// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
 * All Rights Reserved.
 */
#include "xfs.h"
#include "xfs_fs.h"
#include "xfs_shared.h"
#include "xfs_format.h"
#include "xfs_log_format.h"
#include "xfs_trans_resv.h"
#include "xfs_bit.h"
#include "xfs_mount.h"
#include "xfs_inode.h"
#include "xfs_alloc.h"
#include "xfs_bmap.h"
#include "xfs_bmap_btree.h"
#include "xfs_bmap_util.h"
#include "xfs_trans.h"
#include "xfs_trans_space.h"
#include "xfs_icache.h"
#include "xfs_rtalloc.h"
#include "xfs_sb.h"
#include "xfs_rtbitmap.h"
#include "xfs_rtrmap_btree.h"
#include "xfs_quota.h"
#include "xfs_log_priv.h"
#include "xfs_health.h"
#include "xfs_da_format.h"
#include "xfs_metafile.h"
#include "xfs_rtgroup.h"
#include "xfs_error.h"
#include "xfs_trace.h"
#include "xfs_rtrefcount_btree.h"
#include "xfs_reflink.h"
#include "xfs_zone_alloc.h"

/*
 * Return whether there are any free extents in the size range given
 * by low and high, for the bitmap block bbno.
 */
STATIC int
xfs_rtany_summary(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 int   low, /* low log2 extent size */
 int   high, /* high log2 extent size */
 xfs_fileoff_t  bbno, /* bitmap block number */
 int   *maxlog) /* out: max log2 extent size free */
{
 uint8_t   *rsum_cache = args->rtg->rtg_rsum_cache;
 int   error;
 int   log; /* loop counter, log2 of ext. size */
 xfs_suminfo_t  sum; /* summary data */

 /* There are no extents at levels >= rsum_cache[bbno]. */
 if (rsum_cache) {
  high = min(high, rsum_cache[bbno] - 1);
  if (low > high) {
   *maxlog = -1;
   return 0;
  }
 }

 /*
  * Loop over logs of extent sizes.
 */
 for (log = high; log >= low; log--) {
  /*
   * Get one summary datum.
 */
  error = xfs_rtget_summary(args, log, bbno, &sum);
  if (error) {
   return error;
  }
  /*
   * If there are any, return success.
 */
  if (sum) {
   *maxlog = log;
   goto out;
  }
 }
 /*
  * Found nothing, return failure.
 */
 *maxlog = -1;
out:
 /* There were no extents at levels > log. */
 if (rsum_cache && log + 1 < rsum_cache[bbno])
  rsum_cache[bbno] = log + 1;
 return 0;
}

/*
 * Copy and transform the summary file, given the old and new
 * parameters in the mount structures.
 */
STATIC int
xfs_rtcopy_summary(
 struct xfs_rtalloc_args *oargs,
 struct xfs_rtalloc_args *nargs)
{
 xfs_fileoff_t  bbno; /* bitmap block number */
 int   error;
 int   log; /* summary level number (log length) */
 xfs_suminfo_t  sum; /* summary data */

 for (log = oargs->mp->m_rsumlevels - 1; log >= 0; log--) {
  for (bbno = oargs->mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1;
       (xfs_srtblock_t)bbno >= 0;
       bbno--) {
   error = xfs_rtget_summary(oargs, log, bbno, &sum);
   if (error)
    goto out;
   if (sum == 0)
    continue;
   error = xfs_rtmodify_summary(oargs, log, bbno, -sum);
   if (error)
    goto out;
   error = xfs_rtmodify_summary(nargs, log, bbno, sum);
   if (error)
    goto out;
   ASSERT(sum > 0);
  }
 }
 error = 0;
out:
 xfs_rtbuf_cache_relse(oargs);
 return 0;
}
/*
 * Mark an extent specified by start and len allocated.
 * Updates all the summary information as well as the bitmap.
 */
STATIC int
xfs_rtallocate_range(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_rtxnum_t  start, /* start rtext to allocate */
 xfs_rtxlen_t  len) /* in/out: summary block number */
{
 struct xfs_mount *mp = args->mp;
 xfs_rtxnum_t  end; /* end of the allocated rtext */
 int   error;
 xfs_rtxnum_t  postblock = 0; /* first rtext allocated > end */
 xfs_rtxnum_t  preblock = 0; /* first rtext allocated < start */

 end = start + len - 1;
 /*
  * Assume we're allocating out of the middle of a free extent.
  * We need to find the beginning and end of the extent so we can
  * properly update the summary.
 */
 error = xfs_rtfind_back(args, start, &preblock);
 if (error)
  return error;

 /*
  * Find the next allocated block (end of free extent).
 */
 error = xfs_rtfind_forw(args, end, args->rtg->rtg_extents - 1,
   &postblock);
 if (error)
  return error;

 /*
  * Decrement the summary information corresponding to the entire
  * (old) free extent.
 */
 error = xfs_rtmodify_summary(args,
   xfs_highbit64(postblock + 1 - preblock),
   xfs_rtx_to_rbmblock(mp, preblock), -1);
 if (error)
  return error;

 /*
  * If there are blocks not being allocated at the front of the
  * old extent, add summary data for them to be free.
 */
 if (preblock < start) {
  error = xfs_rtmodify_summary(args,
    xfs_highbit64(start - preblock),
    xfs_rtx_to_rbmblock(mp, preblock), 1);
  if (error)
   return error;
 }

 /*
  * If there are blocks not being allocated at the end of the
  * old extent, add summary data for them to be free.
 */
 if (postblock > end) {
  error = xfs_rtmodify_summary(args,
    xfs_highbit64(postblock - end),
    xfs_rtx_to_rbmblock(mp, end + 1), 1);
  if (error)
   return error;
 }

 /*
  * Modify the bitmap to mark this extent allocated.
 */
 return xfs_rtmodify_range(args, start, len, 0);
}

/* Reduce @rtxlen until it is a multiple of @prod. */
static inline xfs_rtxlen_t
xfs_rtalloc_align_len(
 xfs_rtxlen_t rtxlen,
 xfs_rtxlen_t prod)
{
 if (unlikely(prod > 1))
  return rounddown(rtxlen, prod);
 return rtxlen;
}

/*
 * Make sure we don't run off the end of the rt volume.  Be careful that
 * adjusting maxlen downwards doesn't cause us to fail the alignment checks.
 */
static inline xfs_rtxlen_t
xfs_rtallocate_clamp_len(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 xfs_rtxnum_t  startrtx,
 xfs_rtxlen_t  rtxlen,
 xfs_rtxlen_t  prod)
{
 xfs_rtxlen_t  ret;

 ret = min(rtg->rtg_extents, startrtx + rtxlen) - startrtx;
 return xfs_rtalloc_align_len(ret, prod);
}

/*
 * Attempt to allocate an extent minlen<=len<=maxlen starting from
 * bitmap block bbno.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 * the length, if given.  Returns error; returns starting block in *rtx.
 * The lengths are all in rtextents.
 */
STATIC int
xfs_rtallocate_extent_block(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_fileoff_t  bbno, /* bitmap block number */
 xfs_rtxlen_t  minlen, /* minimum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  maxlen, /* maximum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  *len, /* out: actual length allocated */
 xfs_rtxnum_t  *nextp, /* out: next rtext to try */
 xfs_rtxlen_t  prod, /* extent product factor */
 xfs_rtxnum_t  *rtx) /* out: start rtext allocated */
{
 struct xfs_mount *mp = args->mp;
 xfs_rtxnum_t  besti = -1; /* best rtext found so far */
 xfs_rtxnum_t  end; /* last rtext in chunk */
 xfs_rtxnum_t  i; /* current rtext trying */
 xfs_rtxnum_t  next; /* next rtext to try */
 xfs_rtxlen_t  scanlen; /* number of free rtx to look for */
 xfs_rtxlen_t  bestlen = 0; /* best length found so far */
 int   stat; /* status from internal calls */
 int   error;

 /*
  * Loop over all the extents starting in this bitmap block up to the
  * end of the rt volume, looking for one that's long enough.
 */
 end = min(args->rtg->rtg_extents, xfs_rbmblock_to_rtx(mp, bbno + 1)) -
  1;
 for (i = xfs_rbmblock_to_rtx(mp, bbno); i <= end; i++) {
  /* Make sure we don't scan off the end of the rt volume. */
  scanlen = xfs_rtallocate_clamp_len(args->rtg, i, maxlen, prod);
  if (scanlen < minlen)
   break;

  /*
   * See if there's a free extent of scanlen starting at i.
   * If it's not so then next will contain the first non-free.
 */
  error = xfs_rtcheck_range(args, i, scanlen, 1, &next, &stat);
  if (error)
   return error;
  if (stat) {
   /*
    * i to scanlen is all free, allocate and return that.
 */
   *len = scanlen;
   *rtx = i;
   return 0;
  }

