agbp);
415         struct xfs_btree_cur    *cur;
416
417         cur = kmem_zone_zalloc(xfs_btree_cur_zone, KM_NOFS);
418
419         cur->bc_tp = tp;
420         cur->bc_mp = mp;
421         cur->bc_btnum = btnum;
422         if (btnum == XFS_BTNUM_INO) {
423                 cur->bc_nlevels = be32_to_cpu(agi->agi_level);
424                 cur->bc_ops = &xfs_inobt_ops;
425                 cur->bc_statoff = XFS_STATS_CALC_INDEX(xs_ibt_2);
426         } else {
427                 cur->bc_nlevels = be32_to_cpu(agi->agi_free_level);
428                 cur->bc_ops = &xfs_finobt_ops;
429                 cur->bc_statoff = XFS_STATS_CALC_INDEX(xs_fibt_2);
430         }
431
432         cur->bc_blocklog = mp->m_sb.sb_blocklog;
433
434         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb))
435                 cur->bc_flags |= XFS_BTREE_CRC_BLOCKS;
436
437         cur->bc_private.a.agbp = agbp;
438         cur->bc_private.a.agno = agno;
439
440         return cur;
441 }
442
443 /*
444  * Calculate number of records in an inobt btree block.
445  */
446 int
447 xfs_inobt_maxrecs(
448         struct xfs_mount        *mp,
449         int                     blocklen,
450         int                     leaf)
451 {
452         blocklen -= XFS_INOBT_BLOCK_LEN(mp);
453
454         if (leaf)
455                 return blocklen / sizeof(xfs_inobt_rec_t);
456         return blocklen / (sizeof(xfs_inobt_key_t) + sizeof(xfs_inobt_ptr_t));
457 }
458
459 /*
460  * Convert the inode record holemask to an inode allocation bitmap. The inode
461  * allocation bitmap is inode granularity and specifies whether an inode is
462  * physically allocated on disk (not whether the inode is considered allocated
463  * or free by the fs).
464  *
465  * A bit value of 1 means the inode is allocated, a value of 0 means it is free.
466  */
467 uint64_t
468 xfs_inobt_irec_to_allocmask(
469         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
470 {
471         uint64_t                        bitmap = 0;
472         uint64_t                        inodespbit;
473         int                             nextbit;
474         uint                            allocbitmap;
475
476         /*
477          * The holemask has 16-bits for a 64 inode record. Therefore each
478          * holemask bit represents multiple inodes. Create a mask of bits to set
479          * in the allocmask for each holemask bit.
480          */
481         inodespbit = (1 << XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT) - 1;
482
483         /*
484          * Allocated inodes are represented by 0 bits in holemask. Invert the 0
485          * bits to 1 and convert to a uint so we can use xfs_next_bit(). Mask
486          * anything beyond the 16 holemask bits since this casts to a larger
487          * type.
488          */
489         allocbitmap = ~rec->ir_holemask & ((1 << XFS_INOBT_HOLEMASK_BITS) - 1);
490
491         /*
492          * allocbitmap is the inverted holemask so every set bit represents
493          * allocated inodes. To expand from 16-bit holemask granularity to
494          * 64-bit (e.g., bit-per-inode), set inodespbit bits in the target
495          * bitmap for every holemask bit.
496          */
497         nextbit = xfs_next_bit(&allocbitmap, 1, 0);
498         while (nextbit != -1) {
499                 ASSERT(nextbit < (sizeof(rec->ir_holemask) * NBBY));
500
501                 bitmap |= (inodespbit <<
502                            (nextbit * XFS_INODES_PER_HOLEMASK_BIT));
503
504                 nextbit = xfs_next_bit(&allocbitmap, 1, nextbit + 1);
505         }
506
507         return bitmap;
508 }
509
510 #if defined(DEBUG) || defined(XFS_WARN)
511 /*
512  * Verify that an in-core inode record has a valid inode count.
513  */
514 int
515 xfs_inobt_rec_check_count(
516         struct xfs_mount                *mp,
517         struct xfs_inobt_rec_incore     *rec)
518 {
519         int                             inocount = 0;
520         int                             nextbit = 0;
521         uint64_t                        allocbmap;
522         int                             wordsz;
523
524         wordsz = sizeof(allocbmap) / sizeof(unsigned int);
525         allocbmap = xfs_inobt_irec_to_allocmask(rec);
526
527         nextbit = xfs_next_bit((uint *) &allocbmap, wordsz, nextbit);
528         while (nextbit != -1) {
529                 inocount++;
530                 nextbit = xfs_next_bit((uint *) &allocbmap, wordsz,
531                                        nextbit + 1);
532         }
533
534         if (inocount != rec->ir_count)
535                 return -EFSCORRUPTED;
536
537         return 0;
538 }
539 #endif  /* DEBUG */
540
541 static xfs_extlen_t
542 xfs_inobt_max_size(
543         struct xfs_mount        *mp,
544         xfs_agnumber_t          agno)
545 {
546         xfs_agblock_t           agblocks = xfs_ag_block_count(mp, agno);
547
548         /* Bail out if we're uninitialized, which can happen in mkfs. */
549         if (mp->m_inobt_mxr[0] == 0)
550                 return 0;
551
552         return xfs_btree_calc_size(mp->m_inobt_mnr,
553                                 (uint64_t)agblocks * mp->m_sb.sb_inopblock /
554                                         XFS_INODES_PER_CHUNK);
555 }
556
557 static int
558 xfs_inobt_count_blocks(
559         struct xfs_mount        *mp,
560         struct xfs_trans        *tp,
561         xfs_agnumber_t          agno,
562         xfs_btnum_t             btnum,
563         xfs_extlen_t            *tree_blocks)
564 {
565         struct xfs_buf          *agbp;
566         struct xfs_btree_cur    *cur;
567         int                     error;
568
569         error = xfs_ialloc_read_agi(mp, tp, agno, &agbp);
570         if (error)
571                 return error;
572
573         cur = xfs_inobt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, btnum);
574         error = xfs_btree_count_blocks(cur, tree_blocks);
575         xfs_btree_del_cursor(cur, error);
576         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
577
578         return error;
579 }
580
581 /*
582  * Figure out how many blocks to reserve and how many are used by this btree.
583  */
584 int
585 xfs_finobt_calc_reserves(
586         struct xfs_mount        *mp,
587         struct xfs_trans        *tp,
588         xfs_agnumber_t          agno,
589         xfs_extlen_t            *ask,
590         xfs_extlen_t            *used)
591 {
592         xfs_extlen_t            tree_len = 0;
593         int                     error;
594
595         if (!xfs_sb_version_hasfinobt(&mp->m_sb))
596                 return 0;
597
598         error = xfs_inobt_count_blocks(mp, tp, agno, XFS_BTNUM_FINO, &tree_len);
599         if (error)
600                 return error;
601
602         *ask += xfs_inobt_max_size(mp, agno);
603         *used += tree_len;
604         return 0;
605 }
606
607 /* Calculate the inobt btree size for some records. */
608 xfs_extlen_t
609 xfs_iallocbt_calc_size(
610         struct xfs_mount        *mp,
611         unsigned long long      len)
612 {
613         return xfs_btree_calc_size(mp->m_inobt_mnr, len);
614 }