  /*
   * In the case where we have a variable-sized allocation
   * request, figure out how big this free piece is,
   * and if it's big enough for the minimum, and the best
   * so far, remember it.
 */
  if (minlen < maxlen) {
   xfs_rtxnum_t thislen; /* this extent size */

   thislen = next - i;
   if (thislen >= minlen && thislen > bestlen) {
    besti = i;
    bestlen = thislen;
   }
  }
  /*
   * If not done yet, find the start of the next free space.
 */
  if (next >= end)
   break;
  error = xfs_rtfind_forw(args, next, end, &i);
  if (error)
   return error;
 }

 /* Searched the whole thing & didn't find a maxlen free extent. */
 if (besti == -1)
  goto nospace;

 /*
  * Ensure bestlen is a multiple of prod, but don't return a too-short
  * extent.
 */
 bestlen = xfs_rtalloc_align_len(bestlen, prod);
 if (bestlen < minlen)
  goto nospace;

 /*
  * Pick besti for bestlen & return that.
 */
 *len = bestlen;
 *rtx = besti;
 return 0;
nospace:
 /* Allocation failed.  Set *nextp to the next block to try. */
 *nextp = next;
 return -ENOSPC;
}

/*
 * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, starting at block
 * bno.  If we don't get maxlen then use prod to trim the length, if given.
 * Returns error; returns starting block in *rtx.
 * The lengths are all in rtextents.
 */
STATIC int
xfs_rtallocate_extent_exact(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_rtxnum_t  start, /* starting rtext number to allocate */
 xfs_rtxlen_t  minlen, /* minimum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  maxlen, /* maximum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  *len, /* out: actual length allocated */
 xfs_rtxlen_t  prod, /* extent product factor */
 xfs_rtxnum_t  *rtx) /* out: start rtext allocated */
{
 xfs_rtxnum_t  next; /* next rtext to try (dummy) */
 xfs_rtxlen_t  alloclen; /* candidate length */
 xfs_rtxlen_t  scanlen; /* number of free rtx to look for */
 int   isfree; /* extent is free */
 int   error;

 ASSERT(minlen % prod == 0);
 ASSERT(maxlen % prod == 0);

 /* Make sure we don't run off the end of the rt volume. */
 scanlen = xfs_rtallocate_clamp_len(args->rtg, start, maxlen, prod);
 if (scanlen < minlen)
  return -ENOSPC;

 /* Check if the range in question (for scanlen) is free. */
 error = xfs_rtcheck_range(args, start, scanlen, 1, &next, &isfree);
 if (error)
  return error;

 if (isfree) {
  /* start to scanlen is all free; allocate it. */
  *len = scanlen;
  *rtx = start;
  return 0;
 }

 /*
  * If not, allocate what there is, if it's at least minlen.
 */
 alloclen = next - start;
 if (alloclen < minlen)
  return -ENOSPC;

 /* Ensure alloclen is a multiple of prod. */
 alloclen = xfs_rtalloc_align_len(alloclen, prod);
 if (alloclen < minlen)
  return -ENOSPC;

 *len = alloclen;
 *rtx = start;
 return 0;
}

/*
 * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, starting as near
 * to start as possible.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 * the length, if given.  The lengths are all in rtextents.
 */
STATIC int
xfs_rtallocate_extent_near(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_rtxnum_t  start, /* starting rtext number to allocate */
 xfs_rtxlen_t  minlen, /* minimum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  maxlen, /* maximum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  *len, /* out: actual length allocated */
 xfs_rtxlen_t  prod, /* extent product factor */
 xfs_rtxnum_t  *rtx) /* out: start rtext allocated */
{
 struct xfs_mount *mp = args->mp;
 int   maxlog; /* max useful extent from summary */
 xfs_fileoff_t  bbno; /* bitmap block number */
 int   error;
 int   i; /* bitmap block offset (loop control) */
 int   j; /* secondary loop control */
 int   log2len; /* log2 of minlen */
 xfs_rtxnum_t  n; /* next rtext to try */

 ASSERT(minlen % prod == 0);
 ASSERT(maxlen % prod == 0);

 /*
  * If the block number given is off the end, silently set it to the last
  * block.
 */
 start = min(start, args->rtg->rtg_extents - 1);

 /*
  * Try the exact allocation first.
 */
 error = xfs_rtallocate_extent_exact(args, start, minlen, maxlen, len,
   prod, rtx);
 if (error != -ENOSPC)
  return error;

 bbno = xfs_rtx_to_rbmblock(mp, start);
 i = 0;
 j = -1;
 ASSERT(minlen != 0);
 log2len = xfs_highbit32(minlen);
 /*
  * Loop over all bitmap blocks (bbno + i is current block).
 */
 for (;;) {
  /*
   * Get summary information of extents of all useful levels
   * starting in this bitmap block.
 */
  error = xfs_rtany_summary(args, log2len, mp->m_rsumlevels - 1,
    bbno + i, &maxlog);
  if (error)
   return error;

  /*
   * If there are any useful extents starting here, try
   * allocating one.
 */
  if (maxlog >= 0) {
   xfs_extlen_t maxavail =
    min_t(xfs_rtblock_t, maxlen,
          (1ULL << (maxlog + 1)) - 1);
   /*
    * On the positive side of the starting location.
 */
   if (i >= 0) {
    /*
     * Try to allocate an extent starting in
     * this block.
 */
    error = xfs_rtallocate_extent_block(args,
      bbno + i, minlen, maxavail, len,
      &n, prod, rtx);
    if (error != -ENOSPC)
     return error;
   }
   /*
    * On the negative side of the starting location.
 */
   else {  /* i < 0 */
    int maxblocks;

    /*
     * Loop backwards to find the end of the extent
     * we found in the realtime summary.
     *
     * maxblocks is the maximum possible number of
     * bitmap blocks from the start of the extent
     * to the end of the extent.
 */
    if (maxlog == 0)
     maxblocks = 0;
    else if (maxlog < mp->m_blkbit_log)
     maxblocks = 1;
    else
     maxblocks = 2 << (maxlog - mp->m_blkbit_log);

    /*
     * We need to check bbno + i + maxblocks down to
     * bbno + i. We already checked bbno down to
     * bbno + j + 1, so we don't need to check those
     * again.
 */
    j = min(i + maxblocks, j);
    for (; j >= i; j--) {
     error = xfs_rtallocate_extent_block(args,
       bbno + j, minlen,
       maxavail, len, &n, prod,
       rtx);
     if (error != -ENOSPC)
      return error;
    }
   }
  }
  /*
   * Loop control.  If we were on the positive side, and there's
   * still more blocks on the negative side, go there.
 */
  if (i > 0 && (int)bbno - i >= 0)
   i = -i;
  /*
   * If positive, and no more negative, but there are more
   * positive, go there.
 */
  else if (i > 0 && (int)bbno + i < mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1)
   i++;
  /*
   * If negative or 0 (just started), and there are positive
   * blocks to go, go there.  The 0 case moves to block 1.
 */
  else if (i <= 0 && (int)bbno - i < mp->m_sb.sb_rbmblocks - 1)
   i = 1 - i;
  /*
   * If negative or 0 and there are more negative blocks,
   * go there.
 */
  else if (i <= 0 && (int)bbno + i > 0)
   i--;
  /*
   * Must be done.  Return failure.
 */
  else
   break;
 }
 return -ENOSPC;
}

static int
xfs_rtalloc_sumlevel(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 int   l, /* level number */
 xfs_rtxlen_t  minlen, /* minimum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  maxlen, /* maximum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  prod, /* extent product factor */
 xfs_rtxlen_t  *len, /* out: actual length allocated */
 xfs_rtxnum_t  *rtx) /* out: start rtext allocated */
{
 xfs_fileoff_t  i; /* bitmap block number */
 int   error;

 for (i = 0; i < args->mp->m_sb.sb_rbmblocks; i++) {
  xfs_suminfo_t sum; /* summary information for extents */
  xfs_rtxnum_t n; /* next rtext to be tried */

  error = xfs_rtget_summary(args, l, i, &sum);
  if (error)
   return error;

  /*
   * Nothing there, on to the next block.
 */
  if (!sum)
   continue;

  /*
   * Try allocating the extent.
 */
  error = xfs_rtallocate_extent_block(args, i, minlen, maxlen,
    len, &n, prod, rtx);
  if (error != -ENOSPC)
   return error;

  /*
   * If the "next block to try" returned from the allocator is
   * beyond the next bitmap block, skip to that bitmap block.
 */
  if (xfs_rtx_to_rbmblock(args->mp, n) > i + 1)
   i = xfs_rtx_to_rbmblock(args->mp, n) - 1;
 }

 return -ENOSPC;
}

/*
 * Allocate an extent of length minlen<=len<=maxlen, with no position
 * specified.  If we don't get maxlen then use prod to trim
 * the length, if given.  The lengths are all in rtextents.
 */
static int
xfs_rtallocate_extent_size(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_rtxlen_t  minlen, /* minimum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  maxlen, /* maximum length to allocate */
 xfs_rtxlen_t  *len, /* out: actual length allocated */
 xfs_rtxlen_t  prod, /* extent product factor */
 xfs_rtxnum_t  *rtx) /* out: start rtext allocated */
{
 int   error;
 int   l; /* level number (loop control) */

 ASSERT(minlen % prod == 0);
 ASSERT(maxlen % prod == 0);
 ASSERT(maxlen != 0);

 /*
  * Loop over all the levels starting with maxlen.
  *
  * At each level, look at all the bitmap blocks, to see if there are
  * extents starting there that are long enough (>= maxlen).
  *
  * Note, only on the initial level can the allocation fail if the
  * summary says there's an extent.
 */
 for (l = xfs_highbit32(maxlen); l < args->mp->m_rsumlevels; l++) {
  error = xfs_rtalloc_sumlevel(args, l, minlen, maxlen, prod, len,
    rtx);
  if (error != -ENOSPC)
   return error;
 }

 /*
  * Didn't find any maxlen blocks.  Try smaller ones, unless we are
  * looking for a fixed size extent.
 */
 if (minlen > --maxlen)
  return -ENOSPC;
 ASSERT(minlen != 0);
 ASSERT(maxlen != 0);

 /*
  * Loop over sizes, from maxlen down to minlen.
  *
  * This time, when we do the allocations, allow smaller ones to succeed,
  * but make sure the specified minlen/maxlen are in the possible range
  * for this summary level.
 */
 for (l = xfs_highbit32(maxlen); l >= xfs_highbit32(minlen); l--) {
  error = xfs_rtalloc_sumlevel(args, l,
    max_t(xfs_rtxlen_t, minlen, 1 << l),
    min_t(xfs_rtxlen_t, maxlen, (1 << (l + 1)) - 1),
    prod, len, rtx);
  if (error != -ENOSPC)
   return error;
 }

 return -ENOSPC;
}

static void
xfs_rtunmount_rtg(
 struct xfs_rtgroup *rtg)
{
 int   i;

 for (i = 0; i < XFS_RTGI_MAX; i++)
  xfs_rtginode_irele(&rtg->rtg_inodes[i]);
 if (!xfs_has_zoned(rtg_mount(rtg)))
  kvfree(rtg->rtg_rsum_cache);
}

static int
xfs_alloc_rsum_cache(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 xfs_extlen_t  rbmblocks)
{
 /*
  * The rsum cache is initialized to the maximum value, which is
  * trivially an upper bound on the maximum level with any free extents.
 */
 rtg->rtg_rsum_cache = kvmalloc(rbmblocks, GFP_KERNEL);
 if (!rtg->rtg_rsum_cache)
  return -ENOMEM;
 memset(rtg->rtg_rsum_cache, -1, rbmblocks);
 return 0;
}

/*
 * If we changed the rt extent size (meaning there was no rt volume previously)
 * and the root directory had EXTSZINHERIT and RTINHERIT set, it's possible
 * that the extent size hint on the root directory is no longer congruent with
 * the new rt extent size.  Log the rootdir inode to fix this.
 */
static int
xfs_growfs_rt_fixup_extsize(
 struct xfs_mount *mp)
{
 struct xfs_inode *ip = mp->m_rootip;
 struct xfs_trans *tp;
 int   error = 0;

 xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 if (!(ip->i_diflags & XFS_DIFLAG_RTINHERIT) ||
     !(ip->i_diflags & XFS_DIFLAG_EXTSZINHERIT))
  goto out_iolock;

 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_ichange, 0, 0, false,
   &tp);
 if (error)
  goto out_iolock;

 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 error = xfs_trans_commit(tp);
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);

out_iolock:
 xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 return error;
}

/* Ensure that the rtgroup metadata inode is loaded, creating it if neeeded. */
static int
xfs_rtginode_ensure(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 enum xfs_rtg_inodes type)
{
 struct xfs_trans *tp;
 int   error;

 if (rtg->rtg_inodes[type])
  return 0;

 tp = xfs_trans_alloc_empty(rtg_mount(rtg));
 error = xfs_rtginode_load(rtg, type, tp);
 xfs_trans_cancel(tp);

 if (error != -ENOENT)
  return 0;
 return xfs_rtginode_create(rtg, type, true);
}

static struct xfs_mount *
xfs_growfs_rt_alloc_fake_mount(
 const struct xfs_mount *mp,
 xfs_rfsblock_t  rblocks,
 xfs_agblock_t  rextsize)
{
 struct xfs_mount *nmp;

 nmp = kmemdup(mp, sizeof(*mp), GFP_KERNEL);
 if (!nmp)
  return NULL;
 xfs_mount_sb_set_rextsize(nmp, &nmp->m_sb, rextsize);
 nmp->m_sb.sb_rblocks = rblocks;
 nmp->m_sb.sb_rextents = xfs_blen_to_rtbxlen(nmp, nmp->m_sb.sb_rblocks);
 nmp->m_sb.sb_rbmblocks = xfs_rtbitmap_blockcount(nmp);
 nmp->m_sb.sb_rextslog = xfs_compute_rextslog(nmp->m_sb.sb_rextents);
 if (xfs_has_rtgroups(nmp))
  nmp->m_sb.sb_rgcount = howmany_64(nmp->m_sb.sb_rextents,
        nmp->m_sb.sb_rgextents);
 else
  nmp->m_sb.sb_rgcount = 1;
 nmp->m_rsumblocks = xfs_rtsummary_blockcount(nmp, &nmp->m_rsumlevels);

 if (rblocks > 0)
  nmp->m_features |= XFS_FEAT_REALTIME;

 /* recompute growfsrt reservation from new rsumsize */
 xfs_trans_resv_calc(nmp, &nmp->m_resv);
 return nmp;
}

/* Free all the new space and return the number of extents actually freed. */
static int
xfs_growfs_rt_free_new(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 struct xfs_rtalloc_args *nargs,
 xfs_rtbxlen_t  *freed_rtx)
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 xfs_rgnumber_t  rgno = rtg_rgno(rtg);
 xfs_rtxnum_t  start_rtx = 0, end_rtx;

 if (rgno < mp->m_sb.sb_rgcount)
  start_rtx = xfs_rtgroup_extents(mp, rgno);
 end_rtx = xfs_rtgroup_extents(nargs->mp, rgno);

 /*
  * Compute the first new extent that we want to free, being careful to
  * skip past a realtime superblock at the start of the realtime volume.
 */
 if (xfs_has_rtsb(nargs->mp) && rgno == 0 && start_rtx == 0)
  start_rtx++;
 *freed_rtx = end_rtx - start_rtx;
 return xfs_rtfree_range(nargs, start_rtx, *freed_rtx);
}

static xfs_rfsblock_t
xfs_growfs_rt_nrblocks(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 xfs_rfsblock_t  nrblocks,
 xfs_agblock_t  rextsize,
 xfs_fileoff_t  bmbno)
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 xfs_rfsblock_t  step;

 step = (bmbno + 1) * mp->m_rtx_per_rbmblock * rextsize;
 if (xfs_has_rtgroups(mp)) {
  xfs_rfsblock_t rgblocks = mp->m_sb.sb_rgextents * rextsize;

  step = min(rgblocks, step) + rgblocks * rtg_rgno(rtg);
 }

 return min(nrblocks, step);
}

/*
 * If the post-grow filesystem will have an rtsb; we're initializing the first
 * rtgroup; and the filesystem didn't have a realtime section, write the rtsb
 * now, and attach the rtsb buffer to the real mount.
 */
static int
xfs_growfs_rt_init_rtsb(
 const struct xfs_rtalloc_args *nargs,
 const struct xfs_rtgroup *rtg,
 const struct xfs_rtalloc_args *args)
{
 struct xfs_mount  *mp = args->mp;
 struct xfs_buf   *rtsb_bp;
 int    error;

 if (!xfs_has_rtsb(nargs->mp))
  return 0;
 if (rtg_rgno(rtg) > 0)
  return 0;
 if (mp->m_sb.sb_rblocks)
  return 0;

 error = xfs_buf_get_uncached(mp->m_rtdev_targp, XFS_FSB_TO_BB(mp, 1),
   &rtsb_bp);
 if (error)
  return error;

 rtsb_bp->b_maps[0].bm_bn = XFS_RTSB_DADDR;
 rtsb_bp->b_ops = &xfs_rtsb_buf_ops;

 xfs_update_rtsb(rtsb_bp, mp->m_sb_bp);
 mp->m_rtsb_bp = rtsb_bp;
 error = xfs_bwrite(rtsb_bp);
 xfs_buf_unlock(rtsb_bp);
 if (error)
  return error;

 /* Initialize the rtrmap to reflect the rtsb. */
 if (rtg_rmap(args->rtg) != NULL)
  error = xfs_rtrmapbt_init_rtsb(nargs->mp, args->rtg, args->tp);

 return error;
}

static void
xfs_growfs_rt_sb_fields(
 struct xfs_trans *tp,
 const struct xfs_mount *nmp)
{
 struct xfs_mount *mp = tp->t_mountp;

 if (nmp->m_sb.sb_rextsize != mp->m_sb.sb_rextsize)
  xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTSIZE,
   nmp->m_sb.sb_rextsize - mp->m_sb.sb_rextsize);
 if (nmp->m_sb.sb_rbmblocks != mp->m_sb.sb_rbmblocks)
  xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RBMBLOCKS,
   nmp->m_sb.sb_rbmblocks - mp->m_sb.sb_rbmblocks);
 if (nmp->m_sb.sb_rblocks != mp->m_sb.sb_rblocks)
  xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RBLOCKS,
   nmp->m_sb.sb_rblocks - mp->m_sb.sb_rblocks);
 if (nmp->m_sb.sb_rextents != mp->m_sb.sb_rextents)
  xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTENTS,
   nmp->m_sb.sb_rextents - mp->m_sb.sb_rextents);
 if (nmp->m_sb.sb_rextslog != mp->m_sb.sb_rextslog)
  xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_REXTSLOG,
   nmp->m_sb.sb_rextslog - mp->m_sb.sb_rextslog);
 if (nmp->m_sb.sb_rgcount != mp->m_sb.sb_rgcount)
  xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_RGCOUNT,
   nmp->m_sb.sb_rgcount - mp->m_sb.sb_rgcount);
}

static int
xfs_growfs_rt_zoned(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 xfs_rfsblock_t  nrblocks)
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 struct xfs_mount *nmp;
 struct xfs_trans *tp;
 xfs_rtbxlen_t  freed_rtx;
 int   error;

 /*
  * Calculate new sb and mount fields for this round.  Also ensure the
  * rtg_extents value is uptodate as the rtbitmap code relies on it.
 */
 nmp = xfs_growfs_rt_alloc_fake_mount(mp, nrblocks,
   mp->m_sb.sb_rextsize);
 if (!nmp)
  return -ENOMEM;
 freed_rtx = nmp->m_sb.sb_rextents - mp->m_sb.sb_rextents;

 xfs_rtgroup_calc_geometry(nmp, rtg, rtg_rgno(rtg),
   nmp->m_sb.sb_rgcount, nmp->m_sb.sb_rextents);

 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(nmp)->tr_growrtfree, 0, 0, 0, &tp);
 if (error)
  goto out_free;

 xfs_rtgroup_lock(rtg, XFS_RTGLOCK_RMAP);
 xfs_rtgroup_trans_join(tp, rtg, XFS_RTGLOCK_RMAP);

 xfs_growfs_rt_sb_fields(tp, nmp);
 xfs_trans_mod_sb(tp, XFS_TRANS_SB_FREXTENTS, freed_rtx);

 error = xfs_trans_commit(tp);
 if (error)
  goto out_free;

 /*
  * Ensure the mount RT feature flag is now set, and compute new
  * maxlevels for rt btrees.
 */
 mp->m_features |= XFS_FEAT_REALTIME;
 xfs_rtrmapbt_compute_maxlevels(mp);
 xfs_rtrefcountbt_compute_maxlevels(mp);
 xfs_zoned_add_available(mp, freed_rtx);
out_free:
 kfree(nmp);
 return error;
}

static int
xfs_growfs_rt_bmblock(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 xfs_rfsblock_t  nrblocks,
 xfs_agblock_t  rextsize,
 xfs_fileoff_t  bmbno)
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 struct xfs_inode *rbmip = rtg_bitmap(rtg);
 struct xfs_inode *rsumip = rtg_summary(rtg);
 struct xfs_rtalloc_args args = {
  .mp  = mp,
  .rtg  = rtg,
 };
 struct xfs_rtalloc_args nargs = {
  .rtg  = rtg,
 };
 struct xfs_mount *nmp;
 xfs_rtbxlen_t  freed_rtx;
 int   error;

 /*
  * Calculate new sb and mount fields for this round.  Also ensure the
  * rtg_extents value is uptodate as the rtbitmap code relies on it.
 */
 nmp = nargs.mp = xfs_growfs_rt_alloc_fake_mount(mp,
   xfs_growfs_rt_nrblocks(rtg, nrblocks, rextsize, bmbno),
   rextsize);
 if (!nmp)
  return -ENOMEM;

 xfs_rtgroup_calc_geometry(nmp, rtg, rtg_rgno(rtg),
   nmp->m_sb.sb_rgcount, nmp->m_sb.sb_rextents);

 /*
  * Recompute the growfsrt reservation from the new rsumsize, so that the
  * transaction below use the new, potentially larger value.
 * */
 xfs_trans_resv_calc(nmp, &nmp->m_resv);
 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(nmp)->tr_growrtfree, 0, 0, 0,
   &args.tp);
 if (error)
  goto out_free;
 nargs.tp = args.tp;

 xfs_rtgroup_lock(args.rtg, XFS_RTGLOCK_BITMAP | XFS_RTGLOCK_RMAP);
 xfs_rtgroup_trans_join(args.tp, args.rtg,
   XFS_RTGLOCK_BITMAP | XFS_RTGLOCK_RMAP);

 /*
  * Update the bitmap inode's size ondisk and incore.  We need to update
  * the incore size so that inode inactivation won't punch what it thinks
  * are "posteof" blocks.
 */
 rbmip->i_disk_size = nmp->m_sb.sb_rbmblocks * nmp->m_sb.sb_blocksize;
 i_size_write(VFS_I(rbmip), rbmip->i_disk_size);
 xfs_trans_log_inode(args.tp, rbmip, XFS_ILOG_CORE);

 /*
  * Update the summary inode's size.  We need to update the incore size
  * so that inode inactivation won't punch what it thinks are "posteof"
  * blocks.
 */
 rsumip->i_disk_size = nmp->m_rsumblocks * nmp->m_sb.sb_blocksize;
 i_size_write(VFS_I(rsumip), rsumip->i_disk_size);
 xfs_trans_log_inode(args.tp, rsumip, XFS_ILOG_CORE);

 /*
  * Copy summary data from old to new sizes when the real size (not
  * block-aligned) changes.
 */
 if (mp->m_sb.sb_rbmblocks != nmp->m_sb.sb_rbmblocks ||
     mp->m_rsumlevels != nmp->m_rsumlevels) {
  error = xfs_rtcopy_summary(&args, &nargs);
  if (error)
   goto out_cancel;
 }

 error = xfs_growfs_rt_init_rtsb(&nargs, rtg, &args);
 if (error)
  goto out_cancel;

 /*
  * Update superblock fields.
 */
 xfs_growfs_rt_sb_fields(args.tp, nmp);

 /*
  * Free the new extent.
 */
 error = xfs_growfs_rt_free_new(rtg, &nargs, &freed_rtx);
 xfs_rtbuf_cache_relse(&nargs);
 if (error)
  goto out_cancel;

 /*
  * Mark more blocks free in the superblock.
 */
 xfs_trans_mod_sb(args.tp, XFS_TRANS_SB_FREXTENTS, freed_rtx);

 /*
  * Update the calculated values in the real mount structure.
 */
 mp->m_rsumlevels = nmp->m_rsumlevels;
 mp->m_rsumblocks = nmp->m_rsumblocks;

 /*
  * Recompute the growfsrt reservation from the new rsumsize.
 */
 xfs_trans_resv_calc(mp, &mp->m_resv);

 error = xfs_trans_commit(args.tp);
 if (error)
  goto out_free;

 /*
  * Ensure the mount RT feature flag is now set, and compute new
  * maxlevels for rt btrees.
 */
 mp->m_features |= XFS_FEAT_REALTIME;
 xfs_rtrmapbt_compute_maxlevels(mp);
 xfs_rtrefcountbt_compute_maxlevels(mp);

 kfree(nmp);
 return 0;

out_cancel:
 xfs_trans_cancel(args.tp);
out_free:
 kfree(nmp);
 return error;
}

static xfs_rtxnum_t
xfs_last_rtgroup_extents(
 struct xfs_mount *mp)
{
 return mp->m_sb.sb_rextents -
  ((xfs_rtxnum_t)(mp->m_sb.sb_rgcount - 1) *
   mp->m_sb.sb_rgextents);
}

/*
 * Calculate the last rbmblock currently used.
 *
 * This also deals with the case where there were no rtextents before.
 */
static xfs_fileoff_t
xfs_last_rt_bmblock(
 struct xfs_rtgroup *rtg)
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 xfs_rgnumber_t  rgno = rtg_rgno(rtg);
 xfs_fileoff_t  bmbno = 0;

 ASSERT(!mp->m_sb.sb_rgcount || rgno >= mp->m_sb.sb_rgcount - 1);

 if (mp->m_sb.sb_rgcount && rgno == mp->m_sb.sb_rgcount - 1) {
  xfs_rtxnum_t nrext = xfs_last_rtgroup_extents(mp);

  /* Also fill up the previous block if not entirely full. */
  bmbno = xfs_rtbitmap_blockcount_len(mp, nrext);
  if (xfs_rtx_to_rbmword(mp, nrext) != 0)
   bmbno--;
 }

 return bmbno;
}

/*
 * Allocate space to the bitmap and summary files, as necessary.
 */
static int
xfs_growfs_rt_alloc_blocks(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 xfs_rfsblock_t  nrblocks,
 xfs_agblock_t  rextsize,
 xfs_extlen_t  *nrbmblocks)
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 struct xfs_inode *rbmip = rtg_bitmap(rtg);
 struct xfs_inode *rsumip = rtg_summary(rtg);
 xfs_extlen_t  orbmblocks = 0;
 xfs_extlen_t  orsumblocks = 0;
 struct xfs_mount *nmp;
 int   error = 0;

 nmp = xfs_growfs_rt_alloc_fake_mount(mp, nrblocks, rextsize);
 if (!nmp)
  return -ENOMEM;
 *nrbmblocks = nmp->m_sb.sb_rbmblocks;

 if (xfs_has_rtgroups(mp)) {
  /*
   * For file systems with the rtgroups feature, the RT bitmap and
   * summary are always fully allocated, which means that we never
   * need to grow the existing files.
   *
   * But we have to be careful to only fill the bitmap until the
   * end of the actually used range.
 */
  if (rtg_rgno(rtg) == nmp->m_sb.sb_rgcount - 1)
   *nrbmblocks = xfs_rtbitmap_blockcount_len(nmp,
     xfs_last_rtgroup_extents(nmp));

  if (mp->m_sb.sb_rgcount &&
      rtg_rgno(rtg) == mp->m_sb.sb_rgcount - 1)
   goto out_free;
 } else {
  /*
   * Get the old block counts for bitmap and summary inodes.
   * These can't change since other growfs callers are locked out.
 */
  orbmblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, rbmip->i_disk_size);
  orsumblocks = XFS_B_TO_FSB(mp, rsumip->i_disk_size);
 }

 error = xfs_rtfile_initialize_blocks(rtg, XFS_RTGI_BITMAP, orbmblocks,
   nmp->m_sb.sb_rbmblocks, NULL);
 if (error)
  goto out_free;
 error = xfs_rtfile_initialize_blocks(rtg, XFS_RTGI_SUMMARY, orsumblocks,
   nmp->m_rsumblocks, NULL);
out_free:
 kfree(nmp);
 return error;
}

static int
xfs_growfs_rtg(
 struct xfs_mount *mp,
 xfs_rgnumber_t  rgno,
 xfs_rfsblock_t  nrblocks,
 xfs_agblock_t  rextsize)
{
 uint8_t   *old_rsum_cache = NULL;
 xfs_extlen_t  bmblocks;
 xfs_fileoff_t  bmbno;
 struct xfs_rtgroup *rtg;
 unsigned int  i;
 int   error;

 rtg = xfs_rtgroup_grab(mp, rgno);
 if (!rtg)
  return -EINVAL;

 for (i = 0; i < XFS_RTGI_MAX; i++) {
  error = xfs_rtginode_ensure(rtg, i);
  if (error)
   goto out_rele;
 }

 if (xfs_has_zoned(mp)) {
  error = xfs_growfs_rt_zoned(rtg, nrblocks);
  goto out_rele;
 }

 error = xfs_growfs_rt_alloc_blocks(rtg, nrblocks, rextsize, &bmblocks);
 if (error)
  goto out_rele;

 if (bmblocks != rtg_mount(rtg)->m_sb.sb_rbmblocks) {
  old_rsum_cache = rtg->rtg_rsum_cache;
  error = xfs_alloc_rsum_cache(rtg, bmblocks);
  if (error)
   goto out_rele;
 }

 for (bmbno = xfs_last_rt_bmblock(rtg); bmbno < bmblocks; bmbno++) {
  error = xfs_growfs_rt_bmblock(rtg, nrblocks, rextsize, bmbno);
  if (error)
   goto out_error;
 }

 kvfree(old_rsum_cache);
 goto out_rele;

out_error:
 /*
  * Reset rtg_extents to the old value if adding more blocks failed.
 */
 xfs_rtgroup_calc_geometry(mp, rtg, rtg_rgno(rtg), mp->m_sb.sb_rgcount,
   mp->m_sb.sb_rextents);
 if (old_rsum_cache) {
  kvfree(rtg->rtg_rsum_cache);
  rtg->rtg_rsum_cache = old_rsum_cache;
 }
out_rele:
 xfs_rtgroup_rele(rtg);
 return error;
}

int
xfs_growfs_check_rtgeom(
 const struct xfs_mount *mp,
 xfs_rfsblock_t  dblocks,
 xfs_rfsblock_t  rblocks,
 xfs_extlen_t  rextsize)
{
 xfs_extlen_t  min_logfsbs;
 struct xfs_mount *nmp;

 nmp = xfs_growfs_rt_alloc_fake_mount(mp, rblocks, rextsize);
 if (!nmp)
  return -ENOMEM;
 nmp->m_sb.sb_dblocks = dblocks;

 xfs_rtrmapbt_compute_maxlevels(nmp);
 xfs_rtrefcountbt_compute_maxlevels(nmp);
 xfs_trans_resv_calc(nmp, M_RES(nmp));

 /*
  * New summary size can't be more than half the size of the log.  This
  * prevents us from getting a log overflow, since we'll log basically
  * the whole summary file at once.
 */
 min_logfsbs = min_t(xfs_extlen_t, xfs_log_calc_minimum_size(nmp),
   nmp->m_rsumblocks * 2);

 kfree(nmp);

 trace_xfs_growfs_check_rtgeom(mp, min_logfsbs);

 if (min_logfsbs > mp->m_sb.sb_logblocks)
  return -EINVAL;

 if (xfs_has_zoned(mp)) {
  uint32_t gblocks = mp->m_groups[XG_TYPE_RTG].blocks;
  uint32_t rem;

  if (rextsize != 1)
   return -EINVAL;
  div_u64_rem(mp->m_sb.sb_rblocks, gblocks, &rem);
  if (rem) {
   xfs_warn(mp,
"new RT volume size (%lld) not aligned to RT group size (%d)",
    mp->m_sb.sb_rblocks, gblocks);
   return -EINVAL;
  }
 }

 return 0;
}

/*
 * Compute the new number of rt groups and ensure that /rtgroups exists.
 *
 * Changing the rtgroup size is not allowed (even if the rt volume hasn't yet
 * been initialized) because the userspace ABI doesn't support it.
 */
static int
xfs_growfs_rt_prep_groups(
 struct xfs_mount *mp,
 xfs_rfsblock_t  rblocks,
 xfs_extlen_t  rextsize,
 xfs_rgnumber_t  *new_rgcount)
{
 int   error;

 *new_rgcount = howmany_64(rblocks, mp->m_sb.sb_rgextents * rextsize);
 if (*new_rgcount > XFS_MAX_RGNUMBER)
  return -EINVAL;

 /* Make sure the /rtgroups dir has been created */
 if (!mp->m_rtdirip) {
  struct xfs_trans *tp;

  tp = xfs_trans_alloc_empty(mp);
  error = xfs_rtginode_load_parent(tp);
  xfs_trans_cancel(tp);

  if (error == -ENOENT)
   error = xfs_rtginode_mkdir_parent(mp);
  if (error)
   return error;
 }

 return 0;
}

static bool
xfs_grow_last_rtg(
 struct xfs_mount *mp)
{
 if (!xfs_has_rtgroups(mp))
  return true;
 if (mp->m_sb.sb_rgcount == 0)
  return false;
 return xfs_rtgroup_extents(mp, mp->m_sb.sb_rgcount - 1) <=
   mp->m_sb.sb_rgextents;
}

/*
 * Read in the last block of the RT device to make sure it is accessible.
 */
static int
xfs_rt_check_size(
 struct xfs_mount *mp,
 xfs_rfsblock_t  last_block)
{
 xfs_daddr_t  daddr = XFS_FSB_TO_BB(mp, last_block);
 struct xfs_buf  *bp;
 int   error;

 if (XFS_BB_TO_FSB(mp, daddr) != last_block) {
  xfs_warn(mp, "RT device size overflow: %llu != %llu",
   XFS_BB_TO_FSB(mp, daddr), last_block);
  return -EFBIG;
 }

 error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_rtdev_targp,
   XFS_FSB_TO_BB(mp, mp->m_sb.sb_rtstart) + daddr,
   XFS_FSB_TO_BB(mp, 1), &bp, NULL);
 if (error)
  xfs_warn(mp, "cannot read last RT device sector (%lld)",
    last_block);
 else
  xfs_buf_relse(bp);
 return error;
}

/*
 * Grow the realtime area of the filesystem.
 */
int
xfs_growfs_rt(
 struct xfs_mount *mp,
 struct xfs_growfs_rt *in)
{
 xfs_rgnumber_t  old_rgcount = mp->m_sb.sb_rgcount;
 xfs_rgnumber_t  new_rgcount = 1;
 xfs_rgnumber_t  rgno;
 xfs_agblock_t  old_rextsize = mp->m_sb.sb_rextsize;
 int   error;

 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;

 /* Needs to have been mounted with an rt device. */
 if (!XFS_IS_REALTIME_MOUNT(mp))
  return -EINVAL;

 if (!mutex_trylock(&mp->m_growlock))
  return -EWOULDBLOCK;

 /* Shrink not supported. */
 error = -EINVAL;
 if (in->newblocks <= mp->m_sb.sb_rblocks)
  goto out_unlock;
 /* Can only change rt extent size when adding rt volume. */
 if (mp->m_sb.sb_rblocks > 0 && in->extsize != mp->m_sb.sb_rextsize)
  goto out_unlock;

 /* Range check the extent size. */
 if (XFS_FSB_TO_B(mp, in->extsize) > XFS_MAX_RTEXTSIZE ||
     XFS_FSB_TO_B(mp, in->extsize) < XFS_MIN_RTEXTSIZE)
  goto out_unlock;

 /* Check for features supported only on rtgroups filesystems. */
 error = -EOPNOTSUPP;
 if (!xfs_has_rtgroups(mp)) {
  if (xfs_has_rmapbt(mp))
   goto out_unlock;
  if (xfs_has_quota(mp))
   goto out_unlock;
  if (xfs_has_reflink(mp))
   goto out_unlock;
 } else if (xfs_has_reflink(mp) &&
     !xfs_reflink_supports_rextsize(mp, in->extsize))
  goto out_unlock;

 error = xfs_sb_validate_fsb_count(&mp->m_sb, in->newblocks);
 if (error)
  goto out_unlock;

 error = xfs_rt_check_size(mp, in->newblocks - 1);
 if (error)
  goto out_unlock;

 /*
  * Calculate new parameters.  These are the final values to be reached.
 */
 error = -EINVAL;
 if (in->newblocks < in->extsize)
  goto out_unlock;

 /* Make sure the new fs size won't cause problems with the log. */
 error = xfs_growfs_check_rtgeom(mp, mp->m_sb.sb_dblocks, in->newblocks,
   in->extsize);
 if (error)
  goto out_unlock;

 if (xfs_has_rtgroups(mp)) {
  error = xfs_growfs_rt_prep_groups(mp, in->newblocks,
    in->extsize, &new_rgcount);
  if (error)
   goto out_unlock;
 }

 if (xfs_grow_last_rtg(mp)) {
  error = xfs_growfs_rtg(mp, old_rgcount - 1, in->newblocks,
    in->extsize);
  if (error)
   goto out_unlock;
 }

 for (rgno = old_rgcount; rgno < new_rgcount; rgno++) {
  xfs_rtbxlen_t rextents = div_u64(in->newblocks, in->extsize);

  error = xfs_rtgroup_alloc(mp, rgno, new_rgcount, rextents);
  if (error)
   goto out_unlock;

  error = xfs_growfs_rtg(mp, rgno, in->newblocks, in->extsize);
  if (error) {
   struct xfs_rtgroup *rtg;

   rtg = xfs_rtgroup_grab(mp, rgno);
   if (!WARN_ON_ONCE(!rtg)) {
    xfs_rtunmount_rtg(rtg);
    xfs_rtgroup_rele(rtg);
    xfs_rtgroup_free(mp, rgno);
   }
   break;
  }
 }

 if (!error && old_rextsize != in->extsize)
  error = xfs_growfs_rt_fixup_extsize(mp);

 /*
  * Update secondary superblocks now the physical grow has completed.
  *
  * Also do this in case of an error as we might have already
  * successfully updated one or more RTGs and incremented sb_rgcount.
 */
 if (!xfs_is_shutdown(mp)) {
  int error2 = xfs_update_secondary_sbs(mp);

  if (!error)
   error = error2;

  /* Reset the rt metadata btree space reservations. */
  error2 = xfs_metafile_resv_init(mp);
  if (error2 && error2 != -ENOSPC)
   error = error2;
 }

out_unlock:
 mutex_unlock(&mp->m_growlock);
 return error;
}

/* Read the realtime superblock and attach it to the mount. */
int
xfs_rtmount_readsb(
 struct xfs_mount *mp)
{
 struct xfs_buf  *bp;
 int   error;

 if (!xfs_has_rtsb(mp))
  return 0;
 if (mp->m_sb.sb_rblocks == 0)
  return 0;
 if (mp->m_rtdev_targp == NULL) {
  xfs_warn(mp,
 "Filesystem has a realtime volume, use rtdev=device option");
  return -ENODEV;
 }

 /* m_blkbb_log is not set up yet */
 error = xfs_buf_read_uncached(mp->m_rtdev_targp, XFS_RTSB_DADDR,
   mp->m_sb.sb_blocksize >> BBSHIFT, &bp,
   &xfs_rtsb_buf_ops);
 if (error) {
  xfs_warn(mp, "rt sb validate failed with error %d.", error);
  /* bad CRC means corrupted metadata */
  if (error == -EFSBADCRC)
   error = -EFSCORRUPTED;
  return error;
 }

 mp->m_rtsb_bp = bp;
 xfs_buf_unlock(bp);
 return 0;
}

/* Detach the realtime superblock from the mount and free it. */
void
xfs_rtmount_freesb(
 struct xfs_mount *mp)
{
 struct xfs_buf  *bp = mp->m_rtsb_bp;

 if (!bp)
  return;

 xfs_buf_lock(bp);
 mp->m_rtsb_bp = NULL;
 xfs_buf_relse(bp);
}

/*
 * Initialize realtime fields in the mount structure.
 */
int    /* error */
xfs_rtmount_init(
 struct xfs_mount *mp) /* file system mount structure */
{
 if (mp->m_sb.sb_rblocks == 0)
  return 0;
 if (mp->m_rtdev_targp == NULL) {
  xfs_warn(mp,
 "Filesystem has a realtime volume, use rtdev=device option");
  return -ENODEV;
 }

 mp->m_rsumblocks = xfs_rtsummary_blockcount(mp, &mp->m_rsumlevels);

 return xfs_rt_check_size(mp, mp->m_sb.sb_rblocks - 1);
}

static int
xfs_rtalloc_count_frextent(
 struct xfs_rtgroup  *rtg,
 struct xfs_trans  *tp,
 const struct xfs_rtalloc_rec *rec,
 void    *priv)
{
 uint64_t   *valp = priv;

 *valp += rec->ar_extcount;
 return 0;
}

/*
 * Reinitialize the number of free realtime extents from the realtime bitmap.
 * Callers must ensure that there is no other activity in the filesystem.
 */
int
xfs_rtalloc_reinit_frextents(
 struct xfs_mount *mp)
{
 uint64_t  val = 0;
 int   error;

 struct xfs_rtgroup *rtg = NULL;

 while ((rtg = xfs_rtgroup_next(mp, rtg))) {
  xfs_rtgroup_lock(rtg, XFS_RTGLOCK_BITMAP_SHARED);
  error = xfs_rtalloc_query_all(rtg, NULL,
    xfs_rtalloc_count_frextent, &val);
  xfs_rtgroup_unlock(rtg, XFS_RTGLOCK_BITMAP_SHARED);
  if (error) {
   xfs_rtgroup_rele(rtg);
   return error;
  }
 }

 spin_lock(&mp->m_sb_lock);
 mp->m_sb.sb_frextents = val;
 spin_unlock(&mp->m_sb_lock);
 xfs_set_freecounter(mp, XC_FREE_RTEXTENTS, mp->m_sb.sb_frextents);
 return 0;
}

/*
 * Read in the bmbt of an rt metadata inode so that we never have to load them
 * at runtime.  This enables the use of shared ILOCKs for rtbitmap scans.  Use
 * an empty transaction to avoid deadlocking on loops in the bmbt.
 */
static inline int
xfs_rtmount_iread_extents(
 struct xfs_trans *tp,
 struct xfs_inode *ip)
{
 int   error;

 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);

 error = xfs_iread_extents(tp, ip, XFS_DATA_FORK);
 if (error)
  goto out_unlock;

 if (xfs_inode_has_attr_fork(ip)) {
  error = xfs_iread_extents(tp, ip, XFS_ATTR_FORK);
  if (error)
   goto out_unlock;
 }

out_unlock:
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 return error;
}

static int
xfs_rtmount_rtg(
 struct xfs_mount *mp,
 struct xfs_trans *tp,
 struct xfs_rtgroup *rtg)
{
 int   error, i;

 for (i = 0; i < XFS_RTGI_MAX; i++) {
  error = xfs_rtginode_load(rtg, i, tp);
  if (error)
   return error;

  if (rtg->rtg_inodes[i]) {
   error = xfs_rtmount_iread_extents(tp,
     rtg->rtg_inodes[i]);
   if (error)
    return error;
  }
 }

 if (xfs_has_zoned(mp))
  return 0;
 return xfs_alloc_rsum_cache(rtg, mp->m_sb.sb_rbmblocks);
}

/*
 * Get the bitmap and summary inodes and the summary cache into the mount
 * structure at mount time.
 */
int
xfs_rtmount_inodes(
 struct xfs_mount *mp)
{
 struct xfs_trans *tp;
 struct xfs_rtgroup *rtg = NULL;
 int   error;

 tp = xfs_trans_alloc_empty(mp);
 if (xfs_has_rtgroups(mp) && mp->m_sb.sb_rgcount > 0) {
  error = xfs_rtginode_load_parent(tp);
  if (error)
   goto out_cancel;
 }

 while ((rtg = xfs_rtgroup_next(mp, rtg))) {
  error = xfs_rtmount_rtg(mp, tp, rtg);
  if (error) {
   xfs_rtgroup_rele(rtg);
   xfs_rtunmount_inodes(mp);
   break;
  }
 }

out_cancel:
 xfs_trans_cancel(tp);
 return error;
}

void
xfs_rtunmount_inodes(
 struct xfs_mount *mp)
{
 struct xfs_rtgroup *rtg = NULL;

 while ((rtg = xfs_rtgroup_next(mp, rtg)))
  xfs_rtunmount_rtg(rtg);
 xfs_rtginode_irele(&mp->m_rtdirip);
}

/*
 * Pick an extent for allocation at the start of a new realtime file.
 * Use the sequence number stored in the atime field of the bitmap inode.
 * Translate this to a fraction of the rtextents, and return the product
 * of rtextents and the fraction.
 * The fraction sequence is 0, 1/2, 1/4, 3/4, 1/8, ..., 7/8, 1/16, ...
 */
static xfs_rtxnum_t
xfs_rtpick_extent(
 struct xfs_rtgroup *rtg,
 struct xfs_trans *tp,
 xfs_rtxlen_t  len)  /* allocation length (rtextents) */
{
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 struct xfs_inode *rbmip = rtg_bitmap(rtg);
 xfs_rtxnum_t  b = 0;  /* result rtext */
 int   log2;  /* log of sequence number */
 uint64_t  resid;  /* residual after log removed */
 uint64_t  seq;  /* sequence number of file creation */
 struct timespec64 ts;  /* timespec in inode */

 xfs_assert_ilocked(rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);

 ts = inode_get_atime(VFS_I(rbmip));
 if (!(rbmip->i_diflags & XFS_DIFLAG_NEWRTBM)) {
  rbmip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_NEWRTBM;
  seq = 0;
 } else {
  seq = ts.tv_sec;
 }
 log2 = xfs_highbit64(seq);
 if (log2 != -1) {
  resid = seq - (1ULL << log2);
  b = (mp->m_sb.sb_rextents * ((resid << 1) + 1ULL)) >>
      (log2 + 1);
  if (b >= mp->m_sb.sb_rextents)
   div64_u64_rem(b, mp->m_sb.sb_rextents, &b);
  if (b + len > mp->m_sb.sb_rextents)
   b = mp->m_sb.sb_rextents - len;
 }
 ts.tv_sec = seq + 1;
 inode_set_atime_to_ts(VFS_I(rbmip), ts);
 xfs_trans_log_inode(tp, rbmip, XFS_ILOG_CORE);
 return b;
}

static void
xfs_rtalloc_align_minmax(
 xfs_rtxlen_t  *raminlen,
 xfs_rtxlen_t  *ramaxlen,
 xfs_rtxlen_t  *prod)
{
 xfs_rtxlen_t  newmaxlen = *ramaxlen;
 xfs_rtxlen_t  newminlen = *raminlen;
 xfs_rtxlen_t  slack;

 slack = newmaxlen % *prod;
 if (slack)
  newmaxlen -= slack;
 slack = newminlen % *prod;
 if (slack)
  newminlen += *prod - slack;

 /*
  * If adjusting for extent size hint alignment produces an invalid
  * min/max len combination, go ahead without it.
 */
 if (newmaxlen < newminlen) {
  *prod = 1;
  return;
 }
 *ramaxlen = newmaxlen;
 *raminlen = newminlen;
}

/* Given a free extent, find any part of it that isn't busy, if possible. */
STATIC bool
xfs_rtalloc_check_busy(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_rtxnum_t  start,
 xfs_rtxlen_t  minlen_rtx,
 xfs_rtxlen_t  maxlen_rtx,
 xfs_rtxlen_t  len_rtx,
 xfs_rtxlen_t  prod,
 xfs_rtxnum_t  rtx,
 xfs_rtxlen_t  *reslen,
 xfs_rtxnum_t  *resrtx,
 unsigned  *busy_gen)
{
 struct xfs_rtgroup *rtg = args->rtg;
 struct xfs_mount *mp = rtg_mount(rtg);
 xfs_agblock_t  rgbno = xfs_rtx_to_rgbno(rtg, rtx);
 xfs_rgblock_t  min_rgbno = xfs_rtx_to_rgbno(rtg, start);
 xfs_extlen_t  minlen = xfs_rtxlen_to_extlen(mp, minlen_rtx);
 xfs_extlen_t  len = xfs_rtxlen_to_extlen(mp, len_rtx);
 xfs_extlen_t  diff;
 bool   busy;

 busy = xfs_extent_busy_trim(rtg_group(rtg), minlen,
   xfs_rtxlen_to_extlen(mp, maxlen_rtx), &rgbno, &len,
   busy_gen);

 /*
  * If we have a largish extent that happens to start before min_rgbno,
  * see if we can shift it into range...
 */
 if (rgbno < min_rgbno && rgbno + len > min_rgbno) {
  diff = min_rgbno - rgbno;
  if (len > diff) {
   rgbno += diff;
   len -= diff;
  }
 }

 if (prod > 1 && len >= minlen) {
  xfs_rgblock_t aligned_rgbno = roundup(rgbno, prod);

  diff = aligned_rgbno - rgbno;

  *resrtx = xfs_rgbno_to_rtx(mp, aligned_rgbno);
  *reslen = xfs_extlen_to_rtxlen(mp,
    diff >= len ? 0 : len - diff);
 } else {
  *resrtx = xfs_rgbno_to_rtx(mp, rgbno);
  *reslen = xfs_extlen_to_rtxlen(mp, len);
 }

 return busy;
}

/*
 * Adjust the given free extent so that it isn't busy, or flush the log and
 * wait for the space to become unbusy.  Only needed for rtgroups.
 */
STATIC int
xfs_rtallocate_adjust_for_busy(
 struct xfs_rtalloc_args *args,
 xfs_rtxnum_t  start,
 xfs_rtxlen_t  minlen,
 xfs_rtxlen_t  maxlen,
 xfs_rtxlen_t  *len,
 xfs_rtxlen_t  prod,
 xfs_rtxnum_t  *rtx)
{
 xfs_rtxnum_t  resrtx;
 xfs_rtxlen_t  reslen;
 unsigned  busy_gen;
 bool   busy;
 int   error;

again:
 busy = xfs_rtalloc_check_busy(args, start, minlen, maxlen, *len, prod,
   *rtx, &reslen, &resrtx, &busy_gen);
 if (!busy)
  return 0;

 if (reslen < minlen || (start != 0 && resrtx != *rtx)) {
  /*
   * Enough of the extent was busy that we cannot satisfy the
   * allocation, or this is a near allocation and the start of
   * the extent is busy.  Flush the log and wait for the busy
   * situation to resolve.
 */
  trace_xfs_rtalloc_extent_busy(args->rtg, start, minlen, maxlen,
    *len, prod, *rtx, busy_gen);

  error = xfs_extent_busy_flush(args->tp, rtg_group(args->rtg),
    busy_gen, 0);
  if (error)
   return error;

  goto again;
 }

 /* Some of the free space wasn't busy, hand that back to the caller. */
 trace_xfs_rtalloc_extent_busy_trim(args->rtg, *rtx, *len, resrtx,
   reslen);
 *len = reslen;
 *rtx = resrtx;

 return 0;
}

static int
xfs_rtallocate_rtg(
 struct xfs_trans *tp,
 xfs_rgnumber_t  rgno,
 xfs_rtblock_t  bno_hint,
 xfs_rtxlen_t  minlen,
 xfs_rtxlen_t  maxlen,
 xfs_rtxlen_t  prod,
 bool   wasdel,
 bool   initial_user_data,
 bool   *rtlocked,
 xfs_rtblock_t  *bno,
 xfs_extlen_t  *blen)
{
 struct xfs_rtalloc_args args = {
  .mp  = tp->t_mountp,
  .tp  = tp,
 };
 xfs_rtxnum_t  start = 0;
 xfs_rtxnum_t  rtx;
 xfs_rtxlen_t  len = 0;
 int   error = 0;

 args.rtg = xfs_rtgroup_grab(args.mp, rgno);
 if (!args.rtg)
  return -ENOSPC;

 /*
  * We need to lock out modifications to both the RT bitmap and summary
  * inodes for finding free space in xfs_rtallocate_extent_{near,size}
  * and join the bitmap and summary inodes for the actual allocation
  * down in xfs_rtallocate_range.
  *
  * For RTG-enabled file system we don't want to join the inodes to the
  * transaction until we are committed to allocate to allocate from this
  * RTG so that only one inode of each type is locked at a time.
  *
  * But for pre-RTG file systems we need to already to join the bitmap
  * inode to the transaction for xfs_rtpick_extent, which bumps the
  * sequence number in it, so we'll have to join the inode to the
  * transaction early here.
  *
  * This is all a bit messy, but at least the mess is contained in
  * this function.
 */
 if (!*rtlocked) {
  xfs_rtgroup_lock(args.rtg, XFS_RTGLOCK_BITMAP);
  if (!xfs_has_rtgroups(args.mp))
   xfs_rtgroup_trans_join(tp, args.rtg,
     XFS_RTGLOCK_BITMAP);
  *rtlocked = true;
 }

 /*
  * For an allocation to an empty file at offset 0, pick an extent that
  * will space things out in the rt area.
 */
 if (bno_hint != NULLFSBLOCK)
  start = xfs_rtb_to_rtx(args.mp, bno_hint);
 else if (!xfs_has_rtgroups(args.mp) && initial_user_data)
  start = xfs_rtpick_extent(args.rtg, tp, maxlen);

 if (start) {
  error = xfs_rtallocate_extent_near(&args, start, minlen, maxlen,
    &len, prod, &rtx);
  /*
   * If we can't allocate near a specific rt extent, try again
   * without locality criteria.
 */
  if (error == -ENOSPC) {
   xfs_rtbuf_cache_relse(&args);
   error = 0;
  }
 }

 if (!error) {
  error = xfs_rtallocate_extent_size(&args, minlen, maxlen, &len,
    prod, &rtx);
 }

 if (error) {
  if (xfs_has_rtgroups(args.mp))
   goto out_unlock;
  goto out_release;
 }

 if (xfs_has_rtgroups(args.mp)) {
  error = xfs_rtallocate_adjust_for_busy(&args, start, minlen,
    maxlen, &len, prod, &rtx);
  if (error)
   goto out_unlock;

  xfs_rtgroup_trans_join(tp, args.rtg, XFS_RTGLOCK_BITMAP);
 }

 error = xfs_rtallocate_range(&args, rtx, len);
 if (error)
  goto out_release;

 xfs_trans_mod_sb(tp, wasdel ?
   XFS_TRANS_SB_RES_FREXTENTS : XFS_TRANS_SB_FREXTENTS,
   -(long)len);
 *bno = xfs_rtx_to_rtb(args.rtg, rtx);
 *blen = xfs_rtxlen_to_extlen(args.mp, len);

out_release:
 xfs_rtgroup_rele(args.rtg);
 xfs_rtbuf_cache_relse(&args);
 return error;
out_unlock:
 xfs_rtgroup_unlock(args.rtg, XFS_RTGLOCK_BITMAP);
 *rtlocked = false;
 goto out_release;
}

int
xfs_rtallocate_rtgs(
 struct xfs_trans *tp,
 xfs_fsblock_t  bno_hint,
 xfs_rtxlen_t  minlen,
 xfs_rtxlen_t  maxlen,
 xfs_rtxlen_t  prod,
 bool   wasdel,
 bool   initial_user_data,
 xfs_rtblock_t  *bno,
 xfs_extlen_t  *blen)
{
 struct xfs_mount *mp = tp->t_mountp;
 xfs_rgnumber_t  start_rgno, rgno;
 int   error;

 /*
  * For now this just blindly iterates over the RTGs for an initial
  * allocation.  We could try to keep an in-memory rtg_longest member
  * to avoid the locking when just looking for big enough free space,
  * but for now this keeps things simple.
 */
 if (bno_hint != NULLFSBLOCK)
  start_rgno = xfs_rtb_to_rgno(mp, bno_hint);
 else
  start_rgno = (atomic_inc_return(&mp->m_rtgrotor) - 1) %
    mp->m_sb.sb_rgcount;

 rgno = start_rgno;
 do {
  bool  rtlocked = false;

  error = xfs_rtallocate_rtg(tp, rgno, bno_hint, minlen, maxlen,
    prod, wasdel, initial_user_data, &rtlocked,
    bno, blen);
  if (error != -ENOSPC)
   return error;
  ASSERT(!rtlocked);

  if (++rgno == mp->m_sb.sb_rgcount)
   rgno = 0;
  bno_hint = NULLFSBLOCK;
 } while (rgno != start_rgno);

 return -ENOSPC;
}

static int
xfs_rtallocate_align(
 struct xfs_bmalloca *ap,
 xfs_rtxlen_t  *ralen,
 xfs_rtxlen_t  *raminlen,
 xfs_rtxlen_t  *prod,
 bool   *noalign)
{
 struct xfs_mount *mp = ap->ip->i_mount;
 xfs_fileoff_t  orig_offset = ap->offset;
 xfs_extlen_t  minlen = mp->m_sb.sb_rextsize;
 xfs_extlen_t            align; /* minimum allocation alignment */
 xfs_extlen_t  mod; /* product factor for allocators */
 int   error;

 if (*noalign) {
  align = mp->m_sb.sb_rextsize;
 } else {
  if (ap->flags & XFS_BMAPI_COWFORK)
   align = xfs_get_cowextsz_hint(ap->ip);
  else
   align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  if (!align)
   align = 1;
  if (align == mp->m_sb.sb_rextsize)
   *noalign = true;
 }

 error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev, align, 1,
   ap->eof, 0, ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
 if (error)
  return error;
 ASSERT(ap->length);
 ASSERT(xfs_extlen_to_rtxmod(mp, ap->length) == 0);

 /*
  * If we shifted the file offset downward to satisfy an extent size
  * hint, increase minlen by that amount so that the allocator won't
  * give us an allocation that's too short to cover at least one of the
  * blocks that the caller asked for.
 */
 if (ap->offset != orig_offset)
  minlen += orig_offset - ap->offset;

 /*
  * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
  *
  * If the old value was close enough to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN that
  * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
  * Note that if it's a really large request (bigger than
  * XFS_BMBT_MAX_EXTLEN), we don't hear about that number, and can't
  * adjust the starting point to match it.
 */
 *ralen = xfs_extlen_to_rtxlen(mp, min(ap->length, XFS_MAX_BMBT_EXTLEN));
 *raminlen = max_t(xfs_rtxlen_t, 1, xfs_extlen_to_rtxlen(mp, minlen));
 ASSERT(*raminlen > 0);
 ASSERT(*raminlen <= *ralen);

 /*
  * Only bother calculating a real prod factor if offset & length are
  * perfectly aligned, otherwise it will just get us in trouble.
 */
 div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
 if (mod || ap->length % align)
  *prod = 1;
 else
  *prod = xfs_extlen_to_rtxlen(mp, align);

 if (*prod > 1)
  xfs_rtalloc_align_minmax(raminlen, ralen, prod);
 return 0;
}

int
xfs_bmap_rtalloc(
 struct xfs_bmalloca *ap)
{
 xfs_fileoff_t  orig_offset = ap->offset;
 xfs_rtxlen_t  prod = 0;  /* product factor for allocators */
 xfs_rtxlen_t  ralen = 0; /* realtime allocation length */
 xfs_rtblock_t  bno_hint = NULLRTBLOCK;
 xfs_extlen_t  orig_length = ap->length;
 xfs_rtxlen_t  raminlen;
 bool   rtlocked = false;
 bool   noalign = false;
 bool   initial_user_data =
  ap->datatype & XFS_ALLOC_INITIAL_USER_DATA;
 int   error;

 ASSERT(!xfs_has_zoned(ap->tp->t_mountp));

retry:
 error = xfs_rtallocate_align(ap, &ralen, &raminlen, &prod, &noalign);
 if (error)
  return error;

 if (xfs_bmap_adjacent(ap))
  bno_hint = ap->blkno;

 if (xfs_has_rtgroups(ap->ip->i_mount)) {
  error = xfs_rtallocate_rtgs(ap->tp, bno_hint, raminlen, ralen,
    prod, ap->wasdel, initial_user_data,
    &ap->blkno, &ap->length);
 } else {
  error = xfs_rtallocate_rtg(ap->tp, 0, bno_hint, raminlen, ralen,
    prod, ap->wasdel, initial_user_data,
    &rtlocked, &ap->blkno, &ap->length);
 }

 if (error == -ENOSPC) {
  if (!noalign) {
   /*
    * We previously enlarged the request length to try to
    * satisfy an extent size hint.  The allocator didn't
    * return anything, so reset the parameters to the
    * original values and try again without alignment
    * criteria.
 */
   ap->offset = orig_offset;
   ap->length = orig_length;
   noalign = true;
   goto retry;
  }

  ap->blkno = NULLFSBLOCK;
  ap->length = 0;
  return 0;
 }
 if (error)
  return error;

 xfs_bmap_alloc_account(ap);
 return 0;
